煤矿井下自动化钻机研发关键技术

针对煤矿井下钻机以液压传动、功能实现为主的不足,结合未来钻孔施工"机械化换人,自动化减人"的需求,提出了采用整体式履带布局的自动化井下坑道钻机的设计思路,制定了钻机总体结构与方案,研制了主动钻杆式无卡盘回转器、夹持卸扣装置、自动调角和可控钻进的给进装置、自动加杆装置等关键执行机构,开发了参数监测系统和多功能电液控制系统。在地面进行了实钻试验,单根钻杆从自动加杆到钻进完成耗时约55 s,单根钻杆自动卸杆耗时约50 s,验证了钻机的技术性能,试验结果表明:自动化钻机性能可靠、功能完善、自动化程度高、工人劳动强度低。     

瓦斯钻机负载敏感液压系统特性分析

以AMESim工程软件为平台建立了瓦斯钻机回转与给进系统的仿真模型。模拟复杂工况下,钻机动态特性。针对回转和给进系统,在分析阀前补偿负载敏感泵与恒压变量泵双泵独立控制的基础上,指出了该系统的优缺点,进而提出了采用阀后补偿负载敏感泵单泵控制方案,通过仿真分析验证了该方案的优越性。     

换杆装置夹持器的有限元分析及优化

换杆装置是车载钻机的主要配套装备,夹持器是换杆装置的关键部件之一,夹紧钻杆同时配合其他工作机构完成钻杆的推送、俯仰、上卸扣等动作,其性能的好坏直接影响到上下钻杆的效率。根据其功能要求,对设计方案进行有限元分析和优化,分析结果显示最大应力点出现在支撑臂与油缸连接的销孔处,通过支撑臂局部加厚和加肋板的方法来提高薄弱点结构强度,经有限元分析验证,支撑臂结构强度满足结构使用要求。     

KBL-60/1140型煤矿用履带钻机防爆起动控制器的设计

根据ZDY1200L型煤矿用履带式全液压坑道钻机对防爆起动控制器的要求,设计了适合煤矿井下使用的KBL-60/1140型煤矿用履带钻机防爆起动控制器.论文研究了煤矿井下电器设备的防爆形式和机理,设计了起动控制器的防爆壳体和电路本体,使起动控制器满足了安全性要求、功能性要求和外形尺寸要求.通过型式试验,起动控制器达到了设计要求,取得了防爆合格证和煤安合格证,具有市场推广前景,为履带钻机配套起动控制器的研究和设计提供了技术基础.     

自激异步发电机投切负载的暂态过程分析

投切负载是异步发电机运行中的重要暂态过程,对其进行分析可以为优化电机运行方案和合理设计电机保护措施提供理论支持。以异步发电机ab0坐标系下的暂态等值电路为基础,列写异步发电机空载运行和带电阻负载运行情况下的自治状态方程。首先用非线性电路理论判断自治状态方程稳定性,再用4阶Runge-Kutta法分别求解投切负载时的状态方程,得到各状态变量的瞬时数值。把计算数据从ab0坐标系转换到abc坐标系下,根据各时刻数值画出波形得到异步发电机投切负载时的暂态过程。给出相一致的实验结果和仿真计算结果,验证了所用分析方法的正确性。     

矿用探测机器人虚拟控制系统研究

针对当前煤矿井下事故频发,井下救援难度增大等问题,提出了一种虚拟控制系统,通过遥控虚拟机器人在井下进行环境信息采集以及障碍物信息提取,实现机器人的局部与全局导航定位,根据这些信息实现对机器人的人为决策以及干预。研究成果可使井下机器人的作业可控、可预知,且移植性较强,提高了救援机器人的作业效率。     

ZDY850LK型煤矿坑道用远控钻机液压系统设计

提出了一种煤矿坑道远控钻机液压系统方案,采用国产具有MA认证的电比例换向阀与国外液控LS多路阀组合的方式,在充分利用国外LS多路阀优良性能的基础上,通过集成高精度地解决了煤矿坑道钻机远程控制问题。应用AMESim软件为系统建立了仿真模型,通过仿真动态分析验证了系统设计的合理性。     

BP神经网络在基于DSP的液压系统功率监测中的应用

文章介绍利用BP神经网络解决液压系统驱动电机输入功率与液压系统输出功率之间的传递效率监测问题。在研究电机输入功率和液压泵输出功率数学模型的基础上，通过以DSP为核心的监测板进行电机输入功率的计算，利用BP神经网络训练传递效率，实现监测液压系统输出功率的软测量计算。通过大量实验证明，此方法能有效地监测传递效率，解决了液压系统功率监测的技术难题。     

基于AMESim的多变幅工程钻机负载敏感回转回路仿真分析

在介绍多变幅工程钻机结构和优点的基础上,结合回转液压系统介绍了负载敏感泵工作原理,通过使用AMESim软件对工程钻机负载敏感泵特性进行仿真研究,得出了负载敏感系统在回转液压系统中正常工作时的压力和流量特性,提高了对工程钻机负载敏感系统的认识,对液压系统的设计具有借鉴意义。     

基于AMESim钻机负载敏感泵控回转系统研究

负载敏感系统具有较好的负载适应性,故在目前钻机液压系统设计中较常用。以AMESim工程软件为平台建立了负载敏感泵控回转系统的仿真模型。模拟钻进复杂地层,分析钻机回转系统压力及流量特性。在分析负载敏感泵控钻机回转系统优缺点的基础上,提出负载敏感泵控钻机动力头回转系统优化方案。