掘進(jìn)鉆臂

《機(jī)械工程名詞 第五分冊》第一版。

用于掘進(jìn)作業(yè)的鉆臂。

鉆爆法，即是通過鉆孔、裝藥、爆破開挖巖石的方法，簡稱鉆爆法。這一方法從早期由人工手把釬、錘擊鑿孔，用火雷管逐個引爆單個藥包，發(fā)展到用鑿巖臺車或多臂鉆車鉆孔，應(yīng)用毫秒爆破、預(yù)裂爆破及光面爆破等爆破技術(shù)。施工前，要根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小、支護(hù)方式、工期要求以及施工設(shè)備、技術(shù)等條件，選定掘進(jìn)方式。

1、全斷面掘進(jìn)法，整個開挖斷面一次鉆孔爆破，開挖成型，全面推進(jìn)。在隧洞高度較大時，也可分為上下兩部分，形成臺階，同步爆破，并行掘進(jìn)。在地質(zhì)條件和施工條件許可時，優(yōu)先采用全斷面掘進(jìn)法。

2、導(dǎo)洞法，先開挖斷面的一部分作為導(dǎo)洞，再逐次擴(kuò)大開挖隧洞的整個斷面。這是在隧洞斷面較大,由于地質(zhì)條件或施工條件,采用全斷面開挖有困難時,以中小型機(jī)械為主的一種施工方法。導(dǎo)洞斷面不宜過大，以能適應(yīng)裝碴機(jī)械裝碴、出碴車輛運輸、風(fēng)水管路安裝和施工安全為度。導(dǎo)洞可增加開挖爆破時的自由面，有利于探明隧洞的地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，并為洞內(nèi)通風(fēng)和排水創(chuàng)造條件。根據(jù)地質(zhì)條件、地下水情況、隧洞長度和施工條件，確定采用下導(dǎo)洞、上導(dǎo)洞或中心導(dǎo)洞等。導(dǎo)洞開挖后，擴(kuò)挖可以在導(dǎo)洞全長挖完之后進(jìn)行，也可以和導(dǎo)洞開挖平行作業(yè)。

3、分部開挖法，在圍巖穩(wěn)定性較差，一般需要支護(hù)的情況下，開挖大斷面的隧洞時，可先開挖一部分?jǐn)嗝?，及時做好支護(hù)，然后再逐次擴(kuò)大開挖。用鉆爆法開挖隧洞，通常從第一序鉆孔開始，經(jīng)過裝藥、爆破、通風(fēng)散煙、出碴等工序，到開始第二序鉆孔，作為一個隧洞開挖作業(yè)循環(huán)。盡量設(shè)法壓縮作業(yè)循環(huán)時間，以加快掘進(jìn)速度。20世紀(jì)80年代，一些國家采用鉆爆法在中硬巖中開挖斷面面積為100㎡左右的隧洞,掘進(jìn)速度平均每月約為200m。中國魯布革水電站工程，開挖直徑8.8m的引水隧洞,單工作面平均月進(jìn)尺達(dá)231m,最高月進(jìn)尺達(dá)373.7m。

搖臂鉆床，也可以稱為橫臂鉆。主軸箱可在搖臂上左右移動，并隨搖臂繞立柱回轉(zhuǎn)的鉆床（見圖）。搖臂還可沿外柱上下升降，以適應(yīng)加工不同高度的工件。較小的工件可安裝在工作臺上，較大的工件可直接放在機(jī)床底座或地面上。

搖臂鉆床廣泛應(yīng)用于單件和中小批生產(chǎn)中，加工體積和重量較大的工件的孔。搖臂鉆床加工范圍廣，可用來鉆削大型工件的各種螺釘孔、螺紋底孔和油孔等。搖臂鉆床用于加工笨重工件或多孔工件上的中小型孔，主要由底座、立柱、搖臂、主軸箱、主軸工件臺等組成。搖臂鉆床工作時，搖臂可繞立柱旋轉(zhuǎn)，主軸箱可在搖臂上做徑向移動。這樣可使鉆頭對準(zhǔn)每一個被加工孔的軸線，以便進(jìn)行孔加工。使用較靈活。一般工件鉆孔時，常將工件裝夾在工作臺上。大型工件加工時，可將工件裝夾在鉆床底座上。根據(jù)工件高度的不同，在松開鎖緊裝置后，搖臂可沿立柱做上、下移動，使主軸箱及鉆頭處于恰當(dāng)?shù)母叨任恢谩?

搖臂鉆床一般配置在機(jī)械產(chǎn)品單件、小批量生產(chǎn)車間、產(chǎn)品裝配車間及機(jī)械修理車間等生產(chǎn)場合。

搖臂鉆床的主要變型有滑座式和萬向式兩種?；綋u臂鉆床是將基型搖臂鉆床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身導(dǎo)軌移動，以擴(kuò)大加工范圍，適用于鍋爐、橋梁、機(jī)車車輛和造船，機(jī)械加工，等行業(yè)。萬向搖臂鉆床的搖臂除可作垂直和回轉(zhuǎn)運動外，并可作水平移動，主軸箱可在搖臂上作傾斜調(diào)整，以適應(yīng)工件各部位的加工。此外，還有車式、壁式和數(shù)字控制搖臂鉆床等。

搖臂鉆床主要結(jié)構(gòu)

搖臂鉆床主要由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂、主軸箱及工作臺等部分組成。

內(nèi)立柱固定在底座的一端，在它的外面套有外立柱，外立柱可繞內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)360度。搖臂的一端為套筒，它套裝在外立柱做上下移動。由于絲桿與外立柱連成一體，而升降螺母固定在搖臂上，因此搖臂不能繞外立柱轉(zhuǎn)動，只能與外立柱一起繞內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)。

主軸箱是一個復(fù)合部件，由主傳動電動機(jī)、主軸和主軸傳動機(jī)構(gòu)、進(jìn)給和變速機(jī)構(gòu)、機(jī)床的操作機(jī)構(gòu)等部分組成。主軸箱安裝在搖臂的水平導(dǎo)軌上，可以通過手輪操作，使其在水平導(dǎo)軌上沿?fù)u臂移動。

搖臂鉆床運動形式

當(dāng)進(jìn)行加工時，由特殊的加緊裝置將主軸箱緊固在搖臂導(dǎo)軌上，而外立柱緊固在內(nèi)立柱上，搖臂緊固在外立柱上，然后進(jìn)行鉆削加工。鉆削加工時，鉆頭一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削，一邊進(jìn)行縱向進(jìn)給，其運動形式為：

（1）搖臂鉆床的主運動為主軸的旋轉(zhuǎn)運動

（2）進(jìn)給運動為主軸的縱向進(jìn)給

（3）輔助運動有：搖臂沿外立柱垂直移動，主軸箱沿?fù)u臂長度方向的移動，搖臂與外立柱一起繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運動。