液压凿岩机回转性能测试系统的研究

在对液压凿岩机回转性能参数进行理论分析的基础上,依据国家标准的要求,建立了液压凿岩机回转性能测试系统,并对某型号液压凿岩机进行了回转性能测试试验,试验结果表明:本测试系统可完全满足液压凿岩机回转性能测试的需要,方便技术人员对液压凿岩机回转机构进行性能评价和提供改进依据,对提高液压凿岩技术具有重要意义。     

液压凿岩机对液压掘进钻车性能的关键性影响

液压掘进钻车在我国煤矿已得到广泛应用,并已成为煤矿岩巷掘进机械化的方向性产品。液压掘进钻车配套使用的液压凿岩机,对其性能参数与结构影响较大。着重阐述了液压凿岩机冲击性能与回转性能的不同对液压掘进钻车性能的影响情况;并以目前几种煤矿用液压掘进钻车为例,说明液压凿岩机冲击流量、冲击压力等参数发生变化后,液压掘进钻车性能参数,甚至电动机功率、电气控制箱型式等也都要有所改变的原因。     

液压凿岩机性能与试验方法的系统性研究

介绍了液压凿岩机冲击、回转、噪声四个方面的性能参数及其测试方法，通过分析液压凿岩机的结构组成、特性参数之间的关系及各环节中影响特性参数的诸因素。运用应力波理论，依据性能测试结果，全面探讨了提高液压凿岩机技术性能衣冲击能量传递效率的途径。并提出了评价煤矿用液压凿岩机可靠性的指标。     

自力更生、发展民族凿岩机械产业

详细介绍了中国地质大学凿岩机械研究所制造的各型液压凿岩机和液、压凿岩钻车的性能参数及其使用特点。针对凿岩设备不断加大冲击能量和回转扭矩的趋势，提出了钎具的应对措施。     

液压凿岩机回转速度控制系统

为提高液压凿岩机效率以及延长其使用寿命,利用最优凿岩角理论,完成了基于冲击频率控制回转角度的液压凿岩机控制系统。根据最优凿岩角理论,在破岩时特定性质的岩石有确定的最优凿岩回转角度与之对应,此时钻具破岩效率最高,即不同冲击频率可对应凿岩机不同回转速度。基于LabVIEW平台开发的冲击频率提取功能可实时提取液压凿岩机冲击信号,并加以处理得到实时冲击频率,依据最优回转角理论计算凿岩机最优转速,并将数据传输至控制器,通过控制器程序实现对液压凿岩机回转速度调节的目的。通过试验验证,本控制系统可以有效实现基于冲击频率对液压凿岩机回转速度的精确控制,从而实现对液压凿岩机最优转角的实时控制。     

手持式液压凿岩机结构设计

手持式液压凿岩机按其回转方式分为外回转(液压马达驱动)和内回转(螺旋副机构驱动)两种形式。本文涉及的手持式液压凿岩机特指为螺旋副式转钎系统的液压凿的液压凿岩机(HD-24型)。     

液压凿岩机性能试验对推广的作用

液压凿岩机性能试验对推广的作用煤科总院北京建井研究所郭孝先，邢庆贵液压凿岩机是７０年代以来在世界范围内广泛应用的产品，仅中国统配煤矿总公司的煤矿，液压钻车队完成的岩巷掘进工程量有１．５万ｍ，如开滦矿务局钱家营矿、七台河矿务局新建煤矿等，已多年在大断面岩巷中年掘进１０００ｍ以上，对解决采掘比例失调、降低工人劳动强度、改善作业环境发挥了重要作用。煤矿使用液压凿岩设备已初见成效，这是由于对以液压钻车为主的高档岩巷掘进机械设备有了良好的管理与组织；液压凿岩机与钻车、钎具等产品逐步实现了国产化；煤炭系统制订了一系列关于液压设备的产品标准；在煤炭科学研究总院北京建井研究所建立了能进行液压凿岩机具全性能试验的系统，并成立了部级凿岩机具质检中心，对产品进行了有效的监督检验测试以及液压凿岩机及其配套钻车、钎具的产品开发与科研试验工作不断深入等。液压凿岩机及其配套机具检验测试是以标准为依据，以先进试验设备为手段，由法定检测机构对产品性能进行检验测试。煤炭工业北京凿岩机具产品质量监督检验测试中心，是能源部１９８９年建立的检测中心，它具备用先进试验设备对液压凿岩机具进行科学检测的基本条件，在我国发展液压凿岩技术中起到了重要作用。１     

凿岩机运行试验台

目前在行业中出厂试验考核凿岩机的扭矩，大多采用CNZ-5型扭矩试验台，由凿岩机转钎时匀速启动最大重锤负荷的能力来测定转钎扭矩．并由它作为产品是否合格的扭矩指标。这种方法只能近似反映产品的最大扭矩．与凿岩状态下的实际扭矩特性显然有明显的差别。一些研究表明．在大扭矩负载作用下．凿岩机转速急速降低，不能保持其正常的工作状态。本试验台可得到凿岩机工作状况下的冲击频率、耗气量、钎杆转速。检测快捷、可靠，提高了凿岩机的出厂检验水平。     

成果鉴定

液压凿岩机测试系统及其性能参数测试仪鉴定会由冶金部主持召开的“液压凿岩机内部工作参数微机测试系统、YXCH-1型液压凿岩机性能参数测试仪”鉴定会于1985年10月20—21日在长沙举     

柱塞马达与摆线马达在坑道钻机中的应用

为了解决现有矿用全液压坑道钻机回转器选用不同类型液压马达的问题,首先介绍了柱塞马达和摆线马达的特点,然后从液压马达选型的理论计算和回转器试验台测试数据两方面进行分析。研究结果表明,轴向柱塞马达和摆线马达在输出额定扭矩的情况下,转速和扭矩相差不大。然而,在高转速、低扭矩的工作条件下,轴向柱塞马达具有更快的转速和更大的调节范围。另外,采用摆线马达的回转器具有更简单的减速机结构,制造成本更低。研究的实际意义在于为坑道钻机的液压马达选型提供参考依据,提高钻机的性能和效率。     

基于扭矩的安全钻进控制

扭矩是钻进过程中的一个重要参数,扭矩太小时破岩效率低而影响机械钻速,扭矩太大又可能会引发钻具事故,因此需要针对不同的钻具组合,探讨井口处钻柱及钻头扭矩计算方法。本文针对提供扭矩的顶驱或者电动钻机,阐述了钻柱井口扭矩值的计算。根据底部钻具组合中是否带螺杆钻具,提出了钻头处扭矩的计算方法。研究结果得出,在电机电压和负载电阻一定的条件下,井口钻柱的扭矩随其转速变化,一旦转速确定,则扭矩就确定。如果底部钻具组合中不带螺杆,则整个钻柱的扭矩值从井口到钻头向下逐渐递减;如果底部钻具组合中带有螺杆,则钻头扭矩就是此压力降下螺杆的输出扭矩值。螺杆的输出扭矩值与其负载压力降大小成正比,钻井液排量一定的情况下,一旦螺杆的负载压力降确定,其输出扭矩值确定。只要井口与钻头处扭矩差值不超过整个钻柱任意一处的抗扭强度,钻柱就不会发生因扭矩导致的事故。研究结果表明,本文提出的方法为科学选择顶驱或转盘转速及电机功率,合理匹配钻头和螺杆钻具等方面提供了理论指导。     

煤矿井下千米定向钻机液压控制特性分析

针对千米定向钻机深孔钻进和适应载荷突变工况的工作要求,设计了负载敏感与恒压变量相结合的液压控制系统,实现了回转与给进动作的分组控制;采用AMESim软件分别对回转回路的负载敏感特性和给进回路的恒压变量特性进行了仿真;在专用试验台上进行了钻机性能试验,通过施加变化的阻力矩输出转速和系统压力。井下应用表明,该液压系统不仅能满足千米深孔钻进的能力要求,且具有较强的控制和适应能力。     

牙轮钻机微机控制系统

牙轮钻机钻凿的岩层是随机分布、错综复杂的,因而钻进过程难以定义。针对这种情况本文提出牙轮钻进岩石可钻性指数,可用来连续检测牙轮钻进过程中的岩性变化,并由此而建立牙轮钻进过程的控制模型。这一控制模型可对钻具的轴压和转速进行优化匹配。微机控制系统可使钻机随着被钻岩石变化始终处于良好的钻进状态,它还具有钻进参数超限处理、钻进过程程序控制钻进深度的盘测、岩性记录和指导调平等功能。     

冲击—回转式凿岩扭矩的计算与分析

在冲击—回转式凿岩机向岩石钻进过程中,旋转中的钻具承受着两种力矩的作用:一是驱动其旋转的动力矩;二是被钻岩石阻止其旋转的阻力矩。驱动力矩必须大于阻力矩,方可使凿岩机稳定而正常地运转。本文分析了阻力矩的构成及影响因素,建立了相应的参数计算公式和阻力矩的计算公式。为此,可根据钻头结构参数、工作状态和岩石条件。预估各种冲击—回转式凿岩必须予以保证的驱动力矩,为各种螺旋副回转机构、潜孔凿岩钻具的设计、回转电机的选择及工作状态参数的确定等提供了可靠的理论依据。     

基于漏失量测定的采空区覆岩裂隙带高度探测技术

煤矿井下采空区的形成导致采场周围岩体的应力重新分布，覆岩在垂向上形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带3个不同变形特征的分带，裂隙带高度是瓦斯抽采、矿井防治水等工作的重要参数。分析了煤矿井下采空区覆岩破坏理论和裂隙带高度确定方法研究现状，研究了基于井下钻孔岩层漏失量测定的采空区覆岩裂隙带高度探测技术与方法，研制了水压膨胀式封隔器和双通道式测试管柱等测试设备，水压膨胀式封隔器膨胀系数大，与钻孔壁贴合紧密，实现钻孔分段严密封堵，且体积小、耐磨；双通道式测试管柱，一路用于膨胀孔内封隔器，另一路用于注水测定岩层漏失量，解决了以往采用橡胶软管耐压差、易损坏、软管与钻杆缠绕导致输送困难等问题。黄陵某矿现场应用表明，采用水压膨胀式封隔器和双通道式测试管柱等测试设备、基于漏失量测定的煤矿采空区覆岩裂隙带高度探测技术，可方便、快速、准确地测定采空区覆岩裂隙带高度，为矿井高位孔瓦斯抽采及顶板防治水提供技术依据。     

承德M24矿区深孔钻探钻进参数的选择分析

结合承德M24矿区深孔钻探工程,对钻进参数的选择情况进行了分析。分析认为,深孔钻进中,钻进压力的选择要综合考虑钻进的口径大小,岩石的硬度、强度、研磨性、完整性;在一定范围内,金刚石钻头的钻速和转速成正比例关系;冲冼液的选择应根据钻头类型与规格,胎体性能,钻孔深度,岩石研磨性、完整程度等来选择;适当扩大金刚石钻头的外径尺寸,能有效地避免高泵压的危害;可通过观察钻机主电机的电流指示表数值变化,判断孔内钻杆工况,电流的变化反映出钻机回转扭矩的变化。     

液压凿岩机冲击机构的能量损失分析

液压凿岩机工作时，冲击机构的能量损失对其效率有很大的影响。从理论上分析了液压冲击机构的主要能量损失，导出了能量损失的计算表达式，对液压凿岩机的设计具有重要指导意义。理论分析表明，对于一定功率的液压凿岩机，存在使能量损失最小的一组封油长度和阀芯运动行程。在实例计算中，通过能量损失计算，优化了冲击机构的设计参数，使冲击部分和配油阀的能量损失分别减少了1．74％和10．67％。     

一种新型智能化多功能液压凿岩机试验台

液压凿岩机需要进行定期的维修保养。当检修完成后,如果不进行系统完整的检测,就无法判定检修后凿岩机是否可以正常使用。另外,矿山需要系统检测的液压设备也很多,不可能针对每种设备都采购一种液压试验台,需设计一种多功能的智能型试验台来满足矿山各类液压设备的检测。这种新型智能化多功能液压凿岩机试验台采用了零泄漏逻辑阀,按测试对象的需求将相关油口进行组合,通过PLC控制与工控机联系起来,实现对凿岩机及矿山其他液压设备各项性能的检测。设计创意新颖,可实现的功能多,且性能先进。