凿岩台车(-钻车)的设计.液压凿岩台车的设计第一章：绪论 41.1 问题的提出 41.2 国外凿岩台车的争论及进呈现状 51.3 国内凿岩台车的争论及进呈现状 51.4 岩台车的进展趋势 61.4.1 凿岩台车的全自动化进展趋势 71.4.2 凿岩台车的环保化进展趋势 71.4.3 凿岩台车的多样化进展趋势 71.5 本次设计的主要内容 8其次章：凿岩台车的构造、原理和局部零部件的选 型 82.1 总体构造和工作原理 92.2 钻车工作机构 92.2.1 推动器 102.2.2 钻臂 102.2.3 回转机构 122.2.4 推动器平移机构 15第三章：局部零部件的 SolidWorks 建模与装配 19 3.1 齿轮 193.2 齿条 203.3 前端盖 213.4 轴 213.5 复合回转机构装配体.错误!未定义书签第一章：绪论1.1 问题的提出我国正处于社会经济大进展的重要时期 , 国民经济构造中根底设施建设始终占有举足轻重的地位近些年来, 在工程建设的众多技术领域中隧道和地下工程技术格外突出据来自于各方面的统计资料说明,至 2023 年年底, 我国大陆已建成的铁路隧道有 7400 余座, 总长度 4200km; 大路隧道 1970 余座,总长度近 1000km; 已建成运营的城市地铁总长近 200km。
此外,还建成大批地下厂房、地下设施和 LPG 等洞库工程从最近几年的建设规模和速度来看 ,铁路隧道和大路隧道分别约以每年 300km 和150km 的建设速度在增长正在规划、设计和建设中的南水北调、西气东输和水电工程、LPG 工程, 也为隧道和地下工程事业的进展带来了的、更大的机遇从隧道和地下工程的数量、规模和建设速度来看, 我国堪称世界之最在这些隧道中, 中硬岩隧道占相当比例承受的主要钻眼方法有人工手持风枪配简易台架钻眼法、凿 岩台车钻眼法和隧道掘进机法凿岩台车钻眼法在我国于 20 世纪 80 年月的长大隧道施工中被广泛应用，但 90 年月以后, 人工手持风枪配简易台架钻眼法又再次被广泛应用对隧道施工而言, 开挖是施工成败的关键人工手持风枪配简易台架钻眼法本钱较低, 但是工人劳动强度大、劳动环境恶劣、施工效率较低; 凿岩台车有钻孔速度快、能缩短非钻孔时间、自动化程度高、施工安全、施工质量高、隧道开挖作业工作环境较好、施工作业的机械化水平较高,能实施超前钻孔技术等优点[1]凿岩台车是隧道及地下工程承受钻爆法施工的一种凿岩设备，它能移动并支持 多台凿岩机同时进展钻眼作业国外生产凿岩台车的公司有 Atlas, Tamarack等公司。
当今，我国的道路建设正处于高速度进展时期，隧道的掘进和地下工程的进展与凿岩台车是密不行分的，特别是高性能自动化的凿岩台车，计算机把握的凿岩台车是以后的趋势而我国的凿岩台车的设计与制造与世界先进水平之间存在的差距是不容无视的，不管是从外观还是内部性能，使用寿命我国的道路建设和相关工程的高难度和特别性又加强了对高性能凿岩台车的依靠性，我国每年都要花大量资金从国外进口相当数量的工程机械，凿岩台车的进口就占其中的一局部，不仅花费了大量资金，台车的保养和修理也是一个难题因此，这些残酷的事实告知我们，靠别人不如靠自己，高性能凿岩台车的研发和制造在我国已是大势所趋，高性能凿岩台车将对我国的道路建设所带来的意义是巨大的基于此，本次毕业设计为凿岩台车的设计[2]凿岩钻车广泛用于矿山巷道掘进和回采作业、铁路隧道和国防工程等方面的施工随着凿岩爆破工艺的不断改善，凿岩钻车在生产建设中愈来愈显示出它的优越性如巷道断面大于 10m2 的凿岩作业、平巷掘进的直线掏槽法对钻孔平行度的要求，无底柱分段崩落法对钻孔角度的要求等，都是人力自由把握所难以保证的但假设采 用凿岩钻车进展凿岩作业，不仅完全可以满足上述各种要求，而且也为采矿过程自 动把握制造了可能的前提条件。
1.2 国外凿岩台车的争论及进呈现状国外研制液压凿岩机始于 20 世纪 70 年月,先后有美国 Ingersoll2Rand 公司、Gardner2Denver 公司、瑞典 Atlas Copco 公司、Linden2Alimak 公司、芬兰 Tamrock 公司、法国 Eimco2Secoma 公司、德国 Krupp 公司和日本古河(FURUKAWA)公司等投入力气研制液压凿岩机及相关配套钻车其中瑞典 AtlasCopco 公司和芬兰Tamrock 公司生产的液压凿岩机及配套钻车最具代表性,占有 60%以上的市场份额截止目前 ,无论是井下或露天掘进或采矿 ,都有相应的液压凿岩机供选用如芬兰Tamrock公司 80 年月初液压凿岩机只有 3 个系列,目前该公司的产品已进展到 7 个系列,从小型手持式到超重型,品种规格齐全在进展回转-冲击式产品的同时,适用于软岩上钻孔的纯回转液压凿岩机也得到相应的进展尤其是瑞典 Atlas Copco 公司能够灵敏地依据用户的某些特别要求 ,在某种基型产品上稍加改进 ,就可以组装成专用产品,产品上的配套部件可随不同地区和国家的不同环境而转变 ,在轻型产品的研制中, 大量承受塑料件来减轻整机的重量。
液压凿岩机的外壳等多承受周密铸造 ,从而使机器的构造紧凑,布局合理,外形也较美观[3] 如今AtlasCopco 公司生产的Cop 系列液压凿岩机已经从Cop1022 进展到最推出的Cop4050 型重型液压凿岩机, Cop4050 的冲击功率可达 40kW,装配于 Simba4450 系列全液压钻车上, 1993 年成功用于瑞典卢基公司基律纳铁矿井下深孔采矿凿岩,钻凿孔径达 115mm,这是传统的潜孔冲击器的工作范围潜孔凿岩虽然能得到较好的孔直度,但速度较低Cop4050 能在两倍于潜孔凿岩速度的状况下 ,得到几乎全直的孔, 并能使用通常的钻管、钎杆或二者的组合Tamrock 公司生产的 HL4000 系列大功率超重型液压凿岩机, 1984 年在挪威年产 2500 万 t 的比约纳湖(Bjornevatn)铁矿装配Herbert 钻车用于露天矿山钻凿直径 230～275mm 的炮孔,其凿速相当于同级牙轮钻机的 116 倍,而能耗仅为牙轮钻机的 1/2由于液压凿岩机具有节能、高效、本钱低和作业条件好等显著优点 ,国外除地下凿岩已推广应用外 ,在中小型露天矿和岩石工程应用方面也有不小进展[4]。
1.3 国内凿岩台车的争论及进呈现状1980 年由长沙矿冶争论院、株洲东方工具厂等单位研制成功我国第一台用于生产的液压凿岩机 YYG80，装配于 CGJ2Y 型全液压钻车上在湘东钨矿进展了工业试验并通过了部级技术鉴定由此拉开了国内研制液压凿岩机的序幕相继有北京科技大学、中南工业大学、长沙矿冶争论院、马鞍山矿山争论院、中国矿业大学、煤炭科学院建井争论所、沈阳风开工具厂、天水风开工具厂、衢州凿岩机厂和宣化风开工具厂等 10 多个单位开发研制液压凿岩机和配套钻车[5]，到了九十年月末期, 我国先后有 YYG80、TYYG20、YYGJ145(仿 Cop1038H)、YYT30、YYG30、GGT70、YYG80A、YYG90、YYG250A、CYY20(仿法国 RPH200)、YYG90A 和 DZYG38B (仿Cop1238ME)等十二种机型通过了国家鉴定其中冲击能在 150J 以下的 5 种，其余的 7 种冲击能均在 150～250J 之间可钻孔径大局部在 40～50mm 之间，只有YYG250A、YYGJ145、TYYG20 和 DZYG38B 型液压凿岩机可钻孔径大于 50mm, 最大可达 120 mm。
其中已形成量产的主要有 YYG80、YYT30 和 YYG90A 三种机型12 种型号中除 3 种为测绘仿制国外当时市场销售的机型外，其余都是我国自行研制的[3]由中南工业大学争论设计，广东有色冶金机械厂制造的 CGJ25 - 2Y 型全液压钻车,装配两台 YYG90 型液压凿岩机,，1988 年在汝城钨矿使用时，与铲插式装岩机、搭接式梭车组成掘进机械化作业线，制造了在 214m×216m 断面中月进尺 250m，掘进工效稳步超过1m/工班的好成绩，1991 年在桓仁铜锌矿制造过单台单班进尺 514～ 6m 的好成绩[6]与法国水星系列液压钻车配套的 HYD200 和 HYD300 液压凿岩机由莲花山有色冶金机械厂引进法国 Eimco2Secoma 公司技术生产，其国产化率已达 95%，主要部件冲击活塞寿命可达 2 万 m 以上，各项指标均已到达国外同类机型的水平,已形成批量生产[6]天水风开工具厂生产的 CTJY12- 3 型全液压轮胎式掘井钻车配置三台 YYGJ145 型大功率液压凿岩机、三个 AB741 型液压钻臂、AT1541 型液压推动器及一个 AF321 型液压工作平台，是目前我国最大的具有 80 年月世界先进水平的地下掘进钻车[3]。
从上述可以看出,我国液压凿岩机的进展走的是一条自主研发与引进消化国外先进技术相结合的道路,经过几十年的进展与探究已经初步形成了自己的产品规格与系列,到达了确定水平但大多数厂家生产的液压凿岩机稳定性指标均在 500m 左右(不拆机检修)，而世界先进水平的瑞典产品则规定为 6 000 m国内只有中国地质大学生产的 DZYG38B 型液压凿岩机样机的工业性试验才到达这一世界水平的指标 [3]因此，国内液压凿岩机与国际先进水平尚存在很大差距，引进机型现在尚未完全国产化,其关键零部件仍依靠进口究其缘由主要有如下几个问题:一是高速、高压下的密 封构造和支承活塞运动的前、后导向套的构造；二是活塞、钎尾、导向套和密封材料的选择与应用,以及材料热处理和高精度加工；三是蓄能器隔膜的材料及寿命等从而导致零件寿命低，密封不行靠，内外泄漏严峻，以及活塞研缸和导向套咬合等故障，造成国产液压凿岩机牢靠性指标下降[7]1.4 岩台车的进展趋势随着电液比例技术和自动化技术的进展及其在凿岩台车上的应用，凿岩台车呈现出从机械化向自动化、环保化、多样化进展的趋势[8]1.4.1 凿岩台车的全自动化进展趋势随着液压把握和电子技术的进展和应用，凿岩循环已实现自动化，即自动开孔、 防卡钎、自动停机、自动退钎、台车和钻臂自动移位、定位以及遥控操作系统等。
全自动化的台车被称为凿岩机器人由于这类凿岩机器人主要用于隧道的开挖，又被称为隧道凿岩机器人挪威、日本、法国、美国、英国、德国、芬兰、瑞典及俄罗斯等国家的多家企业相继参与了全自动化凿岩机的研制工作特别是近年来，液压把握技术和计算机技术的结合更促进了凿岩技术的进步，自动化凿岩及自动凿岩台车也相继消灭，并已到达有用化的程度[8]1.4.2 凿岩台车的环保化进展趋势为了降低噪声，保护操作人员的安康和改善工作环境，一般选用液压凿岩机这是由于液压凿岩机噪声小，不会排出油雾和有害气体与气动凿岩机相比，液压凿岩机还具有动力消耗少、能量利率高、凿岩效率高、没有排气噪声等优点但是， 液压凿岩机产生的噪声声压级仍高于 90dB(A)，到达 100dB(A)左右，且声能主要集中于 1 kHz 一 5kHz 频率段，仍在人耳敏感频率范围内假设不实行噪声防护措施，对施工人员的身体安康照旧有害液压凿岩机的噪声源主要有冲击机构产生的噪声、回转机构产生的噪声和钎头裂开岩石产生的噪声液压凿岩机的噪声主要由构造噪声引起，液压凿岩机构造间隙、蓄能器参数、撞击材料的特性以及连接件的松紧度等都是影响液压凿岩机噪声的因素要降低液压凿岩台车的噪声，应综合实行多种措施。
目前除了对液压凿岩机构造进展技术攻关、技术改。