朱冰心，董一琦，張俊歌

（1.中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院，寧夏 銀川 750011；2.蘭州交通大學(xué)，甘肅 蘭州 730070）

當(dāng)下，市場上手持沖擊鉆、電錘種類繁多，但總的來說原理和性能是一樣的，沖擊鉆的沖擊非常輕微，但是每分鐘40000多次的沖擊頻率可發(fā)生連續(xù)的力。電錘單個(gè)捶打力非常高，并且具有每分鐘1000～3000次的捶打頻率，可發(fā)生顯著的力。電錘與沖擊鉆相比，電錘需要最小的壓力來鉆入硬材料，且電錘對(duì)周圍材料的損害較大?；趦烧叩膬?yōu)勢和不足，將它們用軸套結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，并對(duì)驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行稍加調(diào)整，使其具有足夠的錘打力，也降低其對(duì)周圍材料的損害。

1 軸套手持沖擊鉆鉆頭設(shè)計(jì)原理

軸套手持沖擊鉆鉆頭由外形為六棱形的合金鋼鎬頭和內(nèi)部為六棱空心的沖擊鉆鉆頭兩部分構(gòu)成，兩者以軸套結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，如圖1所示，六棱形鎬頭能夠在六棱空心沖擊鉆頭內(nèi)小幅度地快速滑動(dòng)，使鎬頭的頭部快速地錘打要鉆入的硬材料，外部六棱空心沖擊鉆頭在內(nèi)部鎬頭的引領(lǐng)下高速旋轉(zhuǎn)打孔。

2 軸套手持沖擊鉆驅(qū)動(dòng)方式

軸套手持沖擊鉆鉆頭的夾持裝置由兩部分，一個(gè)是用于夾持六棱形鎬頭的夾持裝置，一個(gè)是用于夾持六棱空心沖擊鉆頭的夾持裝置，兩個(gè)夾持裝置前后分布，夾持六棱空心沖擊鉆頭的夾持裝置與鉆內(nèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連接，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)夾持裝置的旋轉(zhuǎn)，從而使鉆頭旋轉(zhuǎn)，而夾持六棱形鎬頭的夾持裝置與鉆內(nèi)氣動(dòng)錘擊機(jī)構(gòu)相連，通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)有曲軸連桿的活塞，在汽缸內(nèi)往復(fù)壓縮空氣，使汽缸內(nèi)空氣壓力呈周期變化，變化的空氣壓力帶動(dòng)汽缸中的擊錘往復(fù)打擊鎬頭的頂部，從而使鎬頭快速作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到錘擊的效果，并且夾持六棱形鎬頭的夾持裝置能夠在六棱空心沖擊鉆頭的帶動(dòng)下進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)。

3 軸套手持沖擊鉆工作方式

軸套沖擊鉆可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)作為電鎬工作，此時(shí)鉆內(nèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與夾持六棱空心沖擊鉆頭的夾持裝置分離，六棱形空心鉆頭停止工作，僅剩下內(nèi)部的六棱形鎬頭工作；當(dāng)軸套沖擊鉆單獨(dú)作為電鉆工作時(shí)，六棱形鎬頭夾持裝置回到初始位置，使六棱形鎬頭剛好與六棱空心鉆頭結(jié)合成一個(gè)與一般鉆頭外形無異的鉆頭，鉆內(nèi)氣動(dòng)錘擊機(jī)構(gòu)停止工作，電動(dòng)機(jī)與帶有活塞的曲軸連桿分離，僅剩下鉆內(nèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作，通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)鉆頭的旋轉(zhuǎn)；當(dāng)軸套沖擊鉆作為沖擊鉆工作時(shí)，軸套沖擊鉆頭的六棱形鎬頭錘擊頻率可以通過控制鉆內(nèi)電錘機(jī)構(gòu)的連接方式來控制一段時(shí)間內(nèi)壓入氣缸空氣的次數(shù)，從而使沖擊鉆的錘擊速度達(dá)到可調(diào)的目的。