一种凿岩冲击器的冲击性能检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种凿岩冲击器的冲击性能检测装置。包括凿岩冲击器、施压液压缸、主动液压缸和被动液压缸，凿岩冲击器的钻头直接打击主动液压缸，主动液压缸和被动液压缸之间的液压油路上安装有阻尼元件和单向阀，主动液压缸和被动液压缸分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，被动液压缸上安装有用于储存由于冲击力驱动而传递过来的能量的储能装置，主动液压缸和／或被动液压缸分别设有测量其活塞的位移的位移传感器，位移传感器、压力传感器的信号输出端与性能检测系统的信号输入端连接。本实用新型专利技术的检测装置能反映冲击器的冲击频率和冲击能量，且能模拟冲击器击碎岩石以及冲孔速度的综合效果。本实用新型专利技术检测装置的检测方法简单直观、操作方便。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种凿岩冲击器的冲击性能检测装置，属于凿岩冲击器的冲击性能 检测装置的改造技术。
技术介绍
气动或液压式凿岩冲击器都是利用高压流体作为动力介质，驱动冲击器内部的活 塞，使活塞进行高速度、高频率的往复运动，以实现对钻头施加一种周期性的冲击力，从而 达到碎石钻孔的效果。冲击器的动力性能直接影响冲击钻进的破岩效率。冲击器的冲击频 率和冲击能量是冲击器各项性能参数中最重要的两个工作参数。但研究和实际现场使用发 现，这两个工作参数又与岩石的力学性能、冲击器对岩石的预压紧力大小等条件有密切关 系。长久以来工程界研究了各种方法解决这方面的问题，但都各有其优缺点，特别是这些方 法难以做到方便的模拟岩石的力学性能，并且在此基础上进行高速高频接触式的工作性能 测试。目前行业内对气动或液压式凿岩冲击器冲击性能的标准检测方法为应力波法 (见GB/T 5621-1999)。根据标准中相关规定，所需要的主要设备为贴有应变片的特制或一 般钎杆，钎杆另一端抵住吸能装置，目的是尽量不出现能量反射现象。即使出现反射能量， 也要求反射能量不应超过入射波能量的20%，以模拟在实际应用中通过岩石反射的能量。 钎杆的适当位置贴有应变片传感器，通过采集和处理应变信号换算出击打钎杆的冲击器的 冲击性能。这种方法有几个关键因素要处理好，否则得到的结果有大的差异。例如，钎杆的 长度和重量要把握的恰到好处；应变片传感器要定标，而且一般通过自由落体重物来定标， 与高频冲击力的情况有区别，因此误差较大；吸能器必须根据岩石的吸能效果对应设计，否 则影响检测效果。具体的说就是这种方法复杂、影响因素多、操作难度大。此外也有适合在实验室内研究所采用的所谓光电位移微分法、电磁感应法、触点 法、高速摄影法、气动法、示功图法和能量法等。但这些方法基本都是对冲击器活塞进行研 究，只能起到间接检测的作用。考虑实际生产中运用的要求，这些检测方法表现出测试器材 及设备复杂、操作不方便、对人的操作技术要求过高、工作量较大、成本高等缺点。由于冲击 器的实际工作环境相对恶劣，这些方法都无法或很难在施工现场进行实时测试。有些方法 在测试过程中甚至要破坏冲击器内部的某些工作机理，造成测试时冲击器的工作状态与实 际工作情况有较大的出入。如果只是要求对不同品牌、不同型号的冲击器产品性能参数进 行相对比较时，这些检测方法显得更加不可靠、不直观。冲击器在实际生产应用中，无论生产厂家还是用户，一般都以冲击器的冲击频率 和冲击能量作为判断冲击器的品质或者选购冲击器的主要依据，但是如果考虑到冲击器实 际使用时复杂的地理环境和使用条件，也需要在上述性能参数的基础上再创建一个综合的 性能参考量，这个综合的性能参考量不仅能够反映冲击器的冲击频率和冲击能量，而且还 能模拟冲击器击碎岩石以及冲孔速度的综合效果。但现有方法及其装置的都难以满足该要 求。
技术实现思路
本技术的目的在于考虑上述问题而提供一种不仅能够检测冲击器的冲击频 率和冲击能量，而且还能模拟冲击器击碎岩石以及冲孔速度的综合效果的凿岩冲击器的冲 击性能检测装置。本技术易于标定、设备成本和实验成本都较低。本技术的技术方案是本技术的凿岩冲击器的冲击性能检测装置，包括 有凿岩冲击器、将冲击器固定并施加定量预压紧力的施压液压缸、主动液压缸和被动液压 缸，凿岩冲击器的钻头直接打击主动液压缸，主动液压缸和被动液压缸之间的液压油路上 安装有阻尼元件和单向阀，主动液压缸和被动液压缸分别设有测量其液压参数的第一压力 传感器和第二压力传感器，被动液压缸上安装有用于储存由于冲击力驱动而传递过来的能 量的储能装置，主动液压缸和/或被动液压缸分别设有测量其活塞的位移的位移传感器， 位移传感器、第一压力传感器及第二压力传感器的信号输出端与性能检测系统的信号输入 端连接。上述主动液压缸和被动液压缸之间的液压油路上安装有压力表。上述性能检测系统为计算机辅助检测系统。上述凿岩冲击器为气动或液压式凿岩冲击器。上述储能装置为重物或弹簧或/和重物与弹簧的组成体。上述阻尼元件为流体阻尼孔。上述阻尼孔的大小能调节。本技术避免了传统检测方法为了直接获得气动冲击器内部活塞的运动参数 而不得不对冲击器做出一些改变其工作机理的措施，从而为保证检测处理出来的性能参数 的准确性提供了可靠的前提条件；本技术的装置很好地模拟了在施工现场冲击器所要 击碎钻孔的岩石，使得测试时冲击器的工作环境更为接近于施工现场的工作环境；可以准 确地获得气动冲击器击碎岩石模拟钻孔时输出的最终效果，而不是间接地从冲击器内部活 塞中获得；本技术装置简单、操作方便、受人为的影响较小、可重复利用，甚至可以将本 技术装置制作成一套标准的气动冲击器的检测设备，对不同的气动冲击器产品的性能 参数进行检测、比较，从而降低检测的成本。另外，可以将检测出来的压力变化描绘成一条 压力曲线，为优化气动冲击器的设计提供依据。本技术是一种设计巧妙，性能优良，方 便实用的凿岩冲击器的冲击性能检测装置。附图说明图1为本技术实施例1的结构示意图；图2为本技术实施例2的结构示意图。具体实施方式实施例本技术的结构示意图如图1所示，本技术的凿岩冲击器的冲击性能检测 装置，包括有凿岩冲击器1、将冲击器1固定并施加定量预压紧力的施压液压缸2、主动液压 缸4和被动液压缸9，凿岩冲击器1的钻头3直接打击主动液压缸4，主动液压缸4和被动液压缸9之间的液压油路上安装有阻尼元件6和单向阀7，主动液压缸4和被动液压缸9分 别设有测量其液压参数的第一压力传感器5和第二压力传感器8，被动液压缸9上安装有 用于储存由于冲击力驱动而传递过来的能量的储能装置，主动液压缸4和/或被动液压缸 9分别设有测量其活塞的位移的位移传感器11，位移传感器11、第一压力传感器5及第二 压力传感器8的信号输出端与性能检测系统的信号输入端连接。本实施例中，被动液压缸 9设有测量其活塞的位移的位移传感器11。上述主动液压缸4和被动液压缸9之间的液压油路上安装有压力表。本实施例中，上述性能检测系统为计算机辅助检测系统。上述凿岩冲击器1为气动或液压式凿岩冲击器。本实施例中，凿岩冲击器1为气 动式凿岩冲击器。上述储能装置10为重物或弹簧或/和重物与弹簧的组成体。本实施例中，储能装 置10为重物。上述阻尼元件6为流体阻尼孔。上述阻尼孔的大小能调节。本技术凿岩冲击器的冲击性能检测装置的检测方法，其包括如下过程1)凿岩冲击器1的钻头3直接打击主动液压缸4，第一压力传感器5和第二压力 传感器8分别测量主动液压缸4和被动液压缸9的液压参数，第一压力传感器5测量出主 动液压缸4的力学数据，被动液压缸9上的储能装置10储存由于冲击力驱动而传递过来的 能量，且位移传感器11实时测量主动液压缸4和/或被动液压缸9活塞的位移情况；2)性能检测系统采集第一压力传感器5、第二压力传感器8以及位移传感器11的 信号，经过计算机处理从而得到模拟凿岩冲击器1施工现场实验的冲击频率、冲击功率和 冲击力力学参数，从而得到凿岩冲击器1的实际工作状况。上述阻尼孔元件6能调节阻尼效果，通过调节阻尼效果及结合液压系统能模拟凿 岩冲击器1所打击的岩石的力学性能。实施例2 本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凿岩冲击器的冲击性能检测装置，其特征在于包括有凿岩冲击器（１）、将冲击器（１）固定并施加定量预压紧力的施压液压缸（２）、主动液压缸（４）和被动液压缸（９），凿岩冲击器（１）的钻头（３）直接打击主动液压缸（４），主动液压缸（４）和被动液压缸（９）之间的液压油路上安装有阻尼元件（６）和单向阀（７），主动液压缸（４）和被动液压缸（９）分别设有测量其液压参数的第一压力传感器（５）和第二压力传感器（８），被动液压缸（９）上安装有用于储存由于冲击力驱动而传递过来的能量的储能装置，主动液压缸（４）和／或被动液压缸（９）分别设有测量其活塞的位移的位移传感器（１１），位移传感器（１１）、第一压力传感器（５）及第二压力传感器（８）的信号输出端与性能检测系统的信号输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李锻能，江涛，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]