一、实验目的
把握7655型凿岩机的配气、转钎、排粉和气腿工作原理。了解FY一200A型注油器的自动注油原理。认识各部构造。
二、实验原理
l、配气与活塞往复运动
凿岩机是以压缩空气为动力的,在配气装置的调节下,时而使压缩空气进入气缸后腔推动活塞向前运动(称冲程),完成对钎子的冲击动作;时而使压缩空气进入气缸前腔推动活塞向后运动(称回程),完成钎子的回转运动。活塞的往复运动是靠配气装置来自动调节,使其运动持续进行,以达到凿眼之目的。
下面将按图1——l来分别讲解冲程与回程的配气工作原理。
1) 冲程
当活塞7位于后缸,配气阀8处于左侧,从柄体操作阀孔1进来的压气,经气路2、3、4、5和6,进入气缸9的后腔,而前腔经排气孔与大气相通,故活塞在压气压力作用下,迅速向右运动,终极撞击钎尾。在活塞向右运动的过程中,活塞先封锁排气口,此时前缸仍由活塞上的花键槽向钎尾套泄气,以减少背压,较小影响活塞的加速运动而增大其行程和防止冲刷水倒流入缸内,直到冲击点前7~8毫米,花键槽才被导向套10所堵死。活塞继承高速前移,气缸气体被压缩而压力上升,经气路11、12,作用在配气阀的后面。与此同时,活塞已把排气口打开,大量压缩空气则由气路4、5经阀前侧1毫米缝隙、气道6、后腔和排气口而排出。高速气体从阀前侧流过,降低了气体对阀前面的压力,于是阀开始前移,经2~3毫秒的时间,它便移到右侧封锁了气孔6,负气路4、5和12、1l联通,于是活塞冲程结束,回程开始。
2) 回程
此时活塞位于气缸前腔,配气阀处于右侧;压气经气路1、2、3、4、5、12和11,进入气缸前腔,作用于活塞右端,因气缸后腔通大气,故活塞向左运动。在运动过程中,后移7~8毫米,花键开始泄气,再后移4~5毫米,活塞左端面封锁排气口,再后移后腔气体被压缩,压力升高;当后移到前腔与排气口相通时,?大量压气由气道4、5经阀后侧流过,降低了对阀后侧的压力,则驱使阀后移,经2~3毫秒时间,阀便移至左侧,封阀了前腔气道12、11,打开了阀套孔6,由操作阀孔l送来的压气再次进入气缸后腔,于是又开始了第二个冲程。
2、钎子的回转运动
如图1—2所示,7655型凿岩机的转钎机构是贯串于气缸和机头中自勺,在活塞4大端内装有螺旋母,与活塞紧固成一体,螺旋棒3的螺旋形齿插入螺旋母中,螺旋棒大端装有四个棘爪2,在塔形弹簧的作用下抵住棘轮1的内齿。而棘轮靠定位销固定在气缸和柄体之间,使之不能滚动。滚动套56勺右端内部有花键槽,与活塞4小真个花键相配合;其左端内固定有钎尾套6,套内有正六角形孔,钎尾就插入其中。
因为棘轮机构具有单方向间歇旋转的特性,:故当活塞冲程时,活塞大端紧固的螺旋母带动螺旋棒沿图2—2中“—>”箭头所示的方向滚动一定的角度,此时棘爪处于顺齿状态,它可以压缩塔形弹簧而随螺旋棒滚动;当活塞回程时,因为棘爪处于逆齿状态,它在塔形弹簧的弹力作用下,抵住棘轮内齿,阻止螺旋捧滚动。这时因为螺旋母的作用,迫使活塞在回程时沿螺旋棒上的螺旋槽依图1——2中“=>”箭头所示的方向滚动。从而带动滚动套及钎子滚动一定角度。如斯,活塞每冲击一次,钎子就滚动—次。钎子每次转角的大小与螺旋棒螺纹导程、活塞行程有关,还与棘爪、螺旋母及钎尾等处的配合关系、磨损程度有关。
3、炮孔的冲刷与强力吹扫
在凿岩的过程中将产生大量岩粉,必需及时地将其排出孔外,7655型凿岩机采用凿岩时灌水加吹风和休止冲击时强力吹扫方式。
如图1—3(a)、(b)所示,当凿岩时风水联动冲刷机构自动灌水,当休止凿岩时灌水立刻休止。其工作原理如下;压气从柄体气室经由进气孔道,到达灌水阀的前端,克服了弹簧的压力,将灌水阀推向后移,于是开启了水路,来自水管和柄体水孔的水便随即通水针,再经由钎子的中央孔注入孔底,以达到排粉捕尘之目的。当休止凿岩时,柄体气室的压气消失,这时灌水阀前真个压气按原路返回于柄体气室并立刻消散,于是弹簧将灌水阀压向前移,堵塞了水路,则休止灌水。凿岩机还配带调水阀,用以调节水量的大小。
当钎头出水孔被岩浆堵塞或打下向深孔,孔底残积大量岩浆时需强力吹扫,以达疏浚水路,排除岩浆之目的。如图1—4所示,这时压气不经柄体气室和缸体内腔,而由缸壁上的专门孔道直达钎尾一端,再从水钎与钎子间隙及钎子中央水孔通过到孔底。强吹排出岩浆。为了防止强吹时活塞撤退退却导致从排气口漏气,在气缸后腔壁上钻有一小孔与强吹专门孔道相通,使压气进入气缸后腔,保证强吹时活塞处于封锁排气口的位置,以防止漏气和影响强吹效果。
为防止冲刷水倒流入机体内,特别是打上向孔时更易发生,在操作阀的强力吹风孔部位还刻有一环形沟槽,可使机器不管在开或停时,都总有一股压气沿强吹孔道,常吹过去,以防止水的倒流。
4、气腿的伸缩及其力的调节
FTl60型气腿的伸缩是靠板机控制换向阀所处的位置来完成的。如图1—3(c)、(d)气路系统所示,压气经进气弯管、操作阀孔、柄体孔道、调压阀孔、柄体及气缸下部的孔道等通路到达气腿横臂、架体气孔1,又通过架体垫孔2,直到气腿上腔3,推动活塞同伸缩管下伸;而气腿下腔5里的废气则经孔4、伸缩管内腔6、气针内孔7、架体与横臂孔8、缸体下部气道等废气回路、柄体及换向阀的环形沟槽、柄体上的排气孔排入大气中。如图2—3(e)、(/)所示,当扳动板机时,换向阀被板机压向右移,改变了进气和回气的方向,原进气通路变成了废气回路,原废气回路聋成了进气通路,于是在压气的作用下,气腿子的伸缩管便自动缩回,以选择一个新的支点继承凿岩。
气腿子的主要功能是给凿岩机以支撑力和轴推力,两者的比例要靠气腿支撑角度来调节,而气腿力的大小则要靠扳动调压阀来调节。如图1—5所示,来自柄体的压气由调压阀右端部进入孔1,再经偏心槽2进入通向气腿上腔的孔道允。另外尚有一部份压气通过偏心槽3和横槽4泄入大气中。偏心槽2是个进气槽。偏心槽3是个泄气槽。二者的偏心方向相反。当顺时针扳动调压阀时,因为偏心槽逐渐加深,槽口断面积逐渐加大,而泄气槽则逐渐变浅,槽口断面积逐渐减小,可使进气量大于泄气量,于是压力逐渐上升,气腿顶力就逐渐增大。当逆时针扳
动调压阀时则相反。当进气口1完全对正孔且时,偏心槽3全部脱离孔A,这时气腿顶力达最大值;当放气槽4完全对正孔d时,进气孔1连同偏心槽2全部脱离孔A,这时气腿处于关死位置。
在调压阀内,时刻都有一股压气经由孔道5进入容腔6内,以胀紧环形胶质涨圈,这样会使调压阀随时都可以固定在任何位直上。
5、自动注油器
凿岩机及气腿子内部所有运动零件,都需要平均润滑,才能保证机器的正常功课知延长其寿命。现代凿岩机的润滑,一般均在进气管路上连接一个自动注油器,来实现自动注油;图1—6所示为与7655型凿岩机配套使用的FY200A型自动注油器,其容积为200毫升,装满油可供凿岩机工作两小时润滑零件之用。其自动注油原理如下:当凿岩机工作时,压气沿箭头方向进入注油器后,一部门压气从油阀的迎风孔1进入壳体内腔2,给油面旋加压力。油阀上的出油孔3与压气流向垂直,在压气高速活动的前提下,出油孔3处形成压差,使润滑油从输
油管4排出,经出油小孔3喷入压气管路中,呈现雾状,随同压气进入凿岩机和气腿,润滑各部运动零件。油量的大小,可用调油阀5来进行调节。
三、实验仪器设备与工具
1、 沈阳风动工具厂出产7655型气腿式凿岩机1台;
2、 沈阳风动工具厂出产FT160型气腿1个;
3、 FY200A型注油器1个;
4、 凿岩机示教板1块;
5、 原理与结构图8份;
6、 扳手1个;
7、 铜棒1根。
四、实验内容与操纵步骤
1、 将气腿从凿岩机上卸下来,并留意气路的连能关系;
2、 卸下机头部门;
3、 将凿岩机柄体与缸体分开,按图1-7认识操作阀的5个功能位置和调压阀调节原理;
4、 向缸体内推动活塞杆,使棘轮、定位销、螺旋棒、配气盒与活塞自身从缸内退出,仔细观察配气道,借助于示教板真正弄懂其配气原理;
5、 在缸体外将机内零件组成如图1—2所示的钎子回转系统,表演冲程时钎子不转、螺旋棒转,回程时钎子回转,螺旋棒不转的动作;
6、 将灌水阀体从柄体上卸下来,按图1—3(a)、(b)和图1—4认识风水联动冲刷岩粉与强吹系统;
7、 松开销紧圈,拧下架体,缸下架体垫与气管,卸下调压阀结合图1—3(c)、(d)、(e)、(f)和图1—5弄懂气腿伸缩与力的调节原理;
8、 观察注油器,参考图1—6了解自动注油器及其油量调节原理;
9、 将凿岩机各部零件重新组装在一起,恢复原状。留意缸体内零件应先装入活塞,接着先在外边将配气盒与螺旋棒、棘轮等装成一体,一起装入缸体内。且要留意对准定位销位置。
五、实验讲演
绘图说明7655型凿岩机的配气与转钎工作原理。
六、思索题
在凿岩机活塞与阀的配合上有无成为不能运动的“死”状况?如阀在右端,而活塞在左端,能否启动?
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