第1个回答 2024-03-30
1. 动力源与冲击机构
冲击式凿岩机根据动力源的不同，可以分为气动、液压、电动、内燃等类型。其中，液压和气动冲击凿岩机是目前普遍采用的类型。这些凿岩机通过动力源驱动活塞进行高速往复运动，从而产生冲击力。
2. 冲击力的产生
在冲击凿岩机中，活塞是关键的冲击部件。活塞在动力源的驱动下加速运动，并通过一个硬质合金钎头（或称为凿岩头）将冲击力传递给岩石。活塞的高速运动产生巨大的冲击力，这种力足以使岩石产生裂缝或破碎。
3. 凿岩过程
冲击凿岩机的凿岩过程通常包括三个阶段：加载段、卸载段和回弹复位段。在加载段，活塞对钎杆施加冲击力，使钎杆与岩石接触并开始破碎岩石；在卸载段，活塞的冲击力减小，岩石开始卸载并产生碎片；最后，在回弹复位段，活塞和钎杆回弹到原始位置，准备进行下一次冲击。
4. 动力学建模与仿真
为了更好地理解和优化冲击凿岩机的性能，研究人员会建立动力学模型并进行数值仿真。这种模型通常以弹性杆和弹簧为基本单元，模拟活塞和钎杆的弹性动力学特性。通过仿真分析，可以预测钎杆、活塞中的应力分布状况和应力波的变化，以及岩石加载刚度与凿入量、能量传递效率之间的关系。
5. 效率与优化
冲击凿岩机的效率是指应力波对岩石做的功与活塞的动能比值。为了提高凿岩效率，研究人员和工程师会不断优化凿岩机的设计，包括改进活塞和钎杆的材料、结构以及冲击机构的工作参数。
6. 环境友好型凿岩机的发展
随着环境保护意识的增强，环境友好型凿岩机受到了更多的关注。例如，全水压冲击凿岩机使用水作为介质代替油，不仅为冲击提供动力源，还为排屑和消除粉尘提供水源，减少了配套管道，使凿岩机移动和操作更为简便。
综上所述，冲击式凿岩机的原理是通过活塞的高速往复运动产生冲击力，进而破碎岩石。通过动力学建模和数值仿真，可以进一步优化凿岩机的性能，提高其工作效率和环境友好性。本回答被网友采纳
第2个回答 2012-03-23
凿岩机（风钻）适于在中硬以上岩石中凿岩,炮眼直径通常为35～65mm,深度一般不超过15m。按动力分气动、液压、电动和内燃四种。目前以气动凿岩机应用最广,后两者应用很少。液压凿岩机钻速快、动力消耗少、噪声低，正在一些国家推广应用。凿岩机的钻具由钎头、钎杆和钎尾组成。钻浅眼时通常钎尾与钎杆为一整体，钎杆上安活动钎头。钎头、钎杆和钎尾成一整体的钎子已很少应用。钻深孔时,钎尾、钎杆、钎头分开制做，随炮孔加深将钎杆逐根接长。凿岩机装在气腿上、钻架上或凿岩台车上钻眼(见岩巷掘进)。
现广泛应用锒片状或柱状硬质合金的钎头。钻浅眼多用一字形片状合金钎头,钻深孔或在裂隙发育的岩石中钻浅眼，多用十字形或丁字形钎头。柱状合金钎头适用于大冲击功、低转速的凿岩机，钻直径大于40mm的炮孔。钎杆用以传递冲击能量和转矩，由六角形或圆形中空合金钢制成。钎尾直接承受活塞冲击作用，形状与尺寸随凿岩机型号而定。钎尾、钎杆和钎头都需根据使用条件和材质进行热处理，提高使用寿命。