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毕业设计论文-凿岩机行走机构总体方案和零部件参数设计.doc

毕业设计论文-凿岩机行走机构总体方案和零部件参数设计,第一章 绪论1.1 课题的研究背景和意义随着社会的不断发展,手锤打眼已不能满足生产要求。通过前人的努力,1887 年制造出第一台轻型气动凿岩机, 1938 年发明了气腿和碳化钨钎头。气腿式凿岩机和钎头的不断完善,对凿岩机的效率又提出了新的要求,20 世纪 60 年代初,开发了独立回转凿岩机,随后发展和完善了架柱式凿岩机和凿岩钻车。在凿岩机不断发展的同时,注意到随着孔深的增加,深孔凿岩接杆钎具(2) 旋转破碎岩石钻孔采用旋转式多刃钎具切割岩石,同时施加较大的推力破碎岩石。适应在磨蚀性小及中硬以下的岩石中钻孔。此类钻孔设备有电钻和旋转钻机;(3) 旋转-冲击破碎岩石钻孔,又称为碾压破碎钻孔。它是施加很大的轴压 (一般大于 300 kN) 给钻头,同时旋转滚齿传递冲击和压入力,滚齿压入岩石的作用比冲击作用大,通过旋转 - 冲击破碎岩石。此类穿孔设备最典型的是牙轮钻机。凿岩机按其动力来源可分水泥路面、柏油路面等各种劈裂、破碎、捣实、铲凿等功能,广泛用于矿山、建筑,消防,地质勘探,筑路,采石,建筑,国防工程等。图 3 内燃凿岩机3、电动凿岩机。如图 4 所示,电动凿岩机具有能产生较大冲击能量的锤击机构和连续或间隙转动的转钎机构,用于石方施工中钻凿炮眼的电动工具。图 4 电动凿岩机4、液压凿岩机。如图 5 所示,用高压油作为动力推动活塞冲击钎子,,附有独立回转机构的一种凿岩机械。由阀小型挖掘——装载机、液压工程车等配套使用;另一种是大型机载式,这类液压凿岩机大多是以液压挖掘机的反铲作业装置为基础,将反铲斗换装成凿岩机行工作,由挖掘机驾驶员在驾驶室内进行操作。此类凿岩机的能量较大,一般在 1~6kN·m 范围内。气动凿岩机虽然具备很多优点,但存在着能耗大和作业环境恶劣的缺点,1946 年研制成功矿用牙轮钻机,20 世纪 70 年代初期液压凿岩机投入市场。近年来,国外一些先进矿山1.2 凿岩机的工作原理凿岩机是按冲击破碎原理进行工作的,如图 6 所示。工作时活塞做高频往复运动,不断地冲击钎尾。在冲击力的作用下,呈尖楔状的钎头将岩石压碎并凿入一定的深度,形成一道凹痕。活塞退回后,钎子转过一定角度,活塞向前运动,再次冲击钎尾时,又形成一道新的凹痕。两道凹痕之间的扇形岩块被由钎头上产生的水平分力剪碎。活塞不断地冲击钎尾,并从钎子的中心孔连续地输入压缩空气或压力水,将岩渣排出孔的凿岩机的流量较大,工作频率更高,图 7 为 Atlas Copco 的 Cop3060 液压凿岩机。图 7 Cop3060 液压凿岩机芬兰 Tamrock 公司的液压凿岩机在世界上享有盛誉。在结构及性能方面具有如下特点:①采用前腔常高压、后腔高低压交替的后控式配流原理 ;②配流阀采用套阀形式;③设置钎尾反弹力缓冲及吸收装置,提高钎具的寿命 ;④工作压力有增高的趋势,达到了 Atlas 液压凿这些凿岩机的冲击能多在 150-250J 之间,钻孔直径一般为 40?50mm,只有SWHD90、SWHD220、YYG250A、YYGJ145, TYYG20 和 DZYG38B 型液压凿岩机钻孔直径孔径大于 50mm,最大可达 120nim。据统计,这些液压凿岩机在市场销售了 400 多台,除两款仿造市场销售的机型外,其余的都是我国自主研发的。其中由中南工业大学研究设计的 YG90 型液压凿岩化方式设计出的飞机,它的设计成功已经成为虚拟制造从理论研究转向实用化的一个里程碑。图 10 777 型大型客机 基于产品的数字化模型,应用先进的系统建模和仿真优化技术,虚拟制造实现了从产品的设计、加工、制造到检验全过程的动态模拟(如图11),并对其运作进行了合理的决策与最

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