架空输电线路基础常规施工机具

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凿岩机械简介

【用途】

用于在岩石及混凝土表面钻凿眼孔或破碎岩石、混凝土面，钻凿眼孔目的是为了在眼孔中装填炸药，把岩石或混凝土爆破下来，所钻的眼孔通常称之为炮眼或炮孔。

【凿岩机械的组成】

凿岩机械主要是由发动机、空气压缩机、凿岩机、中空钻头及六角形钻杆、注水器等部分组成。

1.1 空气压缩机

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【概述】空压机是施工机械中的复合式机械，即将动力能转换成压缩空气能，再提供工

作动力的施工机械，其动力源有电动机和内燃机（柴油机），目前送电线路施工中常用的空压机采用的是 S195 和 S1100 型柴油机作为动力源。

空气压缩机在送电线路施工中作为能量源带动凿岩机（气镐）在岩石地带的基础坑开挖中用于钻凿爆破炮孔或岩石基础的钻孔等。它能与凿岩机、注水器、中空钻头及六角形钻杆有机组合配套使用，目前施工中常用的是公称容积排气量为 1.8 立方米/分钟的空气压缩机。

空气压缩机使用单缸柴油机作为动力源，传动采用普通的 B 型三角胶带。本身设计有自动离合器，当柴油机转速低于 700～800 转/分钟时，动力与压缩机会自动分离。曲轴旋转方向从皮带轮端看为逆时针。

（一）、空气压缩机的组成：

空气压缩机主要由主机、柴油机、传动系统、压力控制系统、储气罐等组成，并有效的合并在一起。

(二)、空气压缩机的工作原理：

发动机通过皮带传动，带动空气压缩机曲轴旋转，曲轴转动时，连杆带动活塞在气缸内做上下往复的运动。活塞下行时，气缸容积逐渐增大，压力下降，吸气阀在大气压力的作用下，自动打开，空气经滤清消声器被吸入气缸。上行时，气缸容积逐渐减小，压力和温度上升，吸气阀在压力差的作用下，自动关闭。当压力超过储气罐内的压力时，排气阀自动打开，压缩空气经排气管路送入储气罐。从而实现了吸气——压缩——排气工作循环，达到了将大气压力的空气经压缩后变为具有一定能量的压缩空气，供各种风动工具使用（如：风钻等）。

（三）、空气压缩机的结构特点：

空气压缩机主要由主机、柴油机、传动系统、压力控制系统、储气罐等组成，并有机的组合在一起，具有整体性好，结构简练，容易搬运，使用维护方便等特点。

（四）、空气压缩机的主要技术参数：

表 1-1-1 空气压缩机的主要技术参数

（五）、空气压缩机的调控安全机构：

压力表：直接显示储气罐内的空气压力。

闸阀：检查调整机器性能时加载用。外部有负荷时应全开。

压力控制：当储气罐内的空气压力超过规定排气压力的 1.05 倍时，放空系统将会自动开启，泄放多余的压缩空气。

安全阀：当储气罐内的空气压力超过规定排气压力的 1.1 倍时，安全阀将会自动开启，使压力迅速下降，确保系统安全。

（六）、开机前的检查：

1. 清洁干净，检查各紧固部位是否松动和处于正常状态。

2. 加注润滑油。

3. 用手转动主机风扇 2—3 圈，看是否活动自如，查听是否有障碍感或异常响动。

4. 检查均无异常后，启动柴油机在低速下运转 5—10 分钟，如无异常，可关小输气阀门，分 2—3 次将压力调到额定值。

（七）、空气压缩机的启动、运行和停机：

1. 开机前应检查柴油机的冷却水、柴油和压缩机机油是否按规定加注。

2. 打开输气阀门使空气压缩机空载启动。

3. 在 0℃以下环境工作时，应将润滑油加温至 0℃以上方可开机，以防润滑油凝固造成机体损坏事故。

4. 开机使机器空载运行 5—10 分钟方可进入正常运转。

5. 每次启动前和运转过程中均应检查或按规定添加柴油机机油、柴油、冷却水和压缩机机油，特别是空压机油油面必须在规定位置（视油窗 1/3—2/3），否则，油位偏低易造成烧瓦、抱轴、拉缸；油位偏高则造成油耗过高，气阀积碳，造成损坏。

6. 机器必须由专人管理和使用。运行中要经常检查压力表读数是否正常，注意机器的运转稳定性；振动和声响是否正常；检查各部位是否处于正常状态；运动部位发热情况是否良好，一般气缸排气口温度不得高于 200℃，曲轴箱油温不得超过 70℃。

7. 限压阀必须在规定的压力范围内泄压。

8. 每次工作结束时，让空气压缩机空载运行 3—5 分钟后方可停机。对于长时间连续运行的机器除随时注意柴油机机油、冷却水、柴油和压缩机机油外，每月至少要带压排油水污物 1—2 次，如遇雨季或空气湿度大的地区，每月要带压排放 3—5 次，以保证

机器内部清洁，使空气压缩机纯净。

（八）、空气压缩机使用安全技术规程：

1. 空气压缩机的作业场所应保持清洁干净和干燥。距储气罐 15m 以内不得有热源。

2. 空气压缩机的进排气管较长时，应加以固定，管路不得有急弯；对较长管路应设伸缩变形装置。

3. 储气罐每三年应进行一次水压试验，试验压力应为额定压力的 150%。压力表、安全阀应每年校验一次。

4. 作业前重点检查应符合下列要求：

4.1.燃油、润滑油料均应添加充足。

4.2.各连接部位紧固，各运动机构及各部阀门开闭灵活。

5. 空气压缩机应在无载状态下启动，启动后低速空运转，检查各仪表指示值符合要求，运转正常后，逐步进入载荷运转。

6. 输气管应保持畅通，不得扭曲，开启送气阀前应将输气管接好。在出气口前方不得有人工作或站立。

7. 作业中储气罐的压力不得超过铭牌额定压力，安全阀应灵活有效，进、排气阀、轴承及各部件应无异响或过热现象。

8. 发现下列现象应立即停机检查，找出原因并排除后方可继续作业：

漏水、漏气突然中断。

排气压力突然升高，排气阀、安全阀失灵。

机器有异响。

9. 运转中，在缺水而使气缸过热停机时，应待气缸自然降温至 60℃以下时，方可加水。

10. 停机时，应先卸去载荷，再停柴油机。并应关闭冷却水阀门，打开放气阀放出储气罐内的存气后方可离开。

1.2 凿岩机

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凿岩机又称之为风镐或气镐。用于破碎岩石或混凝土面，在基础施工中凿穿、打孔的小型机械，目前送电现场常用的凿岩机型号为浙江宁波电力机具制造公司生产的 YO——18 型凿岩机。适宜于在中等硬度和坚硬岩石上钻凿水平以下，垂直倾斜为主的爆破炮孔；与 S1100 型柴油机为动力的空压机配套使用，且在配备 FT100 型气腿后，可钻凿各种不同立位、不同角度的炮孔。钻凿炮孔直径φ36—42 毫米，钻凿炮孔深度以 1.5—2 米为宜。

由于 YO—18 凿岩机是目前送电现场使用的主要型号， 所以在此对其主要的技术参数作一特别介绍，以便于在维修时参考。

（一）、YO—18 凿岩机技术参数介绍：

1. 机体全长（mm）： 550

2. 冲击能量（J）： 24.5

3. 要求压力（Mpa）： 0.4—0.5

4. 输出管内径（mm）：φ19

5. 输出管长度（m）： 18

6. 钎尾长度（mm）： 18

7. 凿孔直径（mm）： φ36—42

8. 凿孔深度（m）： 1.8

9. 冲击频率（Hz）： 22

10.耗气量（m3/min）： 1.8

11.气缸直径(mm)： 58

12.活塞行程(mm)： 45

13.气管内径（mm）：19

14.水管内径（mm）：8

15.钎尾规格（mm）：22×108

16.平均凿岩速度（mm/min）：80（使用气压为 0.4MPa 时，f＜14，钎头φ36）

17.冲击力（J）：24.5（2.5 公斤力.米）

18.扭矩（N.m）：7.85（80 公斤力.厘米）

19.平均凿岩速度（mm/min）：140 毫米（使用气压 0.5MPa 时，f＜14，钎头φ36）

20. 重量：18（kg）

注水器技术参数：

（1）、注水器型号 ：FS100

（2）、使用压力（Mpa）： 0.4

（3）、重量（kg）： 18

（4）、注水孔内径（mm）：φ8

（5）机重（kg）：18

（6）储油量（ml）： 200

（二）结构

凿岩机由气缸、机头、柄体三大部件组成，

（三）、工作原理

1、冲击行程（如图一所示），压缩空气从进气弯管进入操纵阀，通过气路到达气缸左室，推动活塞运动。活塞顶面通过孔口 A 时，一部分压缩空气经气路到达阀的背面空间，推阀至右端，这时停止向气缸左室供气，开始向气缸右室供气。阀向右移动时，空间 D 的空气经气道逸出，活塞顶面通过排气口时，气缸的左室与大气相通，气压接近大气压，活塞由惯性压缩气缸左室气垫，直至冲击钎尾。

图一 凿岩机凿岩机冲击行程 (返回行程)气路

2、返回行程（如图一所示），活塞冲击行程终了时，压缩空气从回程孔通入气缸右室，推动活塞返回运动。气缸右室接通孔口 C 时，一部分压缩空气通向阀的内侧空间 B，推阀至右端，这时停止向气缸右室供气，开始向气缸左室供气；阀向左移动时，空间 D、 B 的空气分别经气道逸出。当气缸右室也排气口接通，右室气压接近于大气压，活塞由惯性压缩气缸左室气垫，直至回程的终点。

3、活塞冲击钎杆旋转运动（如图二所示），当活塞冲击钎杆（向左），螺旋母带动时螺旋棒逆时针旋转，此时棘轮爪在棘轮齿面滑动，所以活塞只作直线运动；当活塞回程时（向右），棘轮爪在塔形弹簧作用下，被棘轮齿面顶住，使螺旋棒不能反向旋转，活塞上的螺旋母便沿螺旋棒上的螺旋槽作逆时针旋转，因而活塞带动转动套、钎套、钎杆加转一角度，从而完成转钎运动。

图二 操纵机构

（四）、操纵机械

凿岩机操纵机械集中在右手把上（如图二所示）。右手把有四个工作位置：停止、强力吹气、轻击、重击。

（五）、使用条件

1、压缩空气：

凿岩机进气口处，气压应保持 0.39—0.49Mpa(4—5 公斤力/厘米 2) 的工作压力，此时工作性能较好，钻凿高硬度岩石时，气压可适当提高。

使用气压在 0.59 Mpa(6 公斤力/厘米 2)以上时，机子振动增大，不便操纵；使用气压在 0.39Mpa(4 公斤力/厘米 2)以下时，也能稳定工作，但此时效率较低。

2、钎杆（如图三）：

钎杆尺寸应正确，钎尾过长过短都会降低凿岩性能。受活塞冲击的端面应平整，硬度 HRC45—50。端面不平整，硬度不合适将会影响活塞的使用寿命。钎尾中孔应与六方体同心，偏心太大，极容易损坏水针。钎杆头部锥度不对，会影响钎头装配的牢固程度。

图三 钎杆

3、钎头：

钎头采用一字形钻头，直径φ36—42 毫米，详细尺寸如中空钻头及六角形钻杆一节中的钻头刃口示意图所示。刃磨时角度、尺寸应正确。为避免卡钎，开门钎应使用最大一档直径的钎头，以后换钎时逐档减小。

图四 凿岩机与空压机、注水器组成参考图

（六）、凿岩机凿岩操作安全技术规程：

1. 选好炮孔位置，并及时清除炮眼周围的碎石和杂物，以防止掉入炮眼内，造成卡钎事故。

2. 开孔时应转动阻风阀，使机器低速运转，以便于开孔。找到适当孔口位置，然后降下离合器，即可开始进行凿岩。当钻孔进三分之一钎头时，即可转回阻风阀，使机器全速降下工作。

4. 在凿岩过程中进行换钎时，不用停车，只需升起离合器，并将钢托扳至换钎位置，即可进行换钎，换钎后仍将离合器和钢托扳回原位置，即可恢复工作。

5. 凿岩机的实验条件：风压宜为 0.5~0.6Mpa，但不得小于 0.4Mpa；水压应符合要求，压缩空气应干燥；水应用清洁的软水。

6. 使用前，应检查风、水管，不得有漏水、漏气现象，并应采用压缩空气吹出风管内的水分和杂物。

7. 使用前，应向注水器中注入润滑油，不得无油作业。

8. 将钎尾插入凿岩机机头，用手顺时针应能转动钎子，如有卡滞现象，应排除后再开钻。

9. 开钻前，应检查作业面周围石质应无松动，场地应清理干净，不得遗留瞎炮。

10. 风、水管不得缠绕、打结，需要停止供气时，不得用弯折风管的方法阻止气体输送。

11. 开钻时，应先开风，后开水；停钻时，应先关水，后关风；并应保持水压低于风压，不得让水倒流入凿岩机气缸内部。

12. 开钻时，应慢速运转，不得用手、脚去挡钎头。应待孔深达 10~15mm 后再转入全速运转。退钎时，应慢速徐徐拔出。

13. 运转中，如遇卡钻或转速减低时，应立即减少轴向推力；当钎杆仍不转时，应停机排除故障。

14. 严禁在废炮眼上钻孔和骑马式操作，钻孔时，钻杆与钻头中心线应保持一致。

15. 施工现场应设标志，严禁行人、车辆等碾压风管。

1.3 中空钻头及六角形钻杆

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（一）、概述：

钻杆是传递冲击力和扭距的凿岩工具，是凿岩机的重要组成部分。因此钻杆必须要有足够的强度。故多采用优质碳素工具钢或硬质合金钢制成，钻杆的断面呈六角形，中间有眼孔用于通气或通水，用以吹出或冲出炮孔内的岩石灰屑。

钻杆深入凿岩机内的连接部分称之为钻尾，钻杆和钻尾是一个整体,钻杆上突出的棱边部位称之为钻肩。钻肩的作用是保证钻尾的长度符合规定的要求，使插入凿岩机内的长度适中，以保证正常运行。

钻头是直接破碎岩石的部分，除了具有一定的强度外，在构造上还必须满足要求。

钻孔深度一般以 1.5~2.0 米为好，孔浅装药少爆破效果差，钻孔太深，钻孔难度大。钻一个孔一般要用几根长度不同的钻杆和直径不同的钻头。刚开始时用 0.6 米长的钻杆和直径较大的钻头，钻约 0.2~0.3 米孔深时，更换一根长约 1.0~1.5 米的钻杆，钻头直径可略小 1~2 毫米，钻到 1.0 米以上时再更换钻杆，钻头可不换，直到钻孔结束。

（二）、钻头的分类：

钻头按外形可分为：一字形、十字型和六角星形钻头三种。

一字形钻头用于凿较硬的岩石；十字型和六角星形钻头用于岩石隙缝较多容易卡钻时使用，用它们不易卡钻，但其它各种岩石中也能用，但钻进速度不及一字形钻头。

（三）、钻杆及钻头的主要技术参数：

呈六边形，其长度：分别有 0.6m、1.0m、1.2m、1.5m、1.8m 等规格；

钻头尺寸（宽度）：36mm、38mm、40mm、42mm。

钻头刃角α：80°~90°

（四）、钻头、钻杆的维修：

钻头刃口示意图

钻头刃口磨损后应在砂轮机上进行打磨，其刃角应满足 80°~90°，一字形的钻头可大一些，一般为 110°左右。如图所示。钻杆弯曲者可进行校直处理。

1.4 注水器

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【用途】注水器通过高压橡皮管将罐内的水注入旋转的钻杆内及钻孔内，给钻头及钻杆

进行降温，从而提高钻头及钻杆的使用寿命。目前与空气压缩机配套使用的主要是FS100

型注水器。

（一）、注水器的主要技术参数：

使用水压：0.4~0.6（Mpa）；

水管内径：φ8（mm）；

重量：41（kg）；

试验压力：0.75~0.9（Mpa）

（二）、注水器的使用注意事项：

1. 应放置在平稳，坚实的地面上。

2. 使用中罐内的压力不得超过铭牌规定的额定值。

3. 每三年应进行一次水压试验，合格后方能继续使用。

4. 工作完毕后应将罐内的储水放尽。

02

混凝土施工机具

2.1 混凝土搅拌机

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【用途】：混凝土搅拌机是将配好的混凝土各组成材料——水、水泥、砂石等粗细骨料及其它添加物加以搅拌均匀，制成流态混凝土的机械。用于送电线路基础浇筑中搅拌混凝土。

目前常用的搅拌机从搅拌形式可分为强制式和自落式；从外观上可分为两种：一种为立式搅拌机；另一种为卧式搅拌机。其特点是易于分解、组装简单、搬运方便、维修简便等特点。对于在高山、荒漠等地区的施工环境，具有较强的适应性。

目前施工中常用的搅拌机主要生产厂家为宝鸡生产的卧式搅拌机和甘肃送变电工程公司生产的卧式搅拌机以及扬州电力机具厂生产的立式搅拌机。

立式搅拌机外观图

扬州电力机具厂生产的立式搅拌机主要技术参数如下：

出料容量：0.15m3；

进料容量：0.24 m3；

最大骨料直径：φ60mm；

配置动力源：S180 或 S195 柴油机；

搅拌筒转速：24~28r/min；

搅拌筒容量：180 升

自重：490kg。

目前扬州电力机具厂生产的立式搅拌机已使用不多。

（一）、自落式搅拌机的工作原理：

将混凝土的组成物加入搅拌机的搅拌筒内，通过搅拌机的旋转，搅拌筒内的叶片将盛入筒内的原材料带到一定的高度，然后让其自由跌落下来互相掺合而成均匀的混凝土。

（二）、宝鸡生产的卧式搅拌机：

该机采用全机械传动，正转实现混凝土搅拌，反转实现卸料。设计原理简单，工艺考究，具有结构紧凑，体积小，重量轻，分体组合方便，运行平稳可靠，出料容量大等特点，并易于实现现场操作维护保养。其变速箱为厂家自行设计，通用性和互换性差。

Ⅰ、传动原理：

发动机——三角皮带——离合器——变速箱(换向)——料筒——正转/反转。原理简图如下：

Ⅱ、主要规格及参数：

1、型号：JZR180

2、进料容量：288 升

3、出料容量：180 升

4、额定功率：6.18kW(配 S195 型柴油机)

5、整机容量：300kg

6、可拆件数：5 件(不含柴油机)

7、分件最大重量：80kg

8、最大外型尺寸：1980×1100×1140(不含柴油机)

Ⅲ、使用说明：

一)、使用前的准备工作：

1、安装时，应按安装图进行安装。

2、安装应选择在平坦的场地放置搅拌设备，以免出现摆动振抖现象，造成机件损坏。

3、给变速箱加适量的润滑油。

4、各润滑部位加适量黄油。

5、检查各部位连接是否牢靠、准确并进行调节。

6、检查三角皮带松紧是否适中，齿轮、离合器（分离状态）各手柄的状况。

卧式搅拌机原理简图

二)、运行工作：

1、将离合打开，启动发动机。