龚斌

(煤炭科学技术研究院有限公司， 北京 100013)

0 引言

气动凿岩机在煤矿井下主要用于巷道掘进中的凿岩作业，是钻爆法中钻凿爆破孔的关键工艺装备，涉及的操作人员数量庞大，已纳入煤矿设备安全标志管理范围，具有易操作移动、成本低廉、劳动强度大、作业效率低、职业健康危害等优缺点。该类设备靠压缩空气推动活塞做高速往复运动，冲程时活塞冲击钎具凿碎岩石，回程时活塞带动钎具回转实现岩石的破碎与钻进，冲击能、冲击频率、转矩转速等参数是影响其凿孔效率主要参数，其中冲击能是核心因素，准确的测量凿岩机冲击能参数，对提升产品技术水平有重要的意义[1-2]。

1 冲击能的测试方法分析

目前，综合考虑测试精度、操作复杂性等因素，国内外广泛应用的冲击能测试方法主要包括应力波法、受冲腔法、末速度法三种，如表1所示。

表1 冲击能测试方法汇总

采用应力波法测试冲击性能，凿岩机活塞高速运动冲击钎杆施加冲击能量，并通过钎杆传递给吸能装置。数组应变片粘贴于钎杆，采集凿岩机施加在钎杆上的应变量，通过高速应变仪及计算机对采集信号进行处理分析运算后，得出冲击能，测试原理如图1所示。该方法已被《回转式和冲击式气动工具-性能试验》(ISO 2787—1984)与《凿岩机械与气动工具 性能试验方法》(GB/T 5621—2008)标准采用，冲击能测量范围0～500 J，冲击频率测量范围0～150 Hz，适用于一般气动凿岩类产品的性能测试。该方法操作过程繁琐，但成本低、可行性强，应用更为广泛。……