鑿岩台車

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鑿岩台車是中國的一個科技名詞。

漢字是中華民族燦爛文化展台上一顆無可取代、熠熠閃光的明珠。漢字之美，美在莊重典雅，形神兼具。她承載的是中華民族數千年的厚重歷史與燦爛文化。她的美，是無與倫比的。

目錄

名詞解釋

鑿岩台車（也稱鑽孔台車）是一種隧道及地下工程採用鑽爆法施工的鑿岩設備。它能移動並支持多台鑿岩機同時進行鑽眼作業。工作機構主要由推進器、鑽臂、迴轉機構、平移機構組成。鑿岩台車車可分為平巷掘進鑽車、採礦鑽車、錨杆鑽車和露天開採用鑿岩鑽車等；按照鑽車的行走機構可分為軌輪、輪胎和履帶式；按照架設鑿岩機台數可分為單機、雙機和多機鑽車。詳細介紹了其國內外發展現狀、工作機構、分類、應用、故障分析、發展趨勢等。

發展現狀

國外鑿岩台車的研究及發展現狀

國外研製液壓鑿岩機始於20世紀70年代,先後有美國Ingersoll2Rand公司、Gardner2Denver公司、瑞典AtlasCopco公司、Linden2Alimak公司、芬蘭Tamrock公司、法國Eimco2Secoma公司、德國Krupp公司和日本古河(FURUKAWA)公司等投入力量研製液壓鑿岩機及相關配套鑽車。其中瑞典AtlasCopco公司和芬蘭Tamrock公司生產的液壓鑿岩機及配套鑽車最具代表性,占有60%以上的市場份額。截止2009,無論是井下或露天掘進或採礦,都有相應的液壓鑿岩機供選用。如芬蘭Tamrock公司80年代初液壓鑿岩機只有3個系列,2009該公司的產品已發展到7個系列,從小型手持式到超重型,品種規格齊全。在發展迴轉-衝擊式產品的同時,適用於軟岩上鑽孔的純迴轉液壓鑿岩機也得到相應的發展。尤其是瑞典AtlasCopco公司能夠靈活地根據用戶的某些特殊要求,在某種基型產品上稍加改進,就可以組裝成專用產品,產品上的配套部件可隨不同地區和國家的不同環境而改變,在輕型產品的研製中,大量採用塑料件來減輕整機的重量。液壓鑿岩機的外殼等多採用精密鑄造,從而使機器的結構緊湊,布局合理,外形也較美觀 。

如今AtlasCopco公司生產的Cop系列液壓鑿岩機已經從Cop1022發展到最新推出的Cop4050型重型液壓鑿岩機,Cop4050的衝擊功率可達40kW,裝配於Simba4450系列全液壓鑽車上,1993年成功用於瑞典盧基公司基律納鐵礦井下深孔採礦鑿岩,鑽鑿孔徑達115mm,這是傳統的潛孔衝擊器的工作範圍。潛孔鑿岩雖然能得到較好的孔直度,但速度較低。Cop4050能在兩倍於潛孔鑿岩速度的情況下,得到幾乎全直的孔,並能使用通常的鑽管、釺杆或二者的組合。Tamrock公司生產的HL4000系列大功率超重型液壓鑿岩機,1984年在挪威年產2500萬t的比約納湖(Bjornevatn)鐵礦裝配Herbert鑽車用於露天礦山鑽鑿直徑230～275mm的炮孔,其鑿速相當於同級牙輪鑽機的116倍,而能耗僅為牙輪鑽機的1/2。由於液壓鑿岩機具有節能、高效、成本低和作業條件好等顯著優點,國外除地下鑿岩已推廣應用外,在中小型露天礦和岩石工程應用方面也有不小進展。

國內鑿岩台車的研究及發展現狀

1980年由長沙礦冶研究院、株洲東方工具廠等單位研製成功我國第一台用於生產的液壓鑿岩機YYG80，裝配於CGJ2Y型全液壓鑽車上在湘東鎢礦進行了工業試驗並通過了部級技術鑑定。由此拉開了國內研製液壓鑿岩機的序幕。相繼有北京科技大學、中南工業大學、長沙礦冶研究院、馬鞍山礦山研究院、中國礦業大學、煤炭科學院建井研究所、瀋陽風動工具廠、天水風動工具廠、衢州鑿岩機廠和宣化風動工具等10多個單位開發研製液壓鑿岩機和配套鑽車[5]，到了九十年代末期,我國先後有YYG80、TYYG20、YYGJ145(仿Cop1038H)、YYT30、YYG30、GGT70、YYG80A、YYG90、YYG250A、CYY20(仿法國RPH200)、YYG90A和DZYG38B(仿Cop1238ME)等十二種機型通過了國家鑑定。其中衝擊能在150J以下的5種，其餘的7種衝擊能均在150～250J之間。可鑽孔徑大部分在40～50mm之間，只有YYG250A、YYGJ145、TYYG20和DZYG38B型液壓鑿岩機可鑽孔徑大於50mm,最大可達120mm。其中已形成量產的主要有YYG80、YYT30和YYG90A三種機型。12種型號中除3種為測繪仿製國外當時市場銷售的機型外，其餘都是我國自行研製的 。

由中南工業大學研究設計，廣東有色冶金機械廠製造的CGJ25-2Y型全液壓鑽車,裝配兩台YYG90型液壓鑿岩機,，1988年在汝城鎢礦使用時，與鏟插式裝岩機、搭接式梭車組成掘進機械化作業線，創造了在214m×216m斷面中月進尺250m，掘進工效穩步超過1m/工班的好成績，1991年在桓仁銅鋅礦創造過單台單班進尺514～6m的好成績。

與法國水星系列液壓鑽車配套的HYD200和HYD300液壓鑿岩機由蓮花山有色冶金機械廠引進法國Eimco2Secoma公司技術生產，其國產化率已達95%，主要部件衝擊活塞壽命可達2萬m以上，各項指標均已達到國外同類機型的水平,已形成批量生產。

天水風動工具廠生產的CTJY12-3型全液壓輪胎式掘井鑽車配置三台YYGJ145型大功率液壓鑿岩機、三個AB741型液壓鑽臂、AT1541型液壓推進器及一個AF321型液壓工作平台，是我國最大的具有80年代世界先進水平的地下掘進鑽車。

從上述可以看出,我國液壓鑿岩機的發展走的是一條自主研發與引進消化國外技術相結合的道路,經過幾十年的發展與探索已經初步形成了自己的產品規格與系列,達到了一定水平。但大多數廠家生產的液壓鑿岩機穩定性指標均在500m左右(不拆機檢修)，而世界先進水平的瑞典產品則規定為6000m。國內只有中國地質大學生產的DZYG38B型液壓鑿岩機樣機的工業性試驗才達到這一世界水平的指標[3]。因此，國內液壓鑿岩機與國際先進水平尚存在很大差距，引進機型尚未完全國產化,其關鍵零部件仍依賴進口。究其原因主要有如下幾個問題:一是高速、高壓下的密封結構和支承活塞運動的前、後導向套的結構；二是活塞、釺尾、導向套和密封材料的選擇與應用,以及材料熱處理和高精度加工；三是蓄能器隔膜的材料及壽命等。從而導致零件壽命低，密封不可靠，內外泄漏嚴重，以及活塞研缸和導向套咬合等故障，造成國產液壓鑿岩機可靠性指標下降。

根據平巷掘進作業和鑽孔布置的要求，以CGJ-2Y型全液壓鑿岩鑽車為例，來說明鑿岩鑽車必須具備的主要組成部分和它們的工作原理。鑿岩鑽車鑽臂8的運動方式為直角坐標式。利用擺臂油缸12可使轉柱套及鉸接在其上的鑽臂8與支臂油缸19繞轉柱10的軸線左右擺動；利用支臂油缸可使鑽臂繞鉸點上下擺動，從而使用托架5鉸接在鑽臂前端的推進器4作上下左右的擺動。推進器亦可藉助俯仰油缸20和擺角油缸6作俯仰和左右擺動運動。推進器可使安裝在推進器滑架上的液壓鑿岩機前進或後退。鑿岩時，推進器將給鑿岩機以足夠的推進力。藉助由支臂油缸、推進器俯仰角油缸和擺角油缸以及相應的液壓控制系統等組成的液壓平移機構，可以獲得相互平行的鑽孔。單獨控制俯仰油缸和擺角油缸時，可鑽鑿具有一定角度的傾斜孔。通過翻轉油缸使推進器繞油缸的軸心線翻轉，以便獲得靠近巷道兩側和底部的鑽孔。由於上述各機構的相互配合，即可在巷道斷面內的任何部位鑽鑿各種方向的鑽孔。在推進器的前方安有釺杆托架2和頂尖3，藉以保持推進器工作時的穩定性。補償油缸7可使頂尖始終與工作面保持接觸。在鑽車車體上還布置着油箱與油泵站、操縱台、車架與行走裝置、以及液壓、供電、供水、供氣等系統。為使車體在工作時保持平衡與穩定，在車體上還裝有前後支腿18與15。