（机械制造及其自动化专业论文）无阀式气动潜孔冲击器冲击性能及其检测方法研究.pdf

ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt og u a n g d o n g u n i v e r s i t yo f t e c h n o l o g yf o rt h em a s t e rd e g r e eo fe n g i n e e r i n g ( m a s t e ro fe n g i n e e r i n gs c i e n c e ) r e a c ho ni m p a c tp e r f o r m a n c ea n di t sd e t e c t i n gm e t h o d o fv a l v e l e s sa n dp n e u m a t i cd t hh a m m e r m a s t e rc a n d i d a t e ：j i a n gt a o s u p e r v i s o r ：p r o f l id u a n n e n g m a y2 0 10 f a c u l t yo fe l e c t r o m e c h a n i c a le n g i n e e r i n g g u a n g d o n gu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y g u a n g z h o u ，g u a n g d o n g ，p r c h i n a ，5 1 0 0 9 0 摘要 摘要 随着我国持续不断地加大对基础设施建设投入力度，潜孔冲击器凭借其特有的 优势在凿岩行业上得到广泛应用。然而在面对市场急剧变化，产品性价比竞争激烈 的情况下，如何更进一步地研究提高潜孔冲击器的冲击性能，以及研究采用更为简 捷、统一韵潜孔冲击器冲击性能检测方法，都将成为相关企业引导市场发展的新动 力，在激烈的市场竞争中取得优势的关键。本文在深入了解潜孔冲击器国内外研究 现状与应用的基础上，开展无阀式气动潜孔冲击器的冲击性能研究；在调研各种潜 孔冲击器冲击性能检测方法的基础上，提出一种冲击性能新的检测方法，并研制出 检测系统。本论文研究工作紧密结合工程实际，同时开展冲击器数学建模、计算机 仿真，建立冲击器实验研究方法和测试平台，对促进行业的技术发展有一定现实意 义。主要研究的内容如下： ( 1 ) 从气动潜孔冲击器的工作特点与凿岩钻孔角度出发，分析气动潜孔冲击 器工作原理及其能量转换过程，再结合无阀式气动潜孔冲击器结构上的特殊性，运 用动力学原理，剖析无阀式气动潜孔冲击器的配气过程与运动状况，完成无阀式气 动潜孔冲击器冲击系统的数学描述和相关理论探讨。 ( 2 ) 在对无阎式气动潜孔冲击器进行计算机仿真的基础上，研究气动潜孔冲 击器各关键参数对其冲击性能的影响，区分影响冲击性能的主要因素和次要因素， 并且采用正交试验法对这些主要影响因素进行多因素分析，从而总结出各因素对气 动潜孔冲击器冲击性能的影响规律，为提高潜孔冲击器的冲击性能提供依据。 ( 3 ) 在综合分析已有冲击器的冲击性能测试方法的基础上，本论文提出了一 种潜孔冲击器冲击性能的新测试方法与技术方案。该检测方法摒弃了现有众多方法 的不足之处，特别是能够在室内就可模拟采石现场不同岩石的工况条件，对不同型 号的潜孔冲击器进行试验和实验数据对比。 ( 4 ) 根据方案搭建起实验系统，对检测实验系统的软硬件进行设计、开发与 研究，结合潜孔冲击器冲击性能检测要求，对检测系统进行了调试与测试，验证新 检测方法的可行性、可靠性与准确性。 关键词：气动潜孔冲击器；冲击性能；s i m u l i n k ；仿真计算；检测方法 广东工业大学硕士学位论文 a bs t r a c t d o w n t h e h o l e ( d t h ) h a m m e rw i t hi t su n i q u ea d v a n t a g e s i s g e t t i n gah u g e d e v e l o p m e n ti nt h er o c kd r i l l i n gi n d u s t r ya st h ei n v e s t m e n to nt h ei n f r a s t r u c t u r ei sb e i n g i n c r e a s e db yo u rg o v e r n m e n t h o w e v e r ，t h ee n t e r p r i s e si nt h er o c kd r i l l i n gi n d u s t r ya r e n o wc o n f r o n t e dw i t ht h er a p i d l yc h a n g i n gm a r k e ta n dt h ec o m p e t i t i o n - i np r o d u c t c o s t p e r f o r m a n c e _ i no r d e r t ol e a dt h ed i r e c t i o no ft h et e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o na n dw i na s e a ti nt h ef i e r c em a r k e tc o m p e t i t i o n ，t h e ya r ef o c u s i n go nt h ef u r t h e rr e s e a r c ht h a th o w t oi m p r o v et h ei m p a c tp e r f o r m a n c eo fd t hh a m m e ra n dh o wt oa d o p tt h es i m p l e ra n d u n i f o r mm e t h o df o rd e t e c t i n gt h ei m p a c tp e r f o r m a n c eo fd t h h a m m e r t h i sd i s s e r t a t i o n p r e s e n t s t h ep r o je c t ，w h i c hr e s e a r c h e so nt h ei m p a c tp e r f o r m a n c ea f t e rg i v i n gi n - d e p t h d i s c u s s i o no nt h e _ d e v e l o p m e n ta n dt h ea p p l i c a t i o nh i s t o r yo fd t hh a m m e ra b r o a da n d d o m e s t i c ，a n dt h en e wt e s t i n gm e t h o da n di t sd e t e c t i n gs y s t e mb a s e do nt h er e s e a r c ho f v a r i o u sm e t h o d sf o rt e s t i n gt h ei m p a c tp e r f o r m a n c eo fd t hh a m m e r c o m b i n e dw i t ht h e e n g i n e e r i n gp r a c t i c e ，t h i sd i s s e r t a t i o nb u i l d st h em a t h e m a t i c a lm o d e lo fd t hh a m m e r , m a k e st h ec o m p u t e rs i m u l a t i o na n de s t a b l i s h e st h ee x p e r i m e n t a lp l a t f o r mf o rs t u d y i n g d t hh a m m e r t a k i n gs o m e p r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e o np r o m o t i n gt h et e c h n i c a l d e v e l o p m e n ti nt h ei n d u s t r y , t h er e s e a r c hw o r kf a l l si n t ot h ef o l l o w i n gp o i n t s ( 1 ) i nt h ev i e wp o i n to ft h ew o r k i n gc h a r a c t e r i s t i c sa n dt h er o c kd r i l l i n gp r o c e s so f p n e u m a t i cd t hh a m m e r , t h ew o r k i n gp r i n c i p l eo fp n e u m a t i cd t h h a m m e ra n de n e r g y c o n v e r s i o na r ea n a l y z e d t h e nc o m b i n e dw i t ht h es t r u c t u r a ls p e c i f i c i t yo fv a l v e l e s sa n d p n e u m a t i cd t hh a m m e r , t h ea n a l y s i so fg a sd i s t r i b u t i o np r o c e s sa n dt h es t a t eo f m o t i o n i nd t hh a m m e ra r et a k e ni nt h eu s eo fd y n a m i c s s ot h em a t h e m a t i c a lm o d e lo ft h e i m p a c ts y s t e mo f v a l v e l e s sa n dp n e u m a t i cd t hh a m m e ra n dt h er e l a t e dt h e o r i e sc a nb e d e s c r i b e d ( 2 ) o nt h eb a s i so ft h ec o m p u t e rs i m u l a t i o nf o rt h ev a l v e l e s sa n dp n e u m a t i cd t h h a m m e r , t h ef a c t o r so nt h ep e r f o r m a n c ep a r a m e t e ro fd t h h a m m e ra r es t u d i e dw i t ht h e u n v a r i e da n a l y s i sf o rd i s t i n g u i s h i n gt h em a i nf a c t o r sa n ds e c o n d a r yf a c t o r s t h e nt h e o r t h o g o n a lt e s t i n gm e t h o dw o u l db ea d o p t e dt om a k eam u l t i v a r i a t ea n a l y s i so f t h em a i n f a c t o r s o p t i m u mp r o g r a mw h i c hu s et h em a i nf a c t o r sa st h ev a r i a b l e sc a nb eo b t a i n e d a b s t r a c t f r o mt h em u l t i v a r i a t ea n a l y s i s a f t e rt h a t ，t h el a wt h a tv a r i o u sf a c t o r si n f l u e n c eo nd t h h a m m e rc a nb es u m m a r i z e d t h a tl a wc a nb eu s e dt op r o v i d em e t h o d sa n dr e f e r e n c ef o r i m p r o v i n ga n do p t i m i z i n gt h ec o m p r e h e n s i v ep e r f o r m a n c eo fd t hh a m m e r ( 3 ) a f t e rr e s e a r c h i n go nt h ee x i s t i n gm e t h o d sf o rd e t e c t i n gt h ei m p a c tp e r f o r m a n c e o fd t h h a m m e r , t h i sd i s s e r t a t i o np r o p o s e san e wd e t e c t i n gm e t h o d ，w i t hw h i c hn o to n l y i tc a nd e t e c tt h ei m p a c te n e r g y , t h ei m p a c tf r e q u e n c ya n dt h e i m p a c tf o r c eo fd t h h a m m e r , b u ta l s oc a na v o i dt h es h o r t c o m i n gw i t ho t h e re x i s t i n gm e t h o d sa n dc a r l c o m p a r et h ew o r k i n gp e r f o r m a n c eo ft h ed i f f e r e n td t hh a m m e ri nt h ed i f f e r e n tr o c k c o n d i t i o n ( 4 ) a c c o r d i n gt ot h ep r o p o s e dn e wd e t e c t i n gm e t h o d ，t h es o f t w a r ea n dh a r d w a r eo f t h ed e t e c t i n gs y s t e ma r ed e s i g n e d t h ed e t e c t i n gs y s t e mw o u l db ei n t e g r a t e da n dt e s t e d t h r o u g ho n ei n s t a n c ef o rv e r i f y i n gt h ef e a s i b i l i t y , r e l i a b i l i t ya n da c c u r a c yo ft h ep r o p o s e d d e t e c t i n gm e t h o d k e yw o r d s ：p n e u m a t i cd o w n - t h e - h o l eh a m m e r ；i m p a c tp e r f o r m a n c e ；s i m u l i n k ； s i m u l a t i o nc o m p u t a t i o n ；d e t e c t i n gm e t h o d i 广东工业大学硕士学位论文 目录 摘j 耍i a b s t r a c t ：i i 目录。 c o n t e n t s v i i 第一章绪论一1 1 1 课题韵研究背景t 1 2 潜孔冲击器国内外应用与研究现状2 1 2 1 潜孔冲击器的发展历程2 1 2 2 国外的研究现状3 1 2 3 国内的研究现状4 1 3 研究目标与意义8 1 4 研究内容9 1 5 。本章小结1 0 第二章无阀式气动潜孔冲击器概述及其性能描述1 l 2 1 潜孔冲击器的概述及其分类11 2 1 1 潜孔钻机的应用与潜孔冲击器1 1 2 1 2 潜孔冲击器的分类1 2 2 2 气动潜孔冲击器的工作原理及其性能描述1 3 2 2 1 气动潜孔冲击器的工作原理1 3 2 2 2 气动潜孑l 冲击器的性能描述1 3 2 3 无阀式气动潜孔冲击器配气过程的数学描述2 0 2 3 1 无阀式气动潜孔冲击器的结构特点2 0 2 3 2 无阀式气动潜孔冲击器内活塞气腔的配气过程：2 0 2 3 3 无阀式气动潜孔冲击器冲击系统的数学描述2 2 2 4 本章小结2 4 目录 第三章气动潜孔冲击器冲击性能仿真分析2 5 3 1s i m u l i n k 仿真软件简介2 5 3 2 建立潜孔冲击器s i m u l i n k 仿真模型2 6 3 2 1 仿真模型总体结构构设计：2 6 3 2 2 冲击器内部冲击系统的仿真模型2 6 3 2 3 活塞、钻头与岩石之间相互作用的仿真模型2 9 3 3 仿真结果与结果分析3 2 3 3 1 仿真的内容及其结果3 2 3 3 2 结果分析3 2 3 4 气动潜孔冲击内部各结构参数对冲击性能的影响分析3 7 3 4 1 活塞对冲击性能的影响分析3 7 3 4 2 前、后气腔的进、排气孔位置对冲击性能的影响分析。3 9 3 4 3 影响冲击性能的综合因素分析。4 0 3 5 各因素对气动潜孔冲击器冲击性能影响的总结4 6 3 6 本章小结4 7 第四章冲击器冲击性能测试平台及检测系统设计4 8 4 1 测试方法及其设计方案4 8 4 2 检测系统的总体规划5 0 4 3 检测系统元器件选型计算与设计5 0 4 3 1 相关元件选型计算方法5 0 4 3 2 压力传感器选型5 6 4 3 3 信号采集与处理模块5 7 4 4 数据采集与数据处理软件设计5 8 4 4 1a t m e g a l 6 单片机的程序设计5 8 4 4 2 上机位串行通信程序设计6 0 4 4 3 上机界面设计6 1 4 5 本章小结6 2 第五章气动潜孔冲击器冲击性能检测模拟实验6 3 v 广东工业大学硕士学位论文 5 1 实验内容。6 3 5 2 检测系统的标定与实验过程6 4 5 2 1 检测系统的标定方法6 4 5 2 2 检测系统的操作步骤6 6 5 3 实验数据采集及其处理6 6 5 3 1 实验数据采集“ 5 3 2 实验结果与分析6 6 5 4 本章小结7 0 总结与展望7 1 参考文献7 3 攻读学位期间发表论文7 7 独创性声明7 8 致谢。7 9 v i c o n t e n t s c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t ( e n g l i s h ) i i c o n t e n t s ( c h i n e s e ) c o n t e n t s ( e n g l i s h ) v i i c h a p t e r li n t r o d u c t i o n 1 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n d ；1 1 2r e c e n tr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o na b r o a da n dd o m e s t i c 2 1 2 1d t hh a m m e ro v e r v i e w 2 1 2 2r e s e a r c ho fd t hh a m m e ra b r o a d 3 1 2 3r e s e a r c ho fd t hh a m m e rd o m e s t i c 4 1 3r e s e a r c hp u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c e 8 1 4r e s e a r c hc o n t e n t s 9 1 5s u m m a r y 10 c h a p t e r 2o v e r v i e wa n dp e r f o r m a n c ed e s c r i p t i o no fv a l v e l e s sa n dp n e u m a t i cd t h h a m m e r 。1 l 2 1o v e r v i e wa n dc l a s s i f i c a t i o no fd t hh a m m e r 11 2 1 1a p p l i c a t i o no fd t h r i ga n dd t h h a m m e r 11 2 1 2c l a s s i f i c a t i o no f d t hh a m m e r 1 2 2 2w o r k i n gp r i n c i p l ea n dp e r f o r m a n c ed e s c r i p t i o no fp n e u m a t i cd t h h a m m e r 13 2 2 1w o r k i n gp r i n c i p l eo f p n e u m a t i cd t hh a m m e r 13 2 2 2p e r f o r m a n c ed e s c r i p t i o no fp n e u m a t i cd t hh a m m e r 13 2 3m a t h e m a t i c a ld e s c r i p t i o no fg a sd i s t r i b u t i o nw i t h i nv a l v e l e s sa n dp n e u m a t i c d t hh a m m e r 2 0 2 3 1s t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c so fv a l v e l e s sa n dp n e u m a t i cd t hh a m m e r 2 0 2 3 2g a sd i s t r i b u t i o no fp i s t o na n da i rc h a m b e rw i t h i nv a l v e l e s s a n d p n e u m a t i cd t hh a m m e r 2 ( ) 2 3 3m a t h e m a t i c a l d e s c r i p t i o n o f i m p a c ts y s t e m w i t h i nv a l v e l e s sa n d v i t 广东工业大学硕士学位论文 p n e u m a t i cd t hh a m m e r 2 2 2 4s u m m a r y 2 4 c h a p t e r 3s i m u l a t i o no fp n e u m a t i cd t h h a m m e r si m p a c tp e r f o r m a n c e0 0 0 q o o o o o o o o o 0 9 2 5 3 1i n t r o d u c t o no fs o f t w a r es i m u l i n k 2 5 3 2t h ee s t a b l i s h m e n to fd t hh a m m e r ss i m u l i n ks i m u l a t i o nm o d e l 2 6 3 2 1t h eo v e r a l ls t r u c t u r a ld e s i g no fs i m u l a t i o nm o d e l 一2 6 3 2 2s i m u l a t i o nm o d e lo fi m p a c ts y s t e mw i t h i nd t h h a m m e r 2 6 3 2 3s i m u l a t i o nm o d e lo f t h ei n t e r a c t i o na m o n gp i s t o n ，b i ta n dr o c k 2 9 3 3s i m u l a t o nr e s u l t sa n dt h e i ra n a l y s i s 3 2 3 3 1c o n t e n t sa n dr e s u l t so fs i m u l a t i n 3 2 3 3 2a n a l y s i so f r e s u l t s 。3 2 3 4a n a l y s i so fs t r u c t u r a lp a r a m e t e r sw i t h i np n e u m a t i cd t h h a m m e ri n f l u e n c eo n i m p a c tp e r f o r m a n c e 3 7 3 4 1a n a l y s i so fp i s t o na f f e c t i n gi m p a c tp e r f o r m a n c e 。3 7 3 4 2a n a l y s i so fp o r ep o s i t i o ni nf r o n ta n db a c ka i rc h a m b e r sa f f e c t i n g i m p a c tp e r f o r m a n c e 3 9 3 4 3a n a l y s i so fc o m p r e h e n s i v ef a c t o r sa f f e c t i n gi m p a c tp e r f o r m a n c e 4 0 3 5s u m m a r yo f v a r i o u sf a c t o r sa f f e c t i n gi m p a c tp e r f o r m a n c e 4 6 3 6s u m m a r y 4 7 c h a p t e r 4d e s i g no fd e t e c t i n gs y s t e ma n dt e s t i n gp l a t f o r m f o rt e s t i n gd t h h a m m e r sp e r f o r m a n c e 4 8 4 1t e s t i n gm e t h o da n di t sd e s i g n i n gp l a n “4 8 4 2t h eo v e r a l lp l a no fd e t e c t i n gs y s t e m 5 0 4 3d e s i g no fd e t e c t i n gs y s t e ma n ds e l e c t i o na n dc a l c u l a t i o no fc o m p o n e n t s 5 0 4 3 1s e l e c t i o no fm e c h a n i c a ls t r u c t u r ea n dh y d r a u l i cc o m p o n e n t s 5 0 4 3 2s e l e c t i o no f p r e s s u r es e n s o r 5 6 4 3 3s i g n a la c q u i s i t i o na n dp r o c e s s i n gm o d u l e 5 7 4 4s o f t w a r ed e s i g no f d a t aa c q u i s i t i o na n dp r o c e s s i n g 5 8 4 4 1p r o g a md e s i g no fm c ua t m e g a l6 “5 8 v t l i c o n t e n t s 4 4 2p r o g r a md e s i g no fs e r i a lc o m m u n i c a t i o n 5 9 4 4 3i n t e r f a c ed e s i g no f p c 6 1 4 5s u m m a r y 6 2 c h a p t e r 5e x p e r i m e n t f o rt e s t i n gd t hh a m m e r sp e r f o r m a c e 6 3 5 1e x p e r i m e n tc o n t e c t s 6 3 5 2c a l i b r a t i o na n de x p e r i m e n t a lp r o c e d u r eo fd e t e c t i o ns y s t e m 6 4 5 2 1c a l i b r a t i o no fd e t e c t i o ns y s t e m 6 4 5 2 2o p e r a t i n gs t e p so ft h ed e t e c t i o ns y s t e m 6 6 5 3a c q u i s i t i o na n dp r o c e s s i n go f e x p e r i m e n t a ld a t a 6 6 5 3 1e x p e r i m e n t a ld a t aa c q u i s i t i o n 。6 6 5 3 2e x p e r i m e n t a lr e s u l t sa n dt h e i ra n a l y s i s 6 6 5 4s u m m a r y 7 0 c o n c l u s i o n 7 1 r e f e r e n c e 7 3 t h ep a p e r sp u b l i s h e dd u r i n gs t u d y i n gp e r i o d 7 7 p r o m e t h e a nd e c l a r a t i o n 7 8 a c k n o w l e d g e 。”一7 9 i x 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题的研究背景 近几年来我国政府对基础设施建设的投入力度非常大，由此带动了相关技术设 备的快速发展。潜孔钻机是根据深孔爆破作业要求打制炮孔的常用设备，凭借其高 效、优质、低耗、安全等独特优势得到业界认可，其技术水平还在迅猛发展。潜孔 冲击器是潜孔钻机最为重要的组成部件之1 一般来说，潜孔冲击器是易耗件，其 寿命根据使用条件不同以及产品质量的优劣程度而定，因此也促进了其需求量和产 量的迅猛增长【l 】。同时随着潜孔冲击器需求量的快速上升，市场上这种产品的种类 和数量也越来越多，产品质量却参差不齐。目前我国正处于加速转变经济增长方式， 促进产业结构优化升级的大环境，如何提高潜孑l 冲击器的性能，提升自身产品的竞 争力，从众多竞争对手中脱颖而出，迅速占领市场成了各生产商家面临的重大难题。 与此同时，各厂商与许多采购者也需要一种简捷、统一的检测方法或手段，以便在 数量众多、品质不一的产品中，快速、准确地评估出不同生产厂家不同款式潜孔冲 击器的冲击性能的优劣程度。 潜孔冲击器的冲击性能直接影响并反映冲击钻进的破岩效率，是衡量潜孔冲击 器质量的重要指标，而冲击频率和冲击能量是其最为重要的两个工作参数。所以只 有详细分析影响潜孔冲击器冲击频率和冲击能量的各个方面，探索潜孔冲击器冲击 性能的主要影响因素，才能准确地认识并掌握冲击频率与冲击能量变化规律，从而 为提高潜孔冲击器冲击性能提供行之有效的措施与办法。 在对潜孔冲击器的冲击性能进行检测时，由于潜孔冲击器是一个自身全封闭的 结构部件，再加上其实际工作环境相对恶劣，所以一般只在实验室做机理性实验， 但是实际情况表明，要得出接近实际工作状态下冲击器的冲击能量和冲击频率却是 困难重重，因此潜孔冲击器冲击性能的检测并非一件轻而易举的事情。尽管经过多 年的研究，行业上已经出现了一些方法来解决这方面的问题，可这些方法都各有其 优缺点，其中某些方法在测试过程中甚至要破坏冲击器内部的结构，造成测试时冲 击器的工作状态与实际工作情况有大的出入。另外由于条件所限，不同的生产企业 采用不同的方法进行检测，更多的是到采石场进行现场冲击测试，难以实现检测方 法统一和结果不一致。潜孔冲击器虽有国家颁布的性能检测标准，但检测实验条件 广东工业大学工学硕士学位论文 要求苛刻，实验设备的组成部件通用性不够强，使得这一检测方法不易被普通生产 企业采纳。测量方法的不统一和结果数据的不一致，致使检测结果的准确性与可比 性较差，无法满足现实要求。 本课题在综合分析无阀式气动潜孔冲击器结构特点与工作原理的基础上，对无 阀式气动潜孔冲击器的工作状态进行全面地分析，建立其冲击系统内部以及活塞一 一钻头岩石凿入系统的数学模型，再利用计算机仿真技术对无阀式气动潜孔冲 击器进行仿真计算，对冲击器冲击性能的影响因素进行综合分析与研究，寻找出影 响冲击性能的主要因素，归纳出各因素对冲击性能的影畸规律，为企业提高产品性 能提供研究思路，赢得市场竞争提供技术支持。同时，模拟冲击器在采石场的冲击 工况，提出潜孔冲击器冲击性能检测的一种新的装置，采用容易外购的通用部件搭 建测试系统与建立测试平台，力图为该行业寻求一种可简洁易行、准确可靠、企业 容易掌握的检测方法。 1 2 潜孔冲击器国内外应用与研究现状 1 2 1 潜子l 冲击器的发展历程 伴随凿岩行业从传统的手锤打眼到机械化的凿岩钻孔的漫长发展历程，潜孔冲 击器主要经历了探索、开发应用以及推广应用三个阶段。 1 探索阶段( 1 9 世纪初2 0 世纪4 0 年代末) 从1 8 1 3 年特里维西克发明的第一台蒸汽冲击凿岩机到1 8 4 4 年英国人布隆顿发 明一种以压缩空气为动力的凿岩机，由于各种技术上的问题，这些早期的凿岩设备 并不能实用。直到1 8 5 7 年，意大利工程师萨梅勒设计的压缩空气凿岩机在阿尔卑斯 山塞尼峰隧道得到实际应用，人们才把这一年成为凿岩机的诞生年。到了1 8 9 7 年， 美国人雷诺突破性地改变了以往活塞与钎杆连为一体的结构，革命性地实现了活塞 与钎杆的分体，这样不但减少了动力的消耗，而且迅速地提高了凿岩机的冲击频率。 2 0 世纪三十年代，美国英格索尔兰特公司大胆地提出了将凿岩机送入孔底的 设想并首先获得这一专利权，可是受到当时各种条件限制，直到2 0 世纪4 0 年代末 才开始尝试将该设想使用在采矿场上【2 】。 2 开发应用阶段( 2 0 世纪5 0 年代2 0 世纪7 0 年代) 1 9 5 1 年，比利时工程师安德烈斯坦纽依科设计制造了