高炉液压开口机主要由冲击机构、回转机构、供水排粉装置及防尘系统等部分组成,其钻孔作业是冲击、回转、推进与岩孔冲洗功能的综合。目前各生产厂家的高炉液压开口机结构都不尽相同,各有自己的特点。如有带行程调节装置的,也有无此装置的;有采用中心供水的,也有采用旁侧供水的:缸体内有带缸套的也有无缸套的:为了防止深孔钻孔时钎杆卡在岩孔内拔不出来,国外有几种液压开口机在供水装置前面还没有反冲装置。下面介绍高炉液压开口机的一些基本结构:
(1)冲击机构
高炉液压开口机构由缸体、活塞、配流阀、蓄能器及前后支撑套与密封装置等组成,它的作业原理,它是冲击做功的关键部件,它的性能直接决定了液压开口机整机的性能。
1)活塞
活塞是传递冲击能量的主要零件,其形状对破岩效果有较大影响。由波动力学理论可知,活塞直径与钎尾直径越接近越好,且在总长度上直径变化越小越好。因此,双面回油型液压开口机的活塞断面变化小,且细长,是理想的活塞形状。
2)配流阀
高炉液压开口机的配流阀有多种形式,概括起来有套阀和芯阀两大类,芯阀按形状又可分为柱状阀和筒状阀。套阀只有一个零件,结构简单,其结构受活塞的制约,只能制成三通阀。而芯阀是一个部件,由多个零件组成,结构较为复杂,可制成三通或四通阀。三通阀适用于单面回油的机型,而双面回油型液压开口机则须采用四通阀。
3)蓄能器
液压冲击机构的活塞只在冲程时才对钎尾作功,而回程时不对外作功,为了充分利用回程能量,需配备高压蓄能器储存回程能量,并利用它提供冲程时所需的峰值流量,以减小液压泵的排量。此外,由于阀芯高频换向引起压力冲击和流量脉动,也需配置蓄能器,以保证机器工作的可靠性,提高各部件的寿命。目前, 国内外各种有阀型液压开口机都配有一个或二个高压蓄能器,有的液压开口机为了减少回油的脉动,还没有回油蓄能器。因液压开口机的冲击频率高,故都采用反应灵敏、动作快的隔膜式蓄能器。