摘要在综合分析各类液压凿岩机冲击工作原理和轻型液压凿岩机各种结构的基础上，创新提出了轻型独立回转液压凿岩机的新构型，研制了YYT-30型轻型独立回转液压凿岩机。
该机型的问世，有望取代传统的支腿式气动凿岩机，成为我国中小矿山和一般工程施工中凿岩机械的主力机型。
该机技术性能先进，结构新颖，具有耗能少、体积小、重量轻、冲击能大、钻速快、噪声低、振动小，工人劳动强度低等优点，可广泛用于大理石，花岗岩，金属矿，非金属矿和煤矿等矿山开凿石，用于地质勘探坑探巷道掘进以及采石，水电，铁路，港口，基地，基建，国防工程中钻凿炮眼。
关键词：液压凿岩机；独立回转；冲击能AbstractAfter analyzing the impacting principle of all kinds of hydraulic rock drills and various structures of portable hydraulic rock drill, a new structure of portable independent rotary hydraulic rock drill, YYT 30 portable independent rotary hydraulic rock drill, is put forward in the dissertation, and made in reality. It will become main style in medium and small-scale mines and general engineering machines in our country, which will replace tradi tional legged pneumatic rock drill hopefully.The machine of advanced technology, the new structure, with less energy consumption, small size, light weight, the impact energy, faster penetration rate, low noise, vibration small, workers advantage of low labor intensity, can be widely used in marble, granite, metal Ore, non-metallic minerals such as coal mines and cut stone. Exploration for geological prospecting pit roadway excavation and quarrying, electricity, water, railways, ports, bases, infrastructure, national defense projects in the drilling Perforation.Key words: hydraulic rock drills; portable independent rotary; impact energy目录摘要 (I)ABSTRACT ......................................................................................... I I 1绪论.............................................................................................. - 1 -1.1国内外液压凿岩机发展概况 (1)1.1.1国外液压凿岩机发展概况........................................ - 1 -1.1.2国内液压凿岩机发展概况........................................ - 2 -1.2液压冲击机构设计理论研究体系概况 (3)1.2.1蓄能器 ...................................................................... - 3 -1.2.2配流阀(换向阀)....................................................... - 3 -1.2.3防空打和钎尾反弹理论 ........................................... - 4 -2轻型独立回转液压凿岩机的总体结构 ........................................ - 5 -2.1液压凿岩机的基本结构 (5)2.2液压凿岩机冲击机构的结构类型分析 (6)2.2.1液压凿岩机的基本结构类型.................................... - 6 -2.2.2液压凿岩机的冲击工作原理.................................... - 7 -2.2.3有阀型液压凿岩机冲击机构的结构分析............... - 11 -2.3轻型独立回转液压凿岩机总体结构方案 (12)3液压冲击机构的设计................................................................ - 15 -3.1设计理论分析 (15)3.2冲击活塞系统的设计 (17)3.2.1活塞系统设计的基本要求...................................... - 17 -3.2.2活塞零件的设计计算 ............................................. - 17 -3.2.3活塞台肩部分的设计计算...................................... - 18 -3.3蓄能器的设计 (21)3.4换向信号孔位置的确定 (23)3.5活塞防空打装置的设计方法 (23)参考文献....................................................................................... - 25 -1绪论1.1 国内外液压凿岩机发展概况1.1.1 国外液压凿岩机发展概况自1861年气动凿岩机开始应用以来，经过不断改进、完善，各类气动凿岩机在矿山、铁路、公路、水电、煤炭和建筑工程施工中发挥了巨大的作用。
进入20世纪以来，随着各类工程在岩石断面上掘进的工作量日益增加，生产效率要求越来越高，气动凿岩机的钻凿能力与生产发展需要之间的矛盾日益加剧。
生产的发展迫切要求用效率高、生产能力大的新型凿岩机来取代气动凿岩机。
1970年，法国蒙塔贝特（Montabert）公司首先研制成功第一代可用于生产的H50型液压凿岩机，开始在世界范围内应用液压凿岩设备。
由于液压凿岩机和气动凿岩机相比具有明显的优越性（表1.1），瑞典、英国、美国、德国、芬兰、奥地利、瑞士和日本等国陆续研制出各种型号的液压凿岩机，使液压凿岩机技术和生产在30多年间有了很大发展（表1.2）。
目前在国外，液压凿岩机已经成为导轨式凿岩机产品的主流。
90年代先进国家的岩石开挖工程采用的液压凿岩设备占凿岩设备总量的80%以上。
其中瑞典Atlas Copco、芬兰Tamrock、法国Secoma等公司的液压凿岩机及配套产品在世界上具有代表性。
前两者的液压凿岩设备销售量占世界销售总量的一半以上。
表1.1 液压和气动凿岩机的比较比较性能气动凿岩机液压凿岩机能量利用率10% 30-40%噪声液压凿岩机比气动凿岩机降低10-15 dB(A)排气油雾有无凿岩效率液压凿岩机比气动凿岩机提高1倍以上主要零部件寿命短长钎具消耗多少工作介质压缩空气液压油、乳化液介质压力，MPa 0．4-0．5 14-20每米炮孔成本1：0．77实现自动化的难易程度困难容易使用维护方便较困难表1.2 液压凿岩机的发展进步20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代凿岩机型号近40个近100个超过100个年产量接近2000台10000台以上20000台以上凿岩机冲击功率,kW 10 20 40目前国外的液压凿岩机正向重型、大功率和自动化方向发展。
超重型大功率液压凿岩机已能钻凿直径180-275毫米的炮孔，凿岩速度是牙轮或潜孔钻机的2-4倍，而能耗仅为潜孔钻机的1/4。
它可以完成自动移位和定位、自动开孔、自动防卡钎、自动凿岩、自动退钎等凿岩循环，并可遥控的全自动液压凿岩机械已较多应用于隧道开挖。
液压凿岩机器人技术和产品也在20世纪80年代开始开发。
日本东洋公司的AD系列、法国Montabert公司的Robofore系列、瑞典Atlas Copco公司的系列以及芬兰Tamrock公司的Datamatic系列凿岩机器人都已问世。
1.1.2 国内液压凿岩机发展概况我国从上世纪70年代开始研制液压凿岩机。
1973年11月制造出第一台YYG－80型液压凿岩机样机，后几经改进，于1980年9月在湘东钨矿通过了部级鉴定。
目前我国已有北京科技大学、中南工业大学、长沙矿冶研究院、煤炭科学研究院北京建井研究所、沈阳风动工具厂、天水风动工具厂和衢州煤矿机械厂等10多个单位研制的20多种型号的液压凿岩机通过了省部级鉴定。
为发展我国的液压凿岩机技术和产品，近十多年来，莲花山冶金机械厂、沈阳风动工具厂、天水风动工具厂、宣化风动工具厂、南京工程机械厂先后耗资1000万美圆从Atlas Copco和Secoma公司引进4种重型导轨式液压凿岩机制造技术。
但由于各方面原因，除莲花山冶金机械厂的HYD200和HYD300型液压凿岩机产品产量和质量比较稳定外，其余的产品均未形成批量能力，质量也有很大差距。
这远远不能满足我国工程部门需求。
近10年来，我国大型矿山及大型工程均采用了引进的大型液压钻车。
共从5个国家7个公司购进全液压凿岩设备近30个型号500多台套，重型液压凿岩机1200余台，耗资几十亿人民币。
我国一些单位也看到具体国情对轻型液压凿岩机的大量需求。
长沙矿冶研究院等十多家科研单位和企业曾经研制过多个型号的支腿式液压凿岩机，但大都没有成功。
其主要原因是：1）这些产品大多不合理地采用了内回转结构，从结构设计上就不满足液压凿岩机高频率、大扭矩的需要；2）在材料选择和制造工艺方面仍受气动凿岩机的影响，达不到液压凿岩机的性能要求。