液壓鑿巖鉆車是用于鉆鑿炮孔的一種設施，它的焦點部件是具有沖擊與轉釬兩大功能的液壓鑿巖機。鉆車液壓系統(tǒng)供應的壓力油驅動鑿巖機轉釬機構的液壓馬達旋轉，動員釬桿和釬頭旋轉；同時在壓力油浸染下，活塞做高頻往復流動，這種高頻往返攻打運動感召于轉釬機構的釬尾末了，通過釬桿把侵略能傳送到釬頭。促成油缸也在液壓零碎感召下，把整個液壓鑿巖機沿著導軌向前促成，侵略能被通報到巖石上，巖石蟠踞。

釬頭

    巖石釬頭是直接兵戈蟠踞礦巖局部，申請形狀結構合理，鑿速高，耐磨，強度高，壽命長，排粉性好，修磨利便，成本低，釬頭一般由釬頭體和合金片組成。通常可分為小我釬子與勾當釬子。

    小我私家釬子：通報進擊能量迷失小，鑿巖功用高；但修磨時搬運任務量大。

    勾當釬子：可以更換釬頭，提高釬桿的行使率，釬頭修磨時可減少釬桿的搬運量。

釬頭狀態(tài)( 根據合金片分列和形態(tài)分)：

　 （1）片狀：一字形（出產補綴容易，易卡釬）；十字形釬頭（不易卡釬，多用于中深孔）；X形（炮孔呈圓形，用于中深孔），及其它形態(tài)：二字形，Y形，T形等。

  （2）柱齒狀：炮孔圓，巖屑顆粒粗，鑿速高，減少合金片耗費，廣泛廣而告之使用。

釬頭構造

 （1）刃角α，刃角大小與鉆速、耐磨無關，刃角小，轉速高，但不耐磨，用于軟巖；對付硬巖， α取大值，但α必須小于巖石的天然團結角（110°），通常α=100°～ 110° 。

（2）隙角β（圖1)，釬頭體兩正面的傾角，β過大，易于磨損，太小，易于卡釬，對合金片釬頭β=3~5°。

（3）釬刃的曲率半徑R，R保證合金片兩端不孕育發(fā)生應力會集和筆挺，R=120~180mm（圖1）

（4）排粉槽與吹洗孔：一樣平常放置于釬頭的頂部（圖2）與側部（圖1）

釬頭原料

（1）釬頭體要求耐抨擊打擊，抗倦怠破不好，改用40Cr鋼或27~30Si，Mn，Mo，V鋼制作，可削減斷裂，漲褲征兆。

（2）質合金片

材質采取鎢-鈷合金制作，此合金性能具有高硬度，高耐磨性、高抗壓強度，又有未必的韌性（鈷），抗彎，抗拉強度高。多用YG系列（尚有YJ系列）,鈷含量高，韌性高，抗進擊和抗彎強度高，硬度和耐磨性低，故必需根據巖性選用牌號，見表2-2(P26)。其他，碳化鎢的晶粒對合金片性能有了影響。合金片形態(tài)有長片狀（用于一字形釬頭，用于硬巖）；短片狀（用于多刃釬頭，合用于裂隙發(fā)育巖石）；柱狀（用于柱齒釬頭，中硬以下的巖石）。

鑿巖機的卡釬情理級防卡程序

     在鑿巖作業(yè)時，當轉釬阻力矩M2大于鑿巖機液壓細碎所能供應的最大扭轉力矩時，呈現卡釬。當然今朝各種鑿巖控制瑣屑中都配置有被動防卡釬功能，但因為巖石結構的復雜性，易卡釬地礦段的存在(如裂痕、空泛或者巖石性子差異太大的過渡區(qū))，卡釬景遇仍沒法根絕?？ㄢF事宜一旦發(fā)生，就需要費時處置懲罰被卡的釬頭與釬桿，大大影響了鑿巖遵命，而在良多環(huán)境下，卡釬后是無法打掃的，即鉆頭與釬桿卡在孔壁中，向下無奈繼續(xù)鉆進，向上無奈提鉆，是以只能摒棄曾經鉆進孔內的釬桿和鉆頭，從新另外開孔，增加了鑿巖的直接老本。規(guī)劃一種合理有用的防卡釬瑣細，對提高液壓鑿巖設施工作靠得住性具有極為必要的含意。

1 卡釬機理和防卡思緒

液壓鑿巖機鉆進進程中，鉆具所蒙受的阻力矩M 主要有：

1)兩次打擊巖瘤的剪切阻力矩M1；

2)球柱齒端部與孔底巖石問難所造成的抵觸阻力矩M2；

3)鉆具外緣與鉆孔壁間巖粉摩擦力所構成的漫衍阻力矩M3。

總阻力矩為

由上式可知，增大鉆機促退油壓P ，會直接導致M1與M2的增大，使總扭轉阻力矩Mz急劇增大。因此，療養(yǎng)促進力的大小，可直接調控鉆機所需輸入的扭轉力矩，有用地預防卡釬。監(jiān)控扭轉阻力矩的大小，實時地由扭轉阻力矩管教促退力矩的大小是踴躍防卡釬的基本思路。

從式(1)還可看出，當接納重抨擊打擊時，會使鉆頭弧形齒割據的巖坑增大，直接使M1和M3增大，總阻力矩M：增大。是以，采納輕沖擊也是減少卡釬發(fā)生的一種有效方法。

鑿巖鉆機供應的轉釬力矩為T，T由回轉阻力矩決意，即

另外一方面，轉釬力矩可表述為

    式中：軸為機械苦守；P 為進油腔壓力；Pb為馬達回油腔壓力； 為馬達排量。

    由式(3)可知鑿巖鉆機輸入扭矩T與細碎壓力差P 一p 呈反比關連，隨細碎油壓壓力差的增大而增大。由式(2)可知扭轉零碎油壓的變化又實時地反映出扭轉阻力矩的轉變，因此可用扭轉體系油壓P的變動武斷轉釬力和扭轉阻力矩的大小。同理，可用鉆機推動油壓P 果斷鉆機促進力的大小。Pa與Pb的壓力大小能否逾越某一臨界值是發(fā)展卡釬判斷的基礎依據，本文研究的題目就是針對不合卡釬的種類來確定這一臨界值。

鑿巖鉆孔時，扭轉阻力矩可表述為

    式中：M2為第一次加害構兵年華內釬桿碰釘子變形的扭矩，G為扭切彈性模量，w 為抗扭截面模量，R為釬桿半徑，，z為馬達轉速，z為釬桿長度，t為第一次應力波的接觸時日。

    由式(4)可知，當進攻能一準時，構兵工夫t是定值，則扭轉阻力矩隨著轉速n的增大而增大。因為抗剪強度是隨巖石性質更換的，要實現鑿巖過程的順遂發(fā)展，應使扭轉阻力矩Mz不停小于鑿巖機液壓零碎所能供應的最大阻力矩Tmax ，手腕保障鑿巖任務的順遂進行，否則將會泛起卡釬。于是，依照鑿巖工況，適時地斡旋轉釬的轉速n ，也是預防卡釬的一種有用方法。

    綜上所述，“輕推”、“輕打”、“減慢轉速”凡是涌現卡釬跡象后無效的防卡釬舉措。而果斷可否將會泛起卡釬，則是依據Pz與Pt的變更率(單位光陰內的轉變量)和更換量的大小進行剖斷。“更換率”需由算計機進行監(jiān)控，“更改量”的管教則可由液壓細碎利便地完成。

卡釬品種剖斷和防卡辦法

    依據鑿巖實際教育，可將鑿巖卡釬按其產生的起因與特色分為3種基本類型，即工、Ⅱ、Ⅲ類卡釬。

    (圖1～4為反轉展轉油壓Pz與鉆進油壓Pzm隨時日的更換特色圖，其中，P為系統(tǒng)油壓，Pzm為正常轉釬的最大油壓，t0為卡釬預兆點時日，t1為卡釬出現點年華，t2為最大轉釬與推動壓力點時日。)

I類卡釬— — 溶洞卡釬

    當釬頭忽地鑿人溶洞，由溶洞內的碎石將釬頭卡死而惹起的卡釬，稱為“溶洞卡釬”。釬頭進入溶洞后，因為倏忽取得巖石的促進阻力和轉釬阻力矩，促成力與轉釬力矩會陡然減小，推進速率陡然增大，泛起卡釬以后，推進阻力與轉釬阻力矩遽然增大。此類卡釬是由溶洞內的碎石將釬頭卡死所致，且碎石?？ㄔ阝F頭和釬桿的連貫處，因釬頭的外徑大于釬桿的外徑，故一旦泛起卡釬，釬頭就很難拔出。實際告白，此類卡釬是一種最難措置的卡釬。其展示特征見圖1。

    防I類卡釬時促退壓力隨反轉展轉壓力更動的規(guī)則如圖2所示。

    由圖2可知，畸形推進壓力為Pt0，涌現卡釬趨勢時，回轉壓力增大。當回轉壓力增大至防I類卡釬臨界反轉展轉壓力Pz1時，促進壓力隨反轉展轉壓力的增大而相應減小；當回轉壓力抵達Pz1'時，推進壓力降為最小推進壓力，鉆頭的軸向壓力到達最小值。

防I類卡釬的積極措置進程以下：減小促進與回轉速率，當Pt值在Pt0畸形堅強范疇內，Pz<(1一Kc)Pz0(Kc為反轉展轉壓力休養(yǎng)量儲藏系數)時，恢復畸形鑿巖。

Ⅱ類卡釬——緩變卡釬

    Ⅱ類卡釬也稱排渣卡釬，是因為排渣不順暢或巖石性質不均等啟事而惹起的卡釬。排渣不順暢使不克不及及時傾軋的巖渣逐漸增多，巖渣對轉釬流動的阻力矩逐漸增大，鑿巖穿孔速率也逐步消沉；另外一種原因是當釬頭進人素質不均的巖石時，釬頭會因徑向受力不均而偏移正本的方向，使炮孔筆挺，轉釬阻力矩隨釬頭的繼續(xù)鑿人而逐漸增大。其表現特色如圖3所示。

    防Ⅱ類卡釬的處理方式是：使推動與反轉展轉速率隨回轉壓力的增大而無級減小，當反轉展轉壓力回到正常拘泥局限時，復原畸形鉆進。

Ⅲ類卡釬— — 裂隙卡釬

    當釬頭進入裂隙后，因為裂隙給轉釬運動遽然的阻力矩，該阻力矩逾越瑣屑能供給的最大轉釬力矩，使轉釬力矩頓然增大至最大值，稱為裂隙卡釬。這類卡釬呈現時，炮孔與釬桿之間的巖石和碎石少，鑿巖機回退，釬頭較易拔出。釬頭抽出后，轉釬阻力減小，轉釬運動繼續(xù)，鑿巖機再一次促成時，由于釬頭相對于裂隙的位子改變，釬頭便有可能不再進人裂隙，并將裂隙雙側的巖石擊碎，而使釬頭穿越該卡釬區(qū)，故此類卡釬比前兩類易于處理。其閃現特色如圖4所示。

防Ⅲ類卡釬的處置懲罰門徑為：潛孔鉆機立刻回退，當回轉壓力Pz<(1一Kc)Pz0曲時再重新促退，同時使推進速度與回轉速度減小后逐漸增大，以防范重推再卡。當回轉壓力回到正常穩(wěn)定范疇時，復原正常鉆進。

隨著社會的日趨進步，工程量的增大，在地道施工中，鑿巖臺車的感導越來越大，而提高鑿巖車的違抗愈來愈需求。這就需要方案出好的釬頭與盡量防治釬頭的卡釬，設計一種合理有效的防卡釬體系，對提高液壓鑿巖設施工作可靠性具有極為重要的意思。