氣動(dòng)掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車(chē)采用氣動(dòng)鑿巖機(jī)、氣動(dòng)推進(jìn)器及穩(wěn)車(chē)裝置,有的行走機(jī)構(gòu)也采用氣動(dòng)馬達(dá),而鉆臂則采用液壓系統(tǒng)。它多用于小斷面的巖巷掘進(jìn)作業(yè)。
CGJ-2型掘進(jìn)臺(tái)車(chē)采用YT30型氣動(dòng)鑿巖機(jī),鉆臂為直角坐標(biāo)式,內(nèi)向連桿平移機(jī)構(gòu),推進(jìn)器18為氣動(dòng)馬達(dá)-螺桿式,一次推進(jìn)行程為1800mm。在推進(jìn)器底部裝有一個(gè)回轉(zhuǎn)液壓缸22,可使推進(jìn)器導(dǎo)軌架翻轉(zhuǎn)0°~180°,用以減少打底孔的角度,使周邊孔盡量接近設(shè)計(jì)輪廓。補(bǔ)償液缸19用于鉆臂在變幅過(guò)程中,使推進(jìn)器頂尖24能始終頂?shù)焦ぷ髅娴捻?yè)巖上。穩(wěn)車(chē)裝置由一個(gè)安裝在車(chē)架上的頂向氣缸12和車(chē)架下部的兩個(gè)支撐氣缸25組成,用于鑿巖作業(yè)時(shí)固定臺(tái)車(chē)。臺(tái)車(chē)自重為1.8t,行走由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。使用的掘進(jìn)斷面為3.6~9㎡。目前這類氣動(dòng)式鑿巖臺(tái)車(chē)在應(yīng)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(duì)較大。
液壓鑿巖鉆車(chē)采用液壓鑿巖機(jī)及液壓推進(jìn)器,鉆臂及穩(wěn)車(chē)采用液壓系統(tǒng),又稱全液壓鉆車(chē)。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(tái)車(chē)市場(chǎng)占有率最高的兩大公司。它們生產(chǎn)系列齊全的液壓鑿巖機(jī),并以軌輪式、輪胎式和履帶式不同行走方式的底盤(pán)及系列化的鉆臂組成不同功能的液壓鑿巖臺(tái)車(chē)。法國(guó)塞科馬(Secoma)公司生產(chǎn)液壓臺(tái)車(chē)較早,英國(guó)博特(Boart)國(guó)際公司、日本古河公司等開(kāi)發(fā)液壓臺(tái)車(chē)較晚,但發(fā)展很快。選用DF10-1BD型單臂掘進(jìn)鉆車(chē),自重6.3噸,總功率30KW,外形尺寸6.5×0.9×1.5m,最大的特點(diǎn)就是不卡釬,不斷釬,自動(dòng)拔釬;鉆孔質(zhì)量直而標(biāo)準(zhǔn);1分鐘鉆進(jìn)速度0.8到2米,巖石硬度越硬速度越快;鉆機(jī)距離作業(yè)面5米以外,少人在迎頭斷面作業(yè),且遠(yuǎn)離作業(yè)面,極大的減少了人員安全;而且噪音小,無(wú)粉塵;極大減輕了人員勞動(dòng)強(qiáng)度和人員流失和管理。
液壓鑿巖臺(tái)車(chē)配用液壓鑿巖機(jī),具有功率大、鑿速快、機(jī)械化程度高等特點(diǎn)。它的液壓鉆臂可以伸展很大,便于在大斷面上進(jìn)行鑿巖。單臂鑿巖臺(tái)車(chē)用于掘進(jìn)6~30的斷面,雙臂鑿巖臺(tái)車(chē)用于掘進(jìn)10~120㎡的斷面,三臂鑿巖臺(tái)車(chē)適用于掘進(jìn)50~200㎡的斷面。
國(guó)外在液壓鑿巖臺(tái)車(chē)實(shí)用化的同時(shí),便開(kāi)始引入計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù),具有程序控制、自動(dòng)對(duì)孔位、自動(dòng)推進(jìn)等功能。推出了具有機(jī)器人特征的半自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助鑿巖臺(tái)車(chē)及自動(dòng)鑿巖臺(tái)車(chē),后者也稱鑿巖機(jī)器人。
瑞典阿特拉斯.科普柯公司生產(chǎn)的Boomer系列液壓掘進(jìn)臺(tái)車(chē),鉆臂數(shù)量為1-3,可用于6~187㎡的掘進(jìn)斷面。
BOOMER104型單臂鑿巖臺(tái)車(chē)是專為巖巷、橫巷以及向上鉆孔設(shè)計(jì)的。直接定位式鉆臂可在各個(gè)方向準(zhǔn)確定位,配用COP1838ME型液壓鑿巖機(jī)。用一個(gè)手柄可快速控制鉆臂的擺動(dòng)正負(fù)30度與仰俯(+55°,-45°)主支臂可伸出900mm,根部可旋轉(zhuǎn)360°,推進(jìn)器可回轉(zhuǎn)114°,上仰18°,下俯65°。設(shè)有防卡釬系統(tǒng),用回轉(zhuǎn)壓力控制推進(jìn)力。臺(tái)車(chē)采用鉸接底盤(pán),四輪驅(qū)動(dòng)和履帶液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
Boomer WE3C型是由計(jì)算機(jī)控制的,自動(dòng)鉆進(jìn)的三臂鑿巖臺(tái)車(chē)。RCS鑿巖控制系統(tǒng)可保證高效鉆進(jìn),并具有綜合故障診斷系統(tǒng),能及時(shí)識(shí)別故障所在。鉆臂為直接定位式,可快速、準(zhǔn)確地在兩炮孔之見(jiàn)移位,并自動(dòng)保持平移。此外,它還裝有工作平臺(tái),用于撬浮石、裝藥、安裝錨桿及維修臺(tái)車(chē)等。其支臂可向上、下起落60°、30°或橫向擺臂40°。臺(tái)車(chē)采用鉸接底盤(pán),四輪驅(qū)動(dòng),柴油機(jī)為低污染型。臺(tái)車(chē)上還有電纜卷筒、增壓水泵、小空壓機(jī)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(kāi)始,統(tǒng)一采用山特維克(Sandvik)品牌。
Sandvik DT系列掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車(chē)為模塊化設(shè)計(jì),具有較高的靈活性和適用性,主要用于大斷面的隧道掘進(jìn)。它采用交心的液壓站鑿巖機(jī),配備Data TPC電子控制液壓的精確鑿巖控制系統(tǒng)。臺(tái)車(chē)還可用于錨桿支護(hù)工作。
液壓掘進(jìn)鑿巖鉆車(chē)在我國(guó)的應(yīng)用
我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的第一臺(tái)全液壓鑿巖臺(tái)車(chē)為CGJ-2Y型雙軌輪式雙臂掘進(jìn)臺(tái)車(chē),于1980年9月通過(guò)技術(shù)鑒定。它配用YYG-80型液壓鑿巖機(jī),鉆臂為直角坐標(biāo)式,行走機(jī)構(gòu)由交流電機(jī)-液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。改革開(kāi)放后,一些廠家與國(guó)外著名廠家合作生產(chǎn)液壓鑿巖臺(tái)車(chē)。
國(guó)外液壓鑿巖臺(tái)車(chē)自20世紀(jì)80年代引進(jìn)以來(lái),在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。煤礦使用液壓鑿巖臺(tái)車(chē)較多,分布在幾十個(gè)礦區(qū)。金屬礦山使用的液壓鑿巖臺(tái)車(chē)不如煤礦多,且集中在少數(shù)礦山,但在生產(chǎn)中也起到了重要作用。20世紀(jì)80年代鐵路隧道建設(shè)以雙線長(zhǎng)隧道為主,傳統(tǒng)的施工機(jī)械與施工方法難以滿足施工工期的要求,為此引進(jìn)了液壓鑿巖臺(tái)車(chē)近百臺(tái),液壓鑿巖機(jī)200多臺(tái),使我國(guó)鐵路速到施工技術(shù)跨入國(guó)際先進(jìn)行列。此外,液壓掘進(jìn)鑿巖臺(tái)車(chē)在公路隧道、水利水電隧洞及國(guó)防工程中也得到了應(yīng)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(jī)(扒渣機(jī))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(duì)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(jìn)鑿巖臺(tái)車(chē)鑿巖應(yīng)用還是空白,經(jīng)過(guò)與唐山公司合作3年來(lái),我公司研發(fā)的礦用全液壓鑿巖鉆車(chē)使用期已趨向穩(wěn)定可靠成熟。