1、凿岩机械气动工具，2011（1）1液压凿岩机技术参数的分类机械设备的技术参数又常常称为技术特征、技术规格等等，这三者常常混用，其实这三者既有相同之处，又有区别。 技术参数必须是数值；技术特征包含了技术参数与设备的部件配置；技术规格只包含设备最主要的技术参数与配置，一般作为采购依据。液压凿岩机技术参数共有 36 个之多，按照技术参数的作用可以分为输入参数、输出参数、几何参数、重量参数、接口参数 5 大类；按照参数的获得方式可以分为独立参数与导出参数2种。 独立参数是基于测量而得到的基本参数，导出参数是根据独立参数计算而得到的，详见表1。2液压凿岩机输入参数2.1 主要输入参数液压凿岩机主要输入参
2、数包括冲击油压、冲击流量、回转油压、回转流量等7个，见表2。随着液压与密封技术的进步，液压凿岩机的冲击油压与回转油压都有增高的趋势，供油压力高，也反映了液压凿岩机的制造质量比较高。 供油压力高，供油流量就会相应地减少，这就可以减轻液压凿岩机及其连接油管的重量。阿特拉斯科普柯公司液压凿岩机的冲击油压为 2025 MPa，回转油压为 1520MPa。2.2 其它输入参数液压凿岩机其他输入参数有冲洗水压力与润滑用压缩空气压力、流量等 4 个，见表 3。阿特拉斯科普柯公司液压凿岩机的冲洗水压力为12 MPa ， 润滑用压缩空气压力为0.2 MPa ，压缩空气流量为56 L / s。3液压凿岩机输出参数
3、液压凿岩机的输出参数有冲击能量、冲击频率、回转扭矩与回转速度、冲击功率等10个，冲击能量与冲击频率的乘积等于冲击功率，见表4。液压凿岩机技术参数分析与归纳周志鸿1，马 飞1，郑利霞2(1 北京科技大学土木与环境工程学院设备系，北京 100083；2 北京信息职业技术学院，北京 100015)摘要：将液压凿岩机众多的技术参数归纳为输入参数、输出参数、几何参数、重量参数、接口参数 5 大类，对每一个技术参数进行定义。关键词：液压凿岩机；技术参数；分类；冲击能中图分类号：TD421.2+2 文献标识码：A表 1 液压凿岩机技术参数分类参数类别说明输入参数又称为工作参数， 即凿岩机工作所必需输入条件输
4、出参数又称为性能参数， 即凿岩机工作的效果几何参数凿岩机的主要外形尺寸重量参数凿岩机的机重接口参数凿岩机与外部设备的接口尺寸总计独立参数个数导出参数个数9 24 64 01 25 323 1316凿岩机械气动工具，2011（1）表 2 液压凿岩机主要输入参数序号 参数名称 代号 单位 参数性质1 冲击油压 pp MPa或 bar 独立测量参数2 冲击流量 Qp L/min 或 L/s 独立测量参数3 回转油压 pr MPa或 bar 独立测量参数4 回转流量 Qr L/min 或 L/s 独立测量参数5 蓄能器充气压力 pacc MPa或 bar 独立测量参数6 冲击输入功率 PINp kW
5、PINp=ppQp7 回转输入功率 PINr kW PINr=prQr表 3 液压凿岩机其他输入参数序号 参数名称 代号 单位 参数性质1 冲洗水压力 pflu MPa或 bar 独立测量参数2 冲洗水耗水量 Qflu L/min 或 L/s 独立测量参数3 油雾空气压力 plub MPa或 bar 独立测量参数4 油雾空气耗气量 Qlub L/min 或 L/s 独立测量参数表 4 液压凿岩机的输出参数序号 参数名称 代号 单位 参数性质1 冲击频率 f Hz（赫兹） 独立测量参数2 冲击能量 E J（焦耳） 独立测量参数3 回转扭矩 T Nm 独立测量参数4 回转速度 n r/min 或
6、rpm 独立测量参数5 冲击输出功率 POUTp kW POUTp=Ef6 回转输出功率 POUTr kW POUTr=Tn2/607 总输出功率 POUTt kW POUTt=POUTp+POUTr8 冲击效率 p 无量纲 p=POUTp/PINp9 回转效率 r 无量纲 r=POUTr/PINr10 总效率 t 无量纲 t=POUTt/PINt3.1 冲击频率液压凿岩机的冲击频率一般都高于气动凿岩机， 大多数机型的冲击频率都大于或等于 50 Hz， 为了提高凿岩钻孔速度，国外大的制造厂商都不断地提高液压凿岩机的冲击功率， 由于冲击能受到零件材料强度与价格的限制，所以只能提高冲击频率，21
7、世纪以来，国外最先进的液压凿岩机的冲击频率已经达到 100 Hz， 甚至还有继续提高冲击频率的趋势。阿特拉斯科普柯公司于 2004 年推出的 COP 3038 型液压凿岩机的冲击功率为 30 kW， 冲击频率为 102Hz，冲击能不大于 300 J , 钎尾仍为 T38，钎头直径仍为 43 64 mm，钻孔速度也已经达到 45 m / min 。 山特维克公司新机型HFX5T 液压凿岩机，冲击频率为 86 Hz，在花岗岩中钻孔， 用 45 mm 的钻头， 钻速达4.5 m/ min。有些厂家的液压凿岩机有 2 个或 3 个档位的冲击活塞行程调节器，应该分别标注17凿岩机械气动工具，2011（1
8、）每个档位的冲击频率参数。3.2 冲击能量液压凿岩机活塞的单次冲击能量由下式定义E=12mpv2式中 E液压凿岩机活塞的单次冲击能量mp活塞质量v活塞冲程末速度由于冲击能的检测很困难，而且容易引起争议，所以国外许多液压凿岩机厂商并不标明冲击能的数值。但是对于一个定型的液压凿岩机产品，是应该进行冲击能测量的。 手持式液压凿岩机的冲击能一般为 4060 J，支腿式液压凿岩机的冲击能一般为 5585 J，导轨式液压凿岩机的冲击能一般为 150500 J。增大冲击能，可以增大凿岩钻孔速度，导轨式液压凿岩机还可以达到更大的冲击能，但是，冲击能的选择要与活塞、钎尾、钎杆、钎头等零件寿命相匹配。 冲击能受到
9、零件材料强度的限制，不能太大。有些厂家的液压凿岩机有 2 个或 3 个档位的冲击活塞行程调节器， 应该分别标注每个档位的冲击能的参数， 冲击频率的最大值必然对应冲击能的最小值。3.3 回转扭矩导轨式液压凿岩机回转机构都是外回转式，其扭矩一般都大于同级气动凿岩机。导轨式液压凿岩机最大扭矩的数值（Nm）一般都大于其冲击能量的数值（J），有的凿岩机扭矩值与冲击能量值之比达到 2 倍以上。3.4 回转速度液压凿岩机的回转速度为 0300 rpm，一般来说，转速随冲击频率的增大而增大。4液压凿岩机的几何参数液压凿岩机的几何参数包括长宽高与中心高等4个，见表5。表 5 液压凿岩机的几何参数参数名称 说明
10、代号 单位 参数性质长度 分为含钎尾与不含钎尾 2 种 L mm 独立测量参数宽度 分为含油管接头与不含油管接头 2 种 W mm 独立测量参数高度 凿岩机的底部到顶部的高度 H mm 独立测量参数中心高 钎尾轴心线到凿岩机顶部的高度 Hc mm 独立测量参数凿岩机的长度越小， 适用性就越好，阿特拉斯科普柯公司COP1132 凿岩机的长度（不含钎尾）只有 735 mm , 很适合于平巷掘进与锚杆凿岩作业。中心高是凿岩机的一个重要参数，在巷道掘进凿岩作业时，凿岩机的中心高越小越好。 阿特拉斯科普柯公司的掘进用液压凿岩机的中心高在77-88mm之间。5液压凿岩机的重量参数液压凿岩机的重量参数有 3
11、 个，液压凿岩机的重量也分为含钎尾与不含钎尾 2 种，单位为kg。 将输出功率除以重量，得出一个比功率的概念，见表6。 阿特拉斯科普柯公司 COP1132 凿岩机冲击功率 Pp = 11000 W，重量mass=75kg， 比冲击功率Sp =Pp /mass=11000/75=146W/kg。比功率可以作为液压凿岩机技术水平的一个标志， 比功率越大，说明液压凿岩机的技术越先进，技术含量越高。6液压凿岩机的接口参数液压凿岩机的接口参数有 8 个，见表 7，液压凿岩机的接口参数必须全部搞清楚，并18凿岩机械气动工具，2011（1）且配好相应的连接件。7结语（1）将液压凿岩机36个技术参数归纳为输入
12、参数、输出参数、几何参数、重量参数、接口参数五大类，并且列出了每一大类所属的参数。（2） 36个技术参数又可以分为基于测量而得到的独立参数与根据独立参数计算而得到的导出参数，独立参数是基本参数。（3） 五类参数各有各的用途，设备选型人员主要关心凿岩机的输出参数与输入参数， 设备安装人员主要关心凿岩机的接口参数。 而设备设计人员要关心全部五大类技术参数。（4）提出了凿岩机的比冲击功率与比总功率的概念，比冲击功率与比总功率越大，凿岩机的技术水平越高。（5）液压凿岩机制造商应该尽可能全面提供 36 个技术参数，但是以下 5 组（10 个）主要技术参数（技术规格）是必不可少的最基本的参数：冲击频率、冲
13、击功率；回转扭矩、回转速度；冲击压力与流量；回转压力与流量；钎尾规格与中心高。（收稿日期：2010-12-22）表6 液压凿岩机的重量参数参数名称 说明 代号 单位 参数性质重量 分为含钎尾与不含钎尾 2种 mass kg 独立测量参数比冲击功率 冲击功率与重量之比 Sp W/kg Sp=Pp/mass比总功率 总输出功率与重量之比 St W/kg St=Pt/mass表7 液压凿岩机的接口参数序号 参数名称 说明 参数性质1 钎尾螺纹规格尺寸 与钻杆连接 独立测量参数2 液压油口尺寸 与液压油管接头连接 独立测量参数3 冲洗水口尺寸 与水管接头连接 独立测量参数4 油雾气口尺寸 与气管接头连接 独立测量参数5 整机安装尺寸 与凿岩机托板连接 独立测量参数6 液压油管规格 与液压油口尺寸相适应 导出参数7 冲洗水管规格 与冲洗水口尺寸相适应 导出参数8 油雾气管规格 与油雾气口尺寸相适应 导出参数19
