說明：一、實驗目的和任務
1、培養採礦學生初步掌握井巷工程測試實驗的技能。
2、驗證所學理論、鞏固所學知識並加深理解
3、3個實驗對學生進行實驗研究的基本訓練。
二、考核：以學生的《實驗報告》和做實驗的表現考核為依據。
三、參考資料：《井巷工程》課程實驗指導書；
實驗一鑿岩機工作原理與結構實驗
一、實驗目的
掌握7655型鑿岩機的配氣、轉釺、排粉和氣腿工作原理。了解fy一200a型注油器的自動注油原理。熟悉各部構造。
二、實驗原理
1、配氣與活塞往復運動
鑿岩機是以壓縮空氣為動力的，在配氣裝置的調節下，時而使壓縮空氣進入氣缸後腔推動活塞向前運動(稱衝程)，完成對釺子的衝擊動作；時而使壓縮空氣進入氣缸前腔推動活塞向後運動(稱回程)，完成釺子的迴轉運動。活塞的往復運動是靠配氣裝置來自動調節，使其運動持續進行，以達到鑿眼之目的。
下面將按圖1——l來分別講解衝程與回程的配氣工作原理。
1) 衝程
當活塞7位於後缸，配氣閥8處於左側，從柄體操縱閥孔1進來的壓氣，經氣路2、3、4、5和6，進入氣缸9的後腔，而前腔經排氣孔與大氣相通，故活塞在壓氣壓力作用下，迅速向右運動，最終撞擊釺尾。在活塞向右運動的過程中，活塞先封閉排氣口，此時前缸仍由活塞上的花鍵槽向釺尾套洩氣，以減少背壓，較小影響活塞的加速運動而增大其行程和防止沖洗水倒流入缸內，直到衝擊點前7～8公釐，花鍵槽才被導向套10所堵死。活塞繼續高速前移，氣缸氣體被壓縮而壓力上公升，經氣路11、12，作用在配氣閥的後面。
與此同時，活塞已把排氣口開啟，大量壓縮空氣則由氣路4、5經閥前側1公釐縫隙、氣道6、後腔和排氣口而排出。高速氣體從閥前側流過，降低了氣體對閥前面的壓力，於是閥開始前移，經2～3毫秒的時間，它便移到右側封閉了氣孔6，使氣路4、5和12、1l聯通，於是活塞衝程結束，回程開始。
2) 回程
此時活塞位於氣缸前腔，配氣閥處於右側；壓氣經氣路1、2、3、4、5、12和11，進入氣缸前腔，作用於活塞右端，因氣缸後腔通大氣，故活塞向左運動。在運動過程中，後移7～8公釐，花鍵開始洩氣，再後移4～5公釐，活塞左端麵封閉排氣口，再後移後腔氣體被壓縮，壓力公升高；當後移到前腔與排氣口相通時，·大量壓氣由氣道4、5經閥後側流過，降低了對閥後側的壓力，則驅使閥後移，經2～3毫秒時間，閥便移至左側，封閥了前腔氣道12、11，開啟了閥套孔6，由操縱閥孔l送來的壓氣再次進入氣缸後腔，於是又開始了第二個衝程。
2、釺子的迴轉運動
如圖1—2所示，7655型鑿岩機的轉釺機構是貫穿於氣缸和機頭中自勺，在活塞4大端內裝有螺旋母，與活塞緊固成一體，螺旋棒3的螺旋形齒插入螺旋母中，螺旋棒大端裝有四個棘爪2，在塔形彈簧的作用下抵住棘輪1的內齒。而棘輪靠定位銷固定在氣缸和柄體之間，使之不能轉動。轉動套56勺右端內部有花鍵槽，與活塞4小端的花鍵相配合；其左端內固定有釺尾套6，套內有正六角形孔，釺尾就插入其中。
由於棘輪機構具有單方向間歇旋轉的特性，：故當活塞衝程時，活塞大端緊固的螺旋母帶動螺旋棒沿圖2—2中「—>」箭頭所示的方向轉動一定的角度，此時棘爪處於順齒狀態，它可以壓縮塔形彈簧而隨螺旋棒轉動；當活塞回程時，由於棘爪處於逆齒狀態，它在塔形彈簧的彈力作用下，抵住棘輪內齒，阻止螺旋捧轉動。這時由於螺旋母的作用，迫使活塞在回程時沿螺旋棒上的螺旋槽依圖1——2中「＝>」箭頭所示的方向轉動。
從而帶動轉動套及釺子轉動一定角度。如此，活塞每衝擊一次，釺子就轉動—次。釺子每次轉角的大小與螺旋棒螺紋導程、活塞行程有關，還與棘爪、螺旋母及釺尾等處的配合關係、磨損程度有關。
3、炮孔的沖洗與強力吹掃
在鑿岩的過程中將產生大量巖粉，必須及時地將其排出孔外，7655型鑿岩機採用鑿岩時注水加吹風和停止衝擊時強力吹掃方式。
如圖1—3(a)、(b)所示，當鑿岩時風水聯動沖洗機構自動注水，當停止鑿岩時注水立即停止。其工作原理如下；壓氣從柄體氣室經過進氣孔道，到達注水閥的前端，克服了彈簧的壓力，將注水閥推向後移，於是開啟了水路，來自水管和柄體水孔的水便隨即通水針，再經過釺子的中心孔注入孔底，以達到排粉捕塵之目的。當停止鑿岩時，柄體氣室的壓氣消失，這時注水閥前端的壓氣按原路返回於柄體氣室並立即消散，於是彈簧將注水閥壓向前移，堵塞了水路，則停止注水。
鑿岩機還配帶調水閥，用以調節水量的大小。
當釺頭出水孔被岩漿堵塞或打下向深孔，孔底殘積大量岩漿時需強力吹掃，以達疏通水路，排除岩漿之目的。如圖1—4所示，這時壓氣不經柄體氣室和缸體內腔，而由缸壁上的專門孔道直達釺尾一端，再從水釺與釺子間隙及釺子中心水孔通過到孔底。強吹排出岩漿。
為了防止強吹時活塞後退導致從排氣口漏氣，在氣缸後腔壁上鑽有一小孔與強吹專門孔道相通，使壓氣進入氣缸後腔，保證強吹時活塞處於封閉排氣口的位置，以防止漏氣和影響強吹效果。
為防止沖洗水倒流入機體內，特別是打上向孔時更易發生，在操縱閥的強力吹風孔部位還刻有一環形溝槽，可使機器無論在開或停時，都總有一股壓氣沿強吹孔道，常吹過去，以防止水的倒流。
4、氣腿的伸縮及其力的調節
ftl60型氣腿的伸縮是靠板機控制換向閥所處的位置來完成的。如圖1—3(c)、(d)氣路系統所示，壓氣經進氣彎管、操縱閥孔、柄體孔道、調壓閥孔、柄體及氣缸下部的孔道等通路到達氣腿橫臂、架體氣孔1，又通過架體墊孔2，直到氣腿上腔3，推動活塞同伸縮管下伸；而氣腿下腔5裡的廢氣則經孔4、伸縮管內腔6、氣針內孔7、架體與橫臂孔8、缸體下部氣道等廢氣迴路、柄體及換向閥的環形溝槽、柄體上的排氣孔排入大氣中。如圖2—3(e)、(／)所示，當扳動板機時，換向閥被板機壓向右移，改變了進氣和回氣的方向，原進氣通路變成了廢氣迴路，原廢氣迴路聾成了進氣通路，於是在壓氣的作用下，氣腿子的伸縮管便自動縮回，以選擇乙個新的支點繼續鑿岩。
氣腿子的主要功能是給鑿岩機以支撐力和軸推力，兩者的比例要靠氣腿支撐角度來調節，而氣腿力的大小則要靠扳動調壓閥來調節。如圖1—5所示，來自柄體的壓氣由調壓閥右端部進入孔1，再經偏心槽2進入通向氣腿上腔的孔道允。另外尚有一部份壓氣通過偏心槽3和橫槽4洩入大氣中。
偏心槽2是個進氣槽。偏心槽3是個洩氣槽。二者的偏心方向相反。
當順時針扳動調壓閥時，由於偏心槽逐漸加深，槽口斷面積逐漸加大，而洩氣槽則逐漸變淺，槽口斷面積逐漸減小，可使進氣量大於洩氣量，於是壓力逐漸上公升，氣腿頂力就逐漸增大。當逆時針扳
動調壓閥時則相反。當進氣口1完全對正孔且時，偏心槽3全部脫離孔ａ，這時氣腿頂力達最大值；當放氣槽4完全對正孔d時，進氣孔1連同偏心槽2全部脫離孔ａ，這時氣腿處於關死位置。
在調壓閥內，時刻都有一股壓氣經過孔道5進入容腔6內，以脹緊環形膠質漲圈，這樣會使調壓閥隨時都可以固定在任何位置上。
5、自動注油器
鑿岩機及氣腿子內部所有運動零件，都需要均勻潤滑，才能保證機器的正常作業知延長其壽命。現代鑿岩機的潤滑，一般均在進氣管路上連線乙個自動注油器，來實現自動注油：圖1-6所示為與7655型鑿岩機配套使用的fy200a型自動注油器，其容積為200毫公升，裝滿油可供鑿岩機工作兩個小時潤滑零件之用。
其自動注油原理如下：當鑿岩機工作時，壓氣沿箭頭方向進入注油器後，一部分壓氣從油閥的迎風孔1進入殼體內腔2，給油麵旋加壓力。油閥上的出油孔3與壓氣流向垂直，在壓氣高速流動的條件下，出油孔3處形成壓差，使潤滑油從輸油管4排出，經出油小孔3噴入壓氣管路中，呈現霧狀，隨同壓氣進入鑿岩機和氣腿，潤滑各部運動零件。
油量的大小，可用調油閥5來進行調節。
三、實驗儀器裝置與工具
1、瀋陽風動工具廠生產7655型氣腿式鑿岩機1臺；
2、瀋陽風動工具廠生產ft160型氣腿1個；
3、fy200a型注油器1個；
4、鑿岩機示教板1塊；
5、原理與結構圖8份；
6、扳手1個；
7、銅棒1根。
四、實驗內容與操作步驟
1、將氣腿從鑿岩機上卸下來，並注意氣路的連能關係；
2、卸下機頭部分；
3、將鑿岩機柄體與缸體分開，按圖1-7熟悉操縱閥的5個功能位置和調壓閥調節原理；
4、在缸體外將機內零件組成如圖1-2所示的釺子迴轉系統，表演衝程時釺子不轉、螺旋棒轉，回程時釺子迴轉，螺旋棒不轉的動作；
5、將注水閥體從柄體上卸下來，按圖1-3（a）、（b）和圖1-4熟悉風水聯動沖洗巖粉與強吹系統；
6、松開銷緊圈，擰下架體，缸下架體墊與氣管，卸下調壓閥結合圖1-3（c）、（d）、（c）、（f）和圖1-5弄懂氣腿伸縮與力的調節原理；
7、觀察注油器，參考圖1-6了解自動注油器及其油量調節原理；
8、將鑿岩機各部零件重新組裝在一起，恢復原狀。注意缸體內零件應先裝入活塞，接著先在外邊將配氣盒與螺旋棒、棘輪等裝成一體，一起裝入缸體內。且要注意對準定位銷位置。
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