一种新型旋转磁力冲击破岩装置设计

摘要

为解决传统钻爆法岩体破碎不规整、环境污染严重、施工安全风险高，以及铣削法能耗高、刀具磨损严重等问题，提出一种新型旋转磁力冲击破岩装置，建立了磁力冲击动力学模型，分析了磁铁厚度、半径、磁极对数以及冲击频率对磁力的影响规律；采用仿真分析与试验验证相结合的方法，探究其在不同工况下的力学响应特性。结果表明：磁铁厚度与半径增大可显著提升磁力，但磁力增长率随着尺寸增加而逐渐降低，磁极对数增加反而导致磁力下降，实际冲击过程中摩擦力影响明显；下板最大加速度随电机转速升高而增大，在2 r/s时达到峰值，但4种转速下输出冲击力差异较小；随着冲击频率提高，磁铁加速度增大，单次冲击时间缩短，磁力变化曲线斜率上升，冲击加速度随之提升；在5种冲击频率条件下，磁力峰值均稳定在950 N左右，受频率变化影响不显著。研究为高效、低扰动、绿色化的岩石破碎技术提供了新思路。

关键词

磁力冲击 / 冲击破岩 / 磁铁参数 / 磁极对数 / 冲击频率