煤矿坑道钻机模拟实验台及关键技术

为了准确呈现煤矿井下坑道钻机的结构和工作状况,缩短煤矿井下坑道钻机电液控制程序调试周期,在分析现有多变幅履带钻机的基础上,研制了煤矿井下坑道钻机模拟实验台。重点介绍了钻机模拟实验台整体设计、调角装置设计计算和铰轴式给进装置设计要点等。该钻机模拟实验台可为煤矿井下坑道钻机电液控制程序预先调试提供平台,加快钻机电液控制程序的调试进程。     

坑道钻机钻进控制回路集成式设计

依据煤矿井下坑道钻机的实际钻进工况需求,基于集成式设计思想与螺纹插装阀技术,将钻进控制执行模块及其钻进功能进行集成式设计,设计了一种集成式钻进控制回路,减少了液压系统泄漏点,简化了坑道钻机的操作,具有液控锁止功能,保障了操作人员的施工安全。     

ZYWL-4000SY智能遥控自动钻机的设计

针对目前煤矿井下瓦斯抽采钻机操作复杂、效率低下、故障率高以及存在安全隐患等问题,设计了一种既可远控又可近距离遥控操作的能够自动上、下钻杆和防卡钻功能的钻机。该钻机是将双夹持器、机械手以及钻杆箱有机地结合,利用电液控制系统有序地控制钻机的各个动作。试验表明:该钻机操作简单、安全稳定、性能可靠,提高了生产效率。     

无线遥控电液控制钻机系统的研究

结合Inter Control主控制器和EPEC电磁阀控制器的特点,引入CANopen通信网络,实现了钻机系统数据实时传输。结合综合电液控制和遥控系统的优点,实现了掘进机钻机系统的遥控操作。该钻机系统在某矿下掘进面应用良好,系统稳定、可靠且故障点少,同时缩减了工人数量,提高了煤矿井下支护效率,改善了工人支护条件。     

ZDY23000LDK电液控制大功率定向钻机研制与应用

根据大功率定向钻机的市场需求和煤矿智能化的发展要求，提出了基于防爆电液控制技术的煤矿井下智能化大功率定向钻进装备解决方案。重点解决紧凑布局、关键部件设计、自动装卸钻杆、防爆电液控制等问题。研制了ZDY23000LDK智能化定向钻机，实现了施工过程的远距离遥控、自动装卸钻杆、参数监测等功能，提高了钻进装备的智能化水平，减轻了工人劳动强度，为“以孔代巷”大直径定向钻孔高效施工提供了装备保障。     

煤矿井下自动化钻机液压泵站设计

根据煤矿井下自动化钻机使用工况和工艺要求,以钻机液压泵站为研究对象,阐述了液压泵站的设计计算方法,对液压元器件的选型及安装进行了分析。通过现场调试和检测台检测表明,液压泵站设计合理,不仅能够满足钻机使用要求且具有很高的可靠性。     

ZYWL-4000SY型煤矿用全自动钻机的研制及应用

针对现有煤矿用钻机在使用过程中劳动强度大、操作复杂、钻进效率低等问题,通过在煤矿井下钻机使用现场的多次试验改进,以煤矿用普通钻机为基础,增加自动控制模块,研制出ZYWL-4000SY型煤矿用全自动钻机。该钻机是一种集机、电、液技术为一体的新型煤矿钻机,通过自动控制程序、电液联合驱动系统、钻杆自动装卸系统等的有机结合,通过遥控器实现50 m内一键自动钻孔功能,提高了钻孔施工效率,保障了现场施工人员的安全。     

煤矿坑道钻机开孔定位参数自动调节系统研究

为实现精确调节煤矿坑道钻探钻机姿态,以满足钻孔设计的方位角、高度和角度等定位参数,确保钻孔走向精度,利用智能控制技术、电液比例控制技术,设计了煤矿坑道钻机开孔定位参数自动调节系统。基于钻机变幅机构的运动学模型,研究钻机的开孔定位调节控制原理及控制策略,基于控制需求设计了系统软硬件。试验表明:所设计的煤矿坑道钻机开孔定位参数自动调节系统,可以根据操作人员输入的参数,自动完成钻机开孔定位参数的调节,参数误差可以控制在钻孔施工许可的范围之内,相对于人工调节,该系统操作安全便捷,提高了工作效率。     

煤矿坑道分体钻机履带驱动系统研究

对分体式煤矿坑道钻机履带化改进进行了研究,提出了采用单泵阀控流量分配系统解决方案,给出了阀控流量分配系统的基本原理,利用AMESim软件分析及现场实验研究分析阀控流量分配系统对煤矿井下坑道钻机行走负载适应性影响,并通过与其他流量分配系统对比,得出阀控流量分配系统可实现煤矿井下坑道钻机行走回路负载独立流量分配的结论。     

钻机回转器跑合试验台研制

在坑道钻机生产装配中,钻机回转器骨架油封漏油现象出现概率较大,并且回转器的调试采用人工方式,效率低下。为解决此问题,建立了坑道钻机回转器跑合调试台。此调试台具备对常用型号回转器进行加载、调速和信号显示的功能,实现了钻机回转器性能的调试,及时发现零部件存在的问题并进行处理,为钻机装配调试提供有力的保障,提高了钻机装调效率。     

基于人机交互的钻机遥控面板优化设计

为了改善智能遥控钻机使用时的用户体验,提高产品的易用性,从而达到安全、舒适、高效的目标,对ZDY4300LK型煤矿用履带式全液压坑道钻机遥控器面板进行分析,将人机交互设计引入钻机遥控器交互面板的设计流程中,通过分析明确原有遥控器面板设计的人机交互缺陷,以CATIA软件人机分析结果为基础进行相应的改进设计,使产品在煤矿巷道的特殊环境下,用户的操作行为能够符合其生理特征、行为习惯及心理认知模型,实现人机环境协调性的高度融合。     

FRD-15型全液压钻机研制

研制的适用于煤矿井下防爆环境的全液压钻机、能根据岩层变化情况和施工要求自动调整钻进速度。全液压钻机解体性好、拆装搬运方便、安全性能好、钻进能力强、操作简单,主要用于煤矿井下钻凿钻孔。     

ZDY12000全液压煤矿用履带式坑道钻机研制

本文介绍了ZDY12000全液压煤矿用履带车牵引式坑道钻机.从坑道钻机的适用性出发,提出了履带车牵引钻机组合的新思路.     

煤矿用遥控式低位孔全倾角履带钻机的研制与应用

为了提高薄煤层瓦斯抽采施工效率,解决煤矿井下钻机操作复杂、工人劳动强度大以及存在安全隐患等问题,研制了一种具有遥控功能的全倾角履带钻机。该钻机将全倾角变幅稳固机构、制动锁紧装置、液压系统及电控系统等有机集成,可实现遥控钻进和行走,为煤矿井下的安全生产提供保障。工业性试验表明,该钻机钻孔效率高、安全可靠,具有显著的技术优势。     

煤层气车载钻机远程电液控制系统研制及应用

在分析了煤层气车载钻机的应用区域及功能的基础上,研制了一套远程电液控制系统,以提高钻机自动化技术水平及减少人员安全隐患。该系统主要由电液双控液压阀、摄像头及远程控制台构成,选用CAN总线通讯与钻机电控系统快速配接|远程控制台内部以控制器为核心,介绍了钻机控制需求及信号型式|详细描述了以CoDeSys软件设计中手柄模拟量输入及比例阀PWM信号输出的编写方法。施工应用表明：该系统能够实现钻机的远程电控操作,比例阀响应时间在0.8s以内,可靠性高、便携性强,同时简化了远距离管线布置,使司钻人员远离井口,降低了劳动强度,提高了施工安全性。     

煤矿井下机器人钻臂智能控制研究

把神经网络控制技术引入至煤矿井下机器人的钻臂控制系统里,针对机器人钻臂控制系统实施研究。推导出了工作装置电液比例控制系统的传递函数,设计了电液比例控制系统,分析了神经网络控制问题,构建了煤矿井下机器人电控系统模型,讨论了机器人钻臂控制问题。     

坑道钻机性能试验台模糊控制系统的研究

论述了钻机性能参数测试台模糊控制的理论基础;介绍了坑道钻机检测检验试验台测控模糊控制系统的原理、组成、性能指标、测试参数、抗干扰设计以及运行情况;分析了钻探测控模糊控制应用技术的发展前景.     

ZDY6000LD（A）型履带式全液压坑道定向钻进钻机的设计

 ZDY6000LD（A）型履带式全液压坑道定向钻进钻机是一种适用于煤矿井下瓦斯抽采（放）定向孔施工的新产品。钻机采用开式三泵系统,应用了负载敏感和恒压比例变量等先进的液压技术,系统能耗低、稳定性高;钻机一体化程度高,平台上集成了主机、泵站、操纵台、履带车体、水泵、电磁起动器、稳固油缸、照明灯等钻探装置和设备,整机机动性好、搬迁快捷、井下使用方便。在钻机设计中,结合数字化设计方法,利用软件对虚拟样机进行建模和分析,缩短了设计周期,提高了钻机性能。通过室内试验和工业性试验,钻机性能达到设计要求,具有良好的推广前景。     

近水平坑道钻机给进机身工况下性能仿真分析

煤矿坑道钻机给进机身是钻机的主要执行机构,进行性能仿真分析是设计的关键步骤。利用三维建模软件和仿真分析软件对机身在3种不同工况下的受力情况进行静力学分析,并定义模态分析的边界条件,提取了机身在垂直钻进初始位置时的固有频率和振型,验证了设计合理性和可靠性,为机身结构设计和优化提供了依据。     

分体式履带钻机的研制与应用

目前常用的分体式钻机和整体式履带钻机存在这样的缺陷：不能将井下机动性高、外形尺寸小、操作人员安全性高等特点融合在1台设备上,使瓦斯抽采钻孔施工效率低,钻机对复杂钻场和矿井条件适应性差。分体式履带钻机是一种新型瓦斯抽采钻孔施工装备,由于采用分体式履带结构,新型钻机外形尺寸小、井下移动灵活,工人可远离孔口和主机对钻孔施工进行控制和操作。结合复杂条件矿井煤/岩层赋存条件与钻场施工条件,通过分析和研究分体式履带钻机的结构特点、主要功能、关键技术和液压系统,设计了适用于不同工况和施工环境的分体式履带钻机系列。工业性试验表明,分体式履带钻机外形尺寸小适中、井下机动性能强、综合钻进效率高、工艺适应范围广,在复杂条件矿井具有良好的应用前景。