鑿巖機工作原理與結構實驗

一、實驗目的

把握7655型鑿巖機的配氣、轉釬、排粉和氣腿工作原理。了解FY一200A型注油器的自動注油原理。認識各部構造。

二、實驗原理

l、配氣與活塞往復運動

　鑿巖機是以壓縮空氣為動力的，在配氣裝置的調節下，時而使壓縮空氣進入氣缸后腔推動活塞向前運動(稱沖程)，完成對釬子的沖擊動作；時而使壓縮空氣進入氣缸前腔推動活塞向后運動(稱回程)，完成釬子的回轉運動。活塞的往復運動是靠配氣裝置來自動調節，使其運動持續進行，以達到鑿眼之目的。

下面將按圖1——l來分別講解沖程與回程的配氣工作原理。

1) 沖程

　當活塞7位于后缸，配氣閥8處于左側，從柄體操作閥孔1進來的壓氣，經氣路2、3、4、5和6，進入氣缸9的后腔，而前腔經排氣孔與大氣相通，故活塞在壓氣壓力作用下，迅速向右運動，終極撞擊釬尾。在活塞向右運動的過程中，活塞先封鎖排氣口，此時前缸仍由活塞上的花鍵槽向釬尾套泄氣，以減少背壓，較小影響活塞的加速運動而增大其行程和防止沖刷水倒流入缸內，直到沖擊點前7～8毫米，花鍵槽才被導向套10所堵死。活塞繼承高速前移，氣缸氣體被壓縮而壓力上升，經氣路11、12，作用在配氣閥的后面。與此同時，活塞已把排氣口打開，大量壓縮空氣則由氣路4、5經閥前側1毫米縫隙、氣道6、后腔和排氣口而排出。高速氣體從閥前側流過，降低了氣體對閥前面的壓力，于是閥開始前移，經2～3毫秒的時間，它便移到右側封鎖了氣孔6，負氣路4、5和12、1l聯通，于是活塞沖程結束，回程開始。

2) 回程

此時活塞位于氣缸前腔，配氣閥處于右側；壓氣經氣路1、2、3、4、5、12和11，進入氣缸前腔，作用于活塞右端，因氣缸后腔通大氣，故活塞向左運動。在運動過程中，后移7～8毫米，花鍵開始泄氣，再后移4～5毫米，活塞左端面封鎖排氣口，再后移后腔氣體被壓縮，壓力升高；當后移到前腔與排氣口相通時，?大量壓氣由氣道4、5經閥后側流過，降低了對閥后側的壓力，則驅使閥后移，經2～3毫秒時間，閥便移至左側，封閥了前腔氣道12、11，打開了閥套孔6，由操作閥孔l送來的壓氣再次進入氣缸后腔，于是又開始了第二個沖程。

2、釬子的回轉運動

　如圖1—2所示，7655型鑿巖機的轉釬機構是貫串于氣缸和機頭中自勺，在活塞4大端內裝有螺旋母，與活塞緊固成一體，螺旋棒3的螺旋形齒插入螺旋母中，螺旋棒大端裝有四個棘爪2，在塔形彈簧的作用下抵住棘輪1的內齒。而棘輪靠定位銷固定在氣缸和柄體之間，使之不能滾動。滾動套56勺右端內部有花鍵槽，與活塞4小真個花鍵相配合；其左端內固定有釬尾套6，套內有正六角形孔，釬尾就插入其中。

因為棘輪機構具有單方向間歇旋轉的特性，：故當活塞沖程時，活塞大端緊固的螺旋母帶動螺旋棒沿圖2—2中“—>”箭頭所示的方向滾動一定的角度，此時棘爪處于順齒狀態，它可以壓縮塔形彈簧而隨螺旋棒滾動；當活塞回程時，因為棘爪處于逆齒狀態，它在塔形彈簧的彈力作用下，抵住棘輪內齒，阻止螺旋捧滾動。這時因為螺旋母的作用，迫使活塞在回程時沿螺旋棒上的螺旋槽依圖1——2中“＝>”箭頭所示的方向滾動。從而帶動滾動套及釬子滾動一定角度。如斯，活塞每沖擊一次，釬子就滾動—次。釬子每次轉角的大小與螺旋棒螺紋導程、活塞行程有關，還與棘爪、螺旋母及釬尾等處的配合關系、磨損程度有關。

3、炮孔的沖刷與強力吹掃

在鑿巖的過程中將產生大量巖粉，必需及時地將其排出孔外，7655型鑿巖機采用鑿巖時灌水加吹風和休止沖擊時強力吹掃方式。

　如圖1—3(a)、(b)所示，當鑿巖時風水聯動沖刷機構自動灌水，當休止鑿巖時灌水立刻休止。其工作原理如下；壓氣從柄體氣室經由進氣孔道，到達灌水閥的前端，克服了彈簧的壓力，將灌水閥推向后移，于是開啟了水路，來自水管和柄體水孔的水便隨即通水針，再經由釬子的中央孔注入孔底，以達到排粉捕塵之目的。當休止鑿巖時，柄體氣室的壓氣消失，這時灌水閥前真個壓氣按原路返回于柄體氣室并立刻消散，于是彈簧將灌水閥壓向前移，堵塞了水路，則休止灌水。鑿巖機還配帶調水閥，用以調節水量的大小。

當釬頭出水孔被巖漿堵塞或打下向深孔，孔底殘積大量巖漿時需強力吹掃，以達疏浚水路，排除巖漿之目的。如圖1—4所示，這時壓氣不經柄體氣室和缸體內腔，而由缸壁上的專門孔道直達釬尾一端，再從水釬與釬子間隙及釬子中央水孔通過到孔底。強吹排出巖漿。為了防止強吹時活塞撤退退卻導致從排氣口漏氣，在氣缸后腔壁上鉆有一小孔與強吹專門孔道相通，使壓氣進入氣缸后腔，保證強吹時活塞處于封鎖排氣口的位置，以防止漏氣和影響強吹效果。

為防止沖刷水倒流入機體內，特別是打上向孔時更易發生，在操作閥的強力吹風孔部位還刻有一環形溝槽，可使機器不管在開或停時，都總有一股壓氣沿強吹孔道，常吹過去，以防止水的倒流。

4、氣腿的伸縮及其力的調節

FTl60型氣腿的伸縮是靠板機控制換向閥所處的位置來完成的。如圖1—3(c)、(d)氣路系統所示，壓氣經進氣彎管、操作閥孔、柄體孔道、調壓閥孔、柄體及氣缸下部的孔道等通路到達氣腿橫臂、架體氣孔1，又通過架體墊孔2，直到氣腿上腔3，推動活塞同伸縮管下伸；而氣腿下腔5里的廢氣則經孔4、伸縮管內腔6、氣針內孔7、架體與橫臂孔8、缸體下部氣道等廢氣回路、柄體及換向閥的環形溝槽、柄體上的排氣孔排入大氣中。如圖2—3(e)、(／)所示，當扳動板機時，換向閥被板機壓向右移，改變了進氣和回氣的方向，原進氣通路變成了廢氣回路，原廢氣回路聾成了進氣通路，于是在壓氣的作用下，氣腿子的伸縮管便自動縮回，以選擇一個新的支點繼承鑿巖。

氣腿子的主要功能是給鑿巖機以支撐力和軸推力，兩者的比例要靠氣腿支撐角度來調節，而氣腿力的大小則要靠扳動調壓閥來調節。如圖1—5所示，來自柄體的壓氣由調壓閥右端部進入孔1，再經偏心槽2進入通向氣腿上腔的孔道允。另外尚有一部份壓氣通過偏心槽3和橫槽4泄入大氣中。偏心槽2是個進氣槽。偏心槽3是個泄氣槽。二者的偏心方向相反。當順時針扳動調壓閥時，因為偏心槽逐漸加深，槽口斷面積逐漸加大，而泄氣槽則逐漸變淺，槽口斷面積逐漸減小，可使進氣量大于泄氣量，于是壓力逐漸上升，氣腿頂力就逐漸增大。當逆時針扳

動調壓閥時則相反。當進氣口1完全對正孔且時，偏心槽3全部脫離孔Ａ，這時氣腿頂力達最大值；當放氣槽4完全對正孔d時，進氣孔1連同偏心槽2全部脫離孔Ａ，這時氣腿處于關死位置。

在調壓閥內，時刻都有一股壓氣經由孔道5進入容腔6內，以脹緊環形膠質漲圈，這樣會使調壓閥隨時都可以固定在任何位直上。

5、自動注油器

鑿巖機及氣腿子內部所有運動零件，都需要平均潤滑，才能保證機器的正常功課知延長其壽命。現代鑿巖機的潤滑，一般均在進氣管路上連接一個自動注油器，來實現自動注油；圖1—6所示為與7655型鑿巖機配套使用的FY200A型自動注油器，其容積為200毫升，裝滿油可供鑿巖機工作兩小時潤滑零件之用。其自動注油原理如下：當鑿巖機工作時，壓氣沿箭頭方向進入注油器后，一部門壓氣從油閥的迎風孔1進入殼體內腔2，給油面旋加壓力。油閥上的出油孔3與壓氣流向垂直，在壓氣高速活動的前提下，出油孔3處形成壓差，使潤滑油從輸

油管4排出，經出油小孔3噴入壓氣管路中，呈現霧狀，隨同壓氣進入鑿巖機和氣腿，潤滑各部運動零件。油量的大小，可用調油閥5來進行調節。

三、實驗儀器設備與工具

1、 沈陽風動工具廠出產7655型氣腿式鑿巖機1臺；

2、 沈陽風動工具廠出產FT160型氣腿1個；

3、 FY200A型注油器1個；

4、 鑿巖機示教板1塊；

5、 原理與結構圖8份；

6、 扳手1個；

7、 銅棒1根。

四、實驗內容與操縱步驟

1、 將氣腿從鑿巖機上卸下來，并留意氣路的連能關系；

2、 卸下機頭部門；

3、 將鑿巖機柄體與缸體分開，按圖1-7認識操作閥的5個功能位置和調壓閥調節原理；

4、 向缸體內推動活塞桿，使棘輪、定位銷、螺旋棒、配氣盒與活塞自身從缸內退出，仔細觀察配氣道，借助于示教板真正弄懂其配氣原理；

5、 在缸體外將機內零件組成如圖1—2所示的釬子回轉系統，表演沖程時釬子不轉、螺旋棒轉，回程時釬子回轉，螺旋棒不轉的動作；

6、 將灌水閥體從柄體上卸下來，按圖1—3(a)、(b)和圖1—4認識風水聯動沖刷巖粉與強吹系統；

7、 松開銷緊圈，擰下架體，缸下架體墊與氣管，卸下調壓閥結合圖1—3(c)、(d)、(e)、(f)和圖1—5弄懂氣腿伸縮與力的調節原理；

8、 觀察注油器，參考圖1—6了解自動注油器及其油量調節原理；

9、 將鑿巖機各部零件重新組裝在一起，恢復原狀。留意缸體內零件應先裝入活塞，接著先在外邊將配氣盒與螺旋棒、棘輪等裝成一體，一起裝入缸體內。且要留意對準定位銷位置。

五、實驗講演

繪圖說明7655型鑿巖機的配氣與轉釬工作原理。

六、思索題

在鑿巖機活塞與閥的配合上有無成為不能運動的“死”狀況？如閥在右端，而活塞在左端，能否啟動？