氣動掘進鑿巖臺車采用氣動鑿巖機、氣動推進器及穩(wěn)車裝置,有的行走機構也采用氣動馬達,而鉆臂則采用液壓系統(tǒng)。它多用于小斷面的巖巷掘進作業(yè)。
CGJ-2型掘進臺車采用YT30型氣動鑿巖機,鉆臂為直角坐標式,內向連桿平移機構,推進器18為氣動馬達-螺桿式,一次推進行程為1800mm。在推進器底部裝有一個回轉液壓缸22,可使推進器導軌架翻轉0°~180°,用以減少打底孔的角度,使周邊孔盡量接近設計輪廓。補償液缸19用于鉆臂在變幅過程中,使推進器頂尖24能始終頂?shù)焦ぷ髅娴捻搸r上。穩(wěn)車裝置由一個安裝在車架上的頂向氣缸12和車架下部的兩個支撐氣缸25組成,用于鑿巖作業(yè)時固定臺車。臺車自重為1.8t,行走由直流電機驅動。使用的掘進斷面為3.6~9㎡。目前這類氣動式鑿巖臺車在應用中逐漸減少,主要是耗能耗氣大,噪音大,增加輔助系統(tǒng)成本相對較大。
液壓鑿巖鉆車采用液壓鑿巖機及液壓推進器,鉆臂及穩(wěn)車采用液壓系統(tǒng),又稱全液壓鉆車。目前,瑞典的阿特拉斯.科普柯(Atlas Copco)公司和山特維克(Sandvik)公司是世界液壓臺車市場占有率最高的兩大公司。它們生產系列齊全的液壓鑿巖機,并以軌輪式、輪胎式和履帶式不同行走方式的底盤及系列化的鉆臂組成不同功能的液壓鑿巖臺車。法國塞科馬(Secoma)公司生產液壓臺車較早,英國博特(Boart)國際公司、日本古河公司等開發(fā)液壓臺車較晚,但發(fā)展很快。選用DF10-1BD型單臂掘進鉆車,自重6.3噸,總功率30KW,外形尺寸6.5×0.9×1.5m,最大的特點就是不卡釬,不斷釬,自動拔釬;鉆孔質量直而標準;1分鐘鉆進速度0.8到2米,巖石硬度越硬速度越快;鉆機距離作業(yè)面5米以外,少人在迎頭斷面作業(yè),且遠離作業(yè)面,極大的減少了人員安全;而且噪音小,無粉塵;極大減輕了人員勞動強度和人員流失和管理。
液壓鑿巖臺車配用液壓鑿巖機,具有功率大、鑿速快、機械化程度高等特點。它的液壓鉆臂可以伸展很大,便于在大斷面上進行鑿巖。單臂鑿巖臺車用于掘進6~30的斷面,雙臂鑿巖臺車用于掘進10~120㎡的斷面,三臂鑿巖臺車適用于掘進50~200㎡的斷面。
國外在液壓鑿巖臺車實用化的同時,便開始引入計算機技術和自動控制技術,具有程序控制、自動對孔位、自動推進等功能。推出了具有機器人特征的半自動計算機輔助鑿巖臺車及自動鑿巖臺車,后者也稱鑿巖機器人。
瑞典阿特拉斯.科普柯公司生產的Boomer系列液壓掘進臺車,鉆臂數(shù)量為1-3,可用于6~187㎡的掘進斷面。
BOOMER104型單臂鑿巖臺車是專為巖巷、橫巷以及向上鉆孔設計的。直接定位式鉆臂可在各個方向準確定位,配用COP1838ME型液壓鑿巖機。用一個手柄可快速控制鉆臂的擺動正負30度與仰俯(+55°,-45°)主支臂可伸出900mm,根部可旋轉360°,推進器可回轉114°,上仰18°,下俯65°。設有防卡釬系統(tǒng),用回轉壓力控制推進力。臺車采用鉸接底盤,四輪驅動和履帶液壓馬達驅動。
Boomer WE3C型是由計算機控制的,自動鉆進的三臂鑿巖臺車。RCS鑿巖控制系統(tǒng)可保證高效鉆進,并具有綜合故障診斷系統(tǒng),能及時識別故障所在。鉆臂為直接定位式,可快速、準確地在兩炮孔之見移位,并自動保持平移。此外,它還裝有工作平臺,用于撬浮石、裝藥、安裝錨桿及維修臺車等。其支臂可向上、下起落60°、30°或橫向擺臂40°。臺車采用鉸接底盤,四輪驅動,柴油機為低污染型。臺車上還有電纜卷筒、增壓水泵、小空壓機等。
原芬蘭湯姆洛克(Tamrock)公司現(xiàn)已是瑞典山特維克(Sandvik)公司的子公司。從2008年6月開始,統(tǒng)一采用山特維克(Sandvik)品牌。
Sandvik DT系列掘進鑿巖臺車為模塊化設計,具有較高的靈活性和適用性,主要用于大斷面的隧道掘進。它采用交心的液壓站鑿巖機,配備Data TPC電子控制液壓的精確鑿巖控制系統(tǒng)。臺車還可用于錨桿支護工作。
液壓掘進鑿巖鉆車在我國的應用
我國自行設計制造的第一臺全液壓鑿巖臺車為CGJ-2Y型雙軌輪式雙臂掘進臺車,于1980年9月通過技術鑒定。它配用YYG-80型液壓鑿巖機,鉆臂為直角坐標式,行走機構由交流電機-液壓馬達驅動。改革開放后,一些廠家與國外著名廠家合作生產液壓鑿巖臺車。
國外液壓鑿巖臺車自20世紀80年代引進以來,在國內的應用得到了迅速的發(fā)展。煤礦使用液壓鑿巖臺車較多,分布在幾十個礦區(qū)。金屬礦山使用的液壓鑿巖臺車不如煤礦多,且集中在少數(shù)礦山,但在生產中也起到了重要作用。20世紀80年代鐵路隧道建設以雙線長隧道為主,傳統(tǒng)的施工機械與施工方法難以滿足施工工期的要求,為此引進了液壓鑿巖臺車近百臺,液壓鑿巖機200多臺,使我國鐵路速到施工技術跨入國際先進行列。此外,液壓掘進鑿巖臺車在公路隧道、水利水電隧洞及國防工程中也得到了應用,取得了顯著的效果。2010年我公司研發(fā)的礦用挖掘式裝載機(扒渣機)在礦山及水利水電工程使用普及和公司的飛速發(fā)展,針對礦山井巷和水工隧洞施工單位等老用戶提出的小斷面掘進鑿巖臺車鑿巖應用還是空白,經(jīng)過與唐山公司合作3年來,我公司研發(fā)的礦用全液壓鑿巖鉆車使用期已趨向穩(wěn)定可靠成熟。