手持式內(nèi)燃鑿巖機(jī)改搗固機(jī) 摘要: 對(duì)手持式內(nèi)燃鑿巖機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn), 使其變?yōu)橐环N手持式內(nèi)燃搗固 機(jī), 專用于鐵路軌枕下方碎石的搗固。
關(guān)鍵詞: 手持式內(nèi)燃鑿巖機(jī); 手持式內(nèi)燃搗固機(jī); 操持手把; 減重; 搗固工具
1 問題提出
手持式內(nèi)燃鑿巖機(jī)是一種集汽油機(jī)、壓 氣機(jī)、鑿巖機(jī)三位一體的鑿巖鉆孔機(jī)器。其功 能主要用于石方開采中的巖石鑿孔。它還可 進(jìn)行劈裂、破碎、夯實(shí)等輔助工作。本文所述 手持式內(nèi)燃搗固機(jī)是一種集汽油機(jī)、搗固機(jī) 二位一體的搗固機(jī)器。是鐵路維護(hù)經(jīng)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(diǎn)是: 自帶能源、攜帶方便, 適合交通不便、流動(dòng)性較大的臨時(shí)性作業(yè)。 由于鐵路路基維護(hù)的經(jīng)常性, 手持式內(nèi) 燃搗固機(jī)的用量非常大。
現(xiàn)國內(nèi)所使用的大 多是進(jìn)口的, 價(jià)格昂貴, 維修成本也高。手持 式內(nèi)燃鑿巖機(jī)雖也有搗固功能, 但如用于搗 固方面, 就顯出了以下缺點(diǎn): 手把的操作及機(jī) 器本身重量偏重等不適于長期提上、放下的 搗固操作; 扭轉(zhuǎn)、壓氣機(jī)構(gòu)是多余機(jī)構(gòu)。本公 司就應(yīng)一客戶的要求, 對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn), 經(jīng)使用, 取得了不錯(cuò)的效果。
2 結(jié)構(gòu)改進(jìn)的主要思路 從上述手持式內(nèi)燃鑿巖機(jī) ( 以下簡(jiǎn)稱鑿 巖機(jī)) 與手持式內(nèi)燃搗固機(jī) ( 以下簡(jiǎn)稱搗固 機(jī)) 的特點(diǎn)與用途來看, 在改進(jìn)中從以下幾個(gè) 方面進(jìn)行了考慮: 選擇合適的鑿巖機(jī)機(jī)型; 操 持手把的改進(jìn)與外觀的設(shè)計(jì); 壓氣、扭轉(zhuǎn)多余 機(jī)構(gòu)的去除; 減重; 搗固工具的設(shè)計(jì)。
3 具體結(jié)構(gòu)改進(jìn)
3.1 選擇要改進(jìn)的鑿巖機(jī)機(jī)型 鑿巖機(jī)品種很多, 性能也良莠不齊, 改進(jìn) 時(shí)首先應(yīng)選擇合適的機(jī)型。由此, 應(yīng)首先選擇 性能比較成熟的機(jī)型, 性能可靠才有立身之 本; 其次在重量上應(yīng)選較輕的機(jī)型, 以減輕使 用者的勞動(dòng)強(qiáng)度。
本公司生產(chǎn)的 YN30A 型和 YN27 型已經(jīng)經(jīng)過市場(chǎng) 多年考驗(yàn), 性能成熟、 可靠, 為考慮對(duì)象。因 YN27 型采用壓鑄外 殼、外形美觀、重量較輕, 作為此次改進(jìn)的主 選機(jī)型。
3.2 操持手把的改進(jìn)與外觀的設(shè)計(jì) 操持手把的改進(jìn)作為此次改進(jìn)的重點(diǎn)之 一。在改進(jìn)中重點(diǎn)應(yīng)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(jī)的協(xié)調(diào) 一致也是必須注意的地方。 圖 1 為改進(jìn)的搗固機(jī)手把簡(jiǎn)圖。用它來 代替鑿巖機(jī)上方的直三角把。
下面對(duì)圖 1 的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行說明。手 把座 4, 作為連接件與機(jī)器柄體連接; 手把體 1, 由鋼管彎成后與連接環(huán) 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(jī)器時(shí)的主要握持地方。輔 橡膠把 3 用于機(jī)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(jīng)螺釘 9 固 定于手把座內(nèi), 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(jī)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(huán) 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(jī)護(hù)罩上的小手把去除, 把手把 體 2 的兩連接環(huán) 5 中間處, 經(jīng)連接組件連接 在鑿巖機(jī)的護(hù)罩上。連接組件簡(jiǎn)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(huán) 5 阻擋, 只允許少量移動(dòng), 而上下可較大幅度地移動(dòng)。 手把體采用精鑄件, 材質(zhì)選用 ZG310- 570。主橡膠把 2、輔橡膠把 3 及橡膠減震體 6 的材質(zhì)應(yīng)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(shè)計(jì)上, 應(yīng)考慮手把體彎折弧度的 優(yōu)美, 使其過渡圓滑、對(duì)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(jī)后其顏色能與主機(jī)的黃色 相呼應(yīng), 達(dá)到渾然一體。
3.3 壓氣、扭轉(zhuǎn)多余機(jī)構(gòu)的去除 鑿巖機(jī)壓氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的氣體是由汽缸吹 風(fēng), 進(jìn)入機(jī)頭, 經(jīng)釬桿后進(jìn)行排粉。改成搗固 機(jī)后, 此氣就變成多余廢氣, 改進(jìn)時(shí)只需在機(jī) 頭的進(jìn)風(fēng)口處與外界鉆通即可。注意: 鉆孔方 向, 應(yīng)使廢氣吹不到機(jī)器操作者。 鑿巖機(jī)的扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu), 包括棘輪、滾針、支撐 彈簧都要去掉;導(dǎo)程裝棘輪的部分也要去掉, 只 保留導(dǎo)向和密封缸體部分; 轉(zhuǎn)動(dòng)套筒部件也只 需保留六方套, 六方套直接壓入機(jī)頭里。六方套 與機(jī)頭配合的過盈量保持在 0.06-0.08mm。六方 套壓入機(jī)頭時(shí)要注意六方的方向, 要與自己設(shè) 計(jì)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(jī)操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度, 需對(duì) 改進(jìn)的搗固機(jī)進(jìn)行減重。 首先對(duì)沖擊活塞進(jìn)行改進(jìn): 去除沖擊桿 上的的三直槽和三斜槽; 適當(dāng)減短沖擊桿的 長度, 以利于下面機(jī)頭的減重。但沖擊活塞的 總重量不能減, 以保持其沖擊能?？蓽p小其內(nèi) 腔尺寸, 來彌補(bǔ)長度減短后其重量的變化。 機(jī)頭的減重改進(jìn): 原鑿巖機(jī)鑄鐵機(jī)頭可 變?yōu)殇X合金機(jī)頭。由于沖擊活塞桿的減短, 相 應(yīng)地減短機(jī)頭的長度尺寸, 使其重量變小。盡 管機(jī)頭長度變短, 但保持沖擊活塞運(yùn)行距離 不變, 即沖擊能不變?yōu)樵瓌t。 通過機(jī)頭的減重、多余機(jī)構(gòu)的去除減重, 整機(jī)重量約減 2kg。
3.5 搗固工具的設(shè)計(jì) 為適應(yīng)搗固碎石的需要, 搗固工具的頭 部應(yīng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成與鑿巖機(jī)釬桿的尾部 尺寸相同即可, 其六方方向應(yīng)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(shí)的舒適性。材質(zhì)應(yīng)選其耐磨性好和強(qiáng)度高 的材料, 可選碳工鋼, 經(jīng)淬火處理。 4 結(jié)束語 改成后的搗固機(jī)經(jīng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)試沖擊能≥ 24J, 經(jīng)使用, 可滿足需要。此機(jī)器雖已用于生 產(chǎn)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(jìn)中解決。
