鑿巖機械氣動工具
 手持式內燃鑿巖機改搗固機  摘要: 對手持式內燃鑿巖機的結構進行改進, 使其變為一種手持式內燃搗固 機, 專用于鐵路軌枕下方碎石的搗固。
關鍵詞: 手持式內燃鑿巖機; 手持式內燃搗固機; 操持手把; 減重; 搗固工具 
1 問題提出
手持式內燃鑿巖機是一種集汽油機、壓 氣機、鑿巖機三位一體的鑿巖鉆孔機器。其功 能主要用于石方開采中的巖石鑿孔。它還可 進行劈裂、破碎、夯實等輔助工作。本文所述 手持式內燃搗固機是一種集汽油機、搗固機 二位一體的搗固機器。是鐵路維護經常使用 的一種手持式工具。專用于軌枕下方碎石的 搗固。
二者的共同點是: 自帶能源、攜帶方便, 適合交通不便、流動性較大的臨時性作業。 由于鐵路路基維護的經常性, 手持式內 燃搗固機的用量非常大。
現國內所使用的大 多是進口的, 價格昂貴, 維修成本也高。手持 式內燃鑿巖機雖也有搗固功能, 但如用于搗 固方面, 就顯出了以下缺點: 手把的操作及機 器本身重量偏重等不適于長期提上、放下的 搗固操作; 扭轉、壓氣機構是多余機構。本公 司就應一客戶的要求, 對其結構進行了改進, 經使用, 取得了不錯的效果。
2 結構改進的主要思路 從上述手持式內燃鑿巖機 ( 以下簡稱鑿 巖機) 與手持式內燃搗固機 ( 以下簡稱搗固 機) 的特點與用途來看, 在改進中從以下幾個 方面進行了考慮: 選擇合適的鑿巖機機型; 操 持手把的改進與外觀的設計; 壓氣、扭轉多余 機構的去除; 減重; 搗固工具的設計。
3 具體結構改進
3.1 選擇要改進的鑿巖機機型 鑿巖機品種很多, 性能也良莠不齊, 改進 時首先應選擇合適的機型。由此, 應首先選擇 性能比較成熟的機型, 性能可靠才有立身之 本; 其次在重量上應選較輕的機型, 以減輕使 用者的勞動強度。
本公司生產的 YN30A 型和 YN27 型已經經過市場 多年考驗, 性能成熟、 可靠, 為考慮對象。因 YN27 型采用壓鑄外 殼、外形美觀、重量較輕, 作為此次改進的主 選機型。
3.2 操持手把的改進與外觀的設計 操持手把的改進作為此次改進的重點之 一。在改進中重點應考慮操作者的可操作性、 舒適性和減震性。另外, 其外觀與整機的協調 一致也是必須注意的地方。 圖 1 為改進的搗固機手把簡圖。用它來 代替鑿巖機上方的直三角把。
下面對圖 1 的結構和功能進行說明。手 把座 4, 作為連接件與機器柄體連接; 手把體 1, 由鋼管彎成后與連接環 5 和手把軸 10 焊 接在一起; 主橡膠把 2、輔橡膠把 3 及橡膠減 震體 6 通過包膠包在手把體 1 上。主橡膠把 2 是操作者使用機器時的主要握持地方。輔 橡膠把 3 用于機器工作前、后握持的地方。橡 膠減震體 6 與手把體 1 由蓋板 7 經螺釘 9 固 定于手把座內, 橡膠減震體 6 作為橡膠彈簧 起減震作用, 與主橡膠把 2、輔橡膠把 3 起著 雙重減震作用。罩殼 8 罩在手把座外, 它與手 把座 1 一起連接在主機的柄體上, 它主要起 美觀和裝飾作用。

1.手把體 2.主橡膠把 4.手把座 5.連接環 6.橡膠減震體 7.蓋板 8.罩殼 9.螺釘 10.手把連接軸

把鑿巖機護罩上的小手把去除, 把手把 體 2 的兩連接環 5 中間處, 經連接組件連接 在鑿巖機的護罩上。連接組件簡圖見圖 2, 它 由扁鋼彎成型后, 由螺釘、螺帽固定在一起。 為了更有效地吸震, 手把體 1 與連接組 件采用活體連接, 左右方向由連接環 5 阻擋, 只允許少量移動, 而上下可較大幅度地移動。 手把體采用精鑄件, 材質選用 ZG310- 570。主橡膠把 2、輔橡膠把 3 及橡膠減震體 6 的材質應選耐老化、彈性好的橡膠材料, 可選 丁基橡膠, 硬度 HS60- 70 為佳。 外觀設計上, 應考慮手把體彎折弧度的 優美, 使其過渡圓滑、對稱。其次, 在顏色處理 上, 手把體與連接組件采用噴涂黑塑處理, 罩 殼也采用黑色塑料制成, 主、輔橡膠把也是黑 色橡膠, 這樣, 裝機后其顏色能與主機的黃色 相呼應, 達到渾然一體。
3.3 壓氣、扭轉多余機構的去除 鑿巖機壓氣機構產生的氣體是由汽缸吹 風, 進入機頭, 經釬桿后進行排粉。改成搗固 機后, 此氣就變成多余廢氣, 改進時只需在機 頭的進風口處與外界鉆通即可。注意: 鉆孔方 向, 應使廢氣吹不到機器操作者。 鑿巖機的扭轉機構, 包括棘輪、滾針、支撐 彈簧都要去掉;導程裝棘輪的部分也要去掉, 只 保留導向和密封缸體部分; 轉動套筒部件也只 需保留六方套, 六方套直接壓入機頭里。六方套 與機頭配合的過盈量保持在 0.06-0.08mm。六方 套壓入機頭時要注意六方的方向, 要與自己設 計的搗固工具尾部六方的方向相一致。
3.4 減重 為減輕搗固機操作者的勞動強度, 需對 改進的搗固機進行減重。 首先對沖擊活塞進行改進: 去除沖擊桿 上的的三直槽和三斜槽; 適當減短沖擊桿的 長度, 以利于下面機頭的減重。但沖擊活塞的 總重量不能減, 以保持其沖擊能。可減小其內 腔尺寸, 來彌補長度減短后其重量的變化。 機頭的減重改進: 原鑿巖機鑄鐵機頭可 變為鋁合金機頭。由于沖擊活塞桿的減短, 相 應地減短機頭的長度尺寸, 使其重量變小。盡 管機頭長度變短, 但保持沖擊活塞運行距離 不變, 即沖擊能不變為原則。 通過機頭的減重、多余機構的去除減重, 整機重量約減 2kg。
3.5 搗固工具的設計 為適應搗固碎石的需要, 搗固工具的頭 部應設計成鏟狀, 厚度以 20- 30 mm、寬度以 70- 80 mm 為佳, 鏟頭與桿部要有一定的角 度, 可在 15°- 20°之間選取; 為加工方便和一 致性, 工具尾部設計成與鑿巖機釬桿的尾部 尺寸相同即可, 其六方方向應與鏟頭、六方套 六方的方向相一致; 長度要考慮操作者操作 時的舒適性。材質應選其耐磨性好和強度高 的材料, 可選碳工鋼, 經淬火處理。 4 結束語 改成后的搗固機經實驗臺測試沖擊能≥ 24J, 經使用, 可滿足需要。此機器雖已用于生 產中, 但其還存在著一些不足: 噪音大、搗固 頻率偏高, 這些問題, 還需以后改進中解決。