又稱鑿岩台車。簡稱鑽車或台車。可支撐鑿岩 機鑽鑿岩孔並藉助各種動力行走的機械。由一台或 幾台鑿岩機及其自動推進器、鑽臂及其調幅機構、鑽 車架、行走機構等組成。有採礦鑽車、露天鑽車、掘 進鑽車、錨桿鑽車、水下鑽車、通用鑽車、聯合鑽車七 類;按行走裝置分為履帶式、輪胎式、軌輪式三類，可 以是自行式或牽引式;按工作臂的多少分為單機液 壓式、雙機液壓式和多機液壓式三類。
基本介紹
- 中文名：鑿岩鑽車
- 外文名：rock drill jumbo
- 分類：履帶式、輪胎式、軌輪式
- 別稱：鑿岩台車
套用,分類技術特徵,設計依據,特點及發展,
套用
人們對堅硬岩石的巷道掘進與礦石開採，歷來主要是採用鑿岩爆破法；因為這種方法所耗能量小、成本低。但鑿岩是較繁重的生產環節，用人工或氣腿鑿岩機鑿岩，勞動強度大、工效低、作業條件差，已經不能滿足日益增長的工業生產的需要。實現鑿岩機械化及生產過程自動化，是礦山工作者的奮鬥目標。
隨著礦山工程規模的不斷擴大和礦山機械製造業的發展，新研製的鑿岩鑽車逐漸成為機械化鑿岩的主要設備。其優點是：可使掘進速度和採礦工效大大提高，減輕了工人的勞動強度，改善了作業條件。各種鑿岩鑽車的廣泛套用標誌著採掘機械化程度的提高。
20世紀後期，推廣了液壓鑿岩機和全液壓鑽車，鑿岩技術的發展進入了一個新階段。國外有20多家公司生產50多種液壓鑿岩機產品。全液壓鑿岩技術已經推廣套用於隧道開挖、礦山巷道掘進、採礦、錨桿和碎石等作業中。
我國金屬礦山和煤礦的小斷面巷道掘進，廣泛使用PYT-2C型和cGJ-2型小型鑿岩鑽車鑽孔，並可與裝載、轉載運輸設備配套使用，組成掘進機械化作業線，在平巷掘進中發揮了重要作用。並逐步向建材、水力和交通等部門推廣。
雙軌運輸巷道掘進，可以選用CGJ-2Y型全液壓鑽車、CGJ-3型鑽車或上述兩種小型鑽車並列使用；在無軌巷道或無底柱分段崩落採礦方法的掘進中，可以選用CTJ500-2型或CTJ-700型鑽車，它與鏟運機或前端裝載機、重型汽車配套使用，均獲得了良好的經濟效益。
在採礦作業中，根據礦體的賦存條件和不同的採礦方法，選用相應的採礦鑽車，可以提高採礦生產率，減小勞動強度；既改善了工作條件，又增強了採礦作業的安全性。
在中、小露天礦或採石場，鑿岩鑽車可作為主要的鑽孔設備；在大型露天礦，它可以用於輔助作業，完成清理邊坡、清底和二次破碎等工作。
水電工程、鐵路隧道、國防等地下工程，採用鑿岩鑽車鑽孔，具有更大的優越性。
分類技術特徵
鑿岩鑽車類型很多，按其用途可分為露天鑽車、井下掘進鑽車、採礦鑽車、錨桿鑽車；按行走方式可分為軌輪式、輪胎式和履帶式鑽車；按驅動動力可分為電動、氣動和內燃機驅動的鑽車；按裝備鑿岩機的數量可分為單機、雙機、三機、多機鑽車等。
掘進鑽車的總體結構
鑿岩鑽車是以機械代替人扶持鑿岩機進行鑿岩的機械化鑽孔設備。鑿岩時它能做到：
1)按炮孔布置圖的要求，準確地找到工作面所要鑿的炮孔位置和方向，
2)排除岩粉並保持炮孔深度一致，
3)將鑿岩機順利地推進或退出。
圖1所示為CGJ—2Y型全液壓鑿岩鑽車的總體圖，其主要結構由推進器5、托架6，鑽臂9，轉柱11、車體24、行走裝置26，操作台14、鑿岩機10和釺具4等組成。
圖1
圖1有的鑽車還裝有輔助鑽臂（設有工作平台，可以站人進行裝藥、處理頂板等）和電纜、水管的纏繞捲筒等，鑽車功能更加完善。
推進器：推進器的作用是在鑿岩時完成推進或退回鑿岩機的動作，並對釺具施加足夠的推力.
托架：托架6是鑽臂與推進器之間相聯繫的機構，它的上部有燕尾槽托持著推進器，左端與鑽臂相鉸接，依靠擺角缸7、仰俯角缸30的作用可使推進器作水平擺角和仰俯角運動。
補償機構：補償缸8聯繫著托架和推進器，其一端與托架鉸接，另二端與推進器鉸接，組成補償機構。這一機構的作用是使推進器作前後移動，並保持推進器有足夠的推力。因為鑽臂是以轉柱的鉸接點為圓心作擺動的機構，當它作擺角運動時，推進器頂尖與工作面只能有一點接觸(即切點)，隨著擺角的加大，頂尖離開接觸點的距離也增大，鑿岩時必須使頂尖保持與工作面接觸，因此必須設定補償機構。通常採用油缸或氣缸來使推進器作前後直線移動。補償缸的行程由鑽臂運動時所需的最大補償距離而定。
鑽臂：鑽臂9是支撐托架、推進器、鑿岩機進行鑿岩作業的工作臂，它的前端與托架鉸接(十字鉸)，後端與轉柱11相鉸接。由支臂缸29、擺臂缸15、仰俯角缸30及擺角缸7四個油缸來執行鑽臂和推進器的上下擺角與水平左右擺角運動，其動作符合直角坐標原理，因此稱為直角坐標鑽臂。支臂缸使鑽臂作垂直面的升降運動，擺臂缸使鑽臂作水平面的左右擺臂運動，仰俯角缸使推進器作垂直面的仰俯角運動，擺角缸使推進器作水平擺角運動。
轉柱：轉柱11安裝在車體上，它與鑽臂相鉸接，是鑽臂的迴轉機構，並且承受著鑽臂和推進器的全部重量。
車體：車體24上布置著操作台，油箱、電器箱、油泵，行走裝置和穩車支腿等，還有液壓．電氣，供水等系統。車體上帶有動力裝置。車體對整台鑽車起著平衡與穩定的作用。
採礦鑽車的總體結構
以CTC—214型採礦鑽車為例，CTC—214型採礦鑽車是適應我國無底柱分段崩落採礦法的需要發展起來的。它具有兩個鑽臂，比單機作業的採礦鑽車生產率高。因配用外迴轉式的YGZ—90型鑿岩機，具有鑽孔速度快、故障少等優點。其鑽臂擺動的範圍較大，能鑽寬度為3．5m的向上平行炮孔及扇形炮孔。鑽車可在3X 3m’斷面的硐室(或巷道)內作業，工作寬度達5m。圖2所示為CTC—214型採礦鑽車的結構示意圖。鑽車中部裝有兩個擺式鑽臂5，鑽臂安裝在箱形起落架4內，每個起落架可在0°~90°範圍內單獨起落鑽臂。托架6和推進器3安裝在鑽臂的前端。推進器採用氣馬達—絲槓式推進，配有液動夾釺器和彈性頂尖。該鑽車結構簡單，工作可靠。鑽車上還裝有炮孔擺角定位儀，顯示精度達到1°，炮孔定向方便、準確。
圖2鑽臂：CTC-214型鑽車的鑽臂及平移機構如圖3所示。鑽臂2的兩旁設有擺角缸1和擺臂缸3。擺臂缸的伸縮可使鑽臂作圓弧形擺動，擺角缸伸縮可使托架和推進器作擺角運動，這樣便可鑽鑿帶各種角度的扇形炮孔。
當擺角缸1處於某一特定位置時，保持AC=BD， 設計時取AB=CD， 則ABCD為平行四邊形，這時伸縮擺臂缸2便可鑽向上的平行孔。當．4BCD不成為平行四邊形時（伸縮擺角缸），則可鑽扇形炮孔：托架5上面有三個孔，可以調節推進器的安裝傾角，加大鑽扇形飽孔的範圍。
推進器：推進器的結構如圖4所示，由托架8、導軌7、夾釺器5、氣馬達從速器6、絲槓1和滑板2等組成。
推進方式是釆用氣馬達—絲槓機構，一次推進行程1.4m，接桿鑿岩。因鑽鑿向上鑽孔，氣馬達減速器布置在推進器的前端隱蔽性好，可以減少岩粉的侵入造成零件的磨損。導軌的摩擦面採用淬火鋼材料。因絲槓推力及震動均較大，故為提高絲槓中軸向推力軸承的使用壽命，採用含二硫化鉬的聚四氟乙烯軸承。
圖4行走裝置：該鑽車採用膠輪行走，因鑽車外形較大，較重，為適應采準巷道的行走、轉彎和對中，採用四輪驅動。分別由四組氣馬達驅動蝸桿蝸輪、齒輪減速器帶動膠輪行走。脫開膠輪與減速器之間的爪形離合器，鑽車便可由外力拖行。鑽車行走時，應將鑽臂平放，降低行走高度。鑿岩時豎起鑽臂，可在0°~90°之間任選某一角度固定，進行鑽孔作業。鑽車的行走裝置如圖5所示。
鑽車鑽孔時，由底盤四角的穩車支腿將膠輪頂離地面，使鑽車更加穩定。
圖5鑽車的液壓系統 ：圖6所示為該鑽車的液壓系統。兩組鑽臂的液壓傳動共用一個定量徑向柱塞泵供油。柱塞泵由一個TMl—4型氣馬達驅動，由腳踏閥控制氣馬達的開動和停止。所有油缸迴路都連線到兩組多路換向閥上，並聯進行工作。四個穩車支腿用管路連線到旋閥和多路換向閥上。溢流閥用來限制最大工作壓力。多路換向閥在中位時，內部通路採用Y型連線，可防止閥芯內部泄漏影響液壓鎖失靈。各液壓缸均裝有液壓鎖，保證鑽車各機構工作可靠。在起落缸與擺角缸迴路上裝有節流閥，以控制鑽臂的起落和擺角的速度，減少衝擊現象。
前面兩個穩車支腿並聯為一組，四個穩車支腿構成三點支撐以利調平。調平時各穩車支腿的伸縮由旋閥和多路閥分別控制。調子之後，可控制穩車支腿作同時起落動作。
圖6設計依據
根據設計任務書的要求，在設計之前，應考察現場使用的條件，收集以下主要的資料，作為設計依據。
1)巷道的用途和規格尺寸（一般指高*寬）。如斷面形狀（梯形、拱形），通往地表情況以及巷道中的壓氣管、水管、局部通風筒，放礦漏斗等敷設安裝情況，
2)岩石的物理機械性質。如岩石硬度、節理，斷層及礦體賦存等情況，
3)礦山運輸提升情況。如軌距、軌型、彎道曲率半徑，坡度、架線等情況，運設備型號、容器尺寸及提運能力：
4)採掘工藝及工作組織循環表。每一掘進循環進尺、鑽孔深度、炮孔布置、式、鑽孔順序以及鑿岩、放炮，通風；出渣、運輸的時間分配和人員組織等情況，
5)收樂同類型的鑽車資料，了解材料及配套件供應的情況。
特點及發展
根據國內外——些資料表明，在堅硬岩石開採中使用鑿岩爆破法，在今後的一段較長時期內將還會被採用。因此，鑿岩技術的發展主要是改進鑿岩設備的結構，提高它的生產能力和效率，改善操作和安全生產的條件。
鑿岩鑽車作為現代化鑿岩生產設備，應具備以下條件：
1)鑽臂和推進器的性能，在鑽車的工作區域範圍內，能滿足礦山鑿岩爆破工藝的要求；
2)有較高的生產率，故障少；
3)設備機動靈活、堅固耐用、節省能耗，
4)降低噪音和粉塵的危害，安全生產，改善勞動條件，
5)有一定程度的自動化。
我國從六十年代中期開始引進和套用鑿岩鑽車。近十多年來，在鑿岩鑽爾的研製方面進展較快，已有一批定型產品得到了套用和推廣。由於我國多數金屬礦山和煤礦採用軌道運輸，因此掘進鑽車仍是以小型，軌輪行走為主，但內燃無軌鑿岩鑽車也得到了相應地發展，滿足了少數礦山的需要。鑽臂的運動方式以直角坐標居多，極坐標式也有所發展。為使鑽車行走機動靈活，一般都設有自行裝置。鑽車配用帶有消聲裝置的中型或重型鑿岩機，以提高生產率和降低噪音危害。為了提高鑽爾自動化水平，研製了一些自動化機構，如自動平移、自動停鑽、自動退釺以及自動反應故障信號、自動保護等，為一人操作兩台或多台鑿岩機創造了條件。近十餘年發展起來的全液壓鑿岩鑽車，在節能方面也取得了良好的效果。
國外鑿岩鑽車發展更快，有各種定型產品，但各廠家都有自己的特點，在機型、結構方面差別很大。
在鑽臂和推進器方面，有輕型，中型及重型各種系列和型號。除鑿岩鑽臂外，還有專方鑽錨桿孔和固定錨桿的專用錨桿鑽臂與輔助鑽臂（設有工作平台，可以站人進行裝藥、處理頂板等）。
在車體和行走底盤方面，有鉸接式和整體式的膠輪行走底盤，履帶行走以及軌輪行走底盤等。國外很多礦山實現了無軌化，這給裝運礦石提高生產能力創造了條件。當然，鑿岩鑽乍也以膠輪、履帶行走居多，因為這種車體機動靈活，適應性強。如瑞典Boomer132型鑽車，採用鉸接車體，轉彎靈活，且能在巷道交叉處急速轉彎，最小轉彎半徑為5.4m。
七十年代以來，國外液壓鑿岩機發展迅速，已有各種性能完善的全液壓鑿岩鑽車，這是鑿岩技術的新發展，這種鑽車被認為是最有發展前途的鑿岩設備。
在鑿岩自動化方面，有許多全液壓鑽車已經實現了單孔鑿岩自動化。如瑞典ATLAS公司的鑽車，已經能做到鑽孔開始先供水，再以輕衝擊，輕推進開孔，開孔後轉入重衝擊，全推進，遇到卡釺時，防卡釺裝置能夠使釺具自動退出卡釺區，保持輕衝擊和加強沖洗，消除卡釺後，又自動恢復推進鑽孔，鑽孔完成後自動退釺、停止衝擊。在安全保護方面採用了許多措施，如鑿岩過程中突然停水(或水壓不足)，能自動停止鑿岩。美國G．D．公司MarkⅢ型鑽車和瑞典ALIMAK公司的H852C型鑽車都採用單手柄操縱，實現自動化鑿岩。
在程式控制和微型電子計算機擴大套用方面，也有新的發展，如程式鑿岩。有些廠家為使產品達到更先進的水平，正在研製高級自動化的鑿岩鑽車。如法國Pantofore型鑽車以及Sig型鑽臂就採用坐標鑿岩系統。它把事先確定的炮孔位置繪成標準炮孔布置圖，運用微機系統，使鑽臂按炮孔位置以最經濟的路線位移、擺角和迴轉。法國SECOMA公司的270型雙臂鑽車，採用了自動化程式鑿岩，由電子操縱盤來完成鑿岩程式控制，換孔位時間只需6—12s，大大提高丁生產率。
鑿裝聯合機組鑿岩，法國256型三臂鑽車是鑿岩和耙式裝岩的聯合設備。美國有Gardner—Denver公司的Gisme鑿裝機組。
採掘兩用鑽車，瑞典ALIMAK公司的BT-121型單臂鑽車，採用氣動液壓操作，四輪驅動，可就地拐彎，適用於分層充填採礦法鑿岩，也可向頂板和側壁鑽錨桿孔和開鑿放礦漏斗。
