CJ-130型双向气动潜孔锤的研制.pdf

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1、2009年第1期探矿工程(岩土钻掘工程)3lCJ一130型双向气动潜孔锤的研制马利东，隆威，苏冬九(1．中南大学地字与环境S_-程学院，湖南长沙410083；2．湖南省地质矿产开发局418队，湖南娄底417000)摘要：针对以往锚固孔钻机在滑坡地层极易引起卡钻事故，无法退出而报废的问题，研制了一种可进行双向冲击的气动潜孔锤。介绍了该潜孔锤的性能参数、工作原理及结构组成，并结合其能够进行双向冲击的结构特点，阐明了该气动潜孔锤的设计思路，同时对虚拟样机进行了性能校核计算，验证了该设备的可行性。经现场使用，效果良好。关键词：气动潜孔锤；双向冲击；活塞；锚固孔中图分类号：P634．42文献标识码：A

2、文章编号：1672—7428(2009)O1—0031—03DevelopmentofCJ一130Two-wayPneumaticDTH／MALi—dong，LONGWei，SUDong-fiu(1．SchoolofGeosciencesandEnvironmentEngineering，CentralSouthUniversity，ChangshaHunan410083，China；2．418Team，HunanProvincialBureauofGeologyandMineralResourcesDevelopment，LoudiHunan417000，China)Abstract：Ac

3、cordingtostickingaccidentinanchorageholedrillinginlandslidestratum，apneumaticDTHwasdevelopedwithtwo-wayimpact．Thepaperintroduceditsperformancep~ameters，workingprincipleandstructuralcomponents，elab—oratedthepneumaticDTHdesign，andmadeperformancecheckingcalculationtovirtualprototypetoverifythefeasibil

4、ityoftheequipment．Keywords：pneumaticDTH；two—wayimpact；piston；anchoragehole1研制概况CJ一130型双向气动潜孑L锤，实现了双向冲击的功在滑坡及边坡治理中，锚固孔成孔方法主要采能。用回转钻进或单向潜孔锤进行钻进。用单向气动潜2．2结构特点孔锤钻进提高了工作效率，避免了清水对地层的破在深入研究和详细分析国内外现有各类型潜孔坏作用，但滑坡地层极易引起卡钻事故，导致钻具无锤性能和特点的基础上，CJ一130型双向气动潜孔法退出而报废。为了克服这一难题，我们将常规的锤采用了无阀型潜孔锤结构，具有以下特点：单向冲击钻进和回转钻进方法

5、结合起来，集冲击一(1)取消了复杂的配气机构，用简单的配气气回转功能为一体，研制了具有双向冲击一回转特性路配气，气道路程短，气体压力损失小；的双向气动潜孔锤机具，能够解决卡钻等孔内事故，(2)潜孔锤只有一个运动零件，结构简单，维是应用于锚固工程施工领域的一种新机型。修、维护方便；(3)利用压缩气体膨胀做功，使潜孑L锤耗气量2研究方法及技术关键大大减少。2．1技术路线2．3技术关键由于此前还没有能进行前后冲击的双向气动潜结构确定后，建立力学数学模型，并对其进行模孔锤问世，而定性分析和仿真计算表明，对于一个行拟仿真电算，经优选优化，确定了潜孔锤配气参数和程参数组配合理的常规无阀式气动潜孔锤，若其

6、它结构参数，其主要技术关键为：配气参数不变，大幅度增加后气室排气行程，可以使(1)科学地确定了前后气室进气、膨胀(压缩)、活塞以较大的末速度向后撞击。因此，我们采用了排气行程及相互间比例关系，以及结构行程；计算机模拟仿真技术，深入研究了潜孔锤内部动力(2)科学地确定了活塞质量与活塞有效作用面过程及影响和制约潜孔锤工作性能的因素和参数，积，在低压状态下使冲锤的冲击末速度达到理想的对潜孑L锤设计参数进行优化和优选，成功地研制了定额值；收稿日期：2008—09一l2作者简介：马利东(1982一)，男(汉族)，山西大同人，中南大学研究生在读，地质工程专业，研究方向为岩土工程与勘察，湖南省长沙市中南大

7、学校本部地学楼，do_do001@yahoo．cn；隆威(1962一)，男(汉族)，重庆丰都人，中南大学地学与环境工程学院副院长、教授，探矿工程专业，从事地质工程、岩土工程专业教学、科研、设计及施工管理工作，湖南省长沙市中南大学校本部地学楼院长办公室。32探矿工程(岩土钻掘工程)2009年第1期(3)合理确定了活塞质量与钻头质量、活塞长规律，有效延长了钻头的使用寿命。度与钻头长度的比例关系，最大限度提高了能量