煤矿坑道定向钻机动力头设计

煤矿坑道定向钻机动力头是定向钻机的关键部件之一,其性能好坏直接影响定向钻机整机性能。主要介绍了定向钻机动力头的方案制定与技术参数确定,叙述了制动装置、卡盘、主轴、箱体和传动齿轮的设计过程。定向钻机工业性试验中,动力头无故障钻进累计19 308 m,满足了坑道定向钻机的使用要求。     

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。     

ZY-6000煤矿用全液压坑道钻机动力头设计

介绍了ZY-6000煤矿用全液压坑道钻机动力头设计方案,简述了动力头结构设计型式,重点分析了动力头传动系统的特点。     

自动对中常闭复合液压夹持器的设计与分析

在分析现有煤矿用全液压坑道钻机液压夹持器结构特点的基础上,提出自动对中常闭复合液压夹持器的结构设计方案,以解决常用液压夹持器不能自动对中的问题。同时给出煤矿用全液压坑道钻机夹持器与动力头卡盘互补配置的建议,以有效防止跑钻事故。     

6000 Nm全液压钻机胶筒卡盘优化设计与试验

液压卡盘是煤矿用全液压钻机的重要组成部分。原有6 000 Nm钻机卡盘受通孔尺寸限制无法满足部分大直径钻具施工。针对这一问题,在原有6 000 Nm钻机胶筒卡盘的基础上,设计了一款能够满足大直径钻具钻孔施工的卡盘,该卡盘具有结构紧凑、夹紧力大、互换性强的特点。车间调试完成后安装在钻机上进行了现场工业性试验。为全液压煤矿坑道钻机动力头卡盘的设计和选型提供了依据和经验。     

全液压坑道钻机动力头转矩特性分析与试验研究

全液压坑道钻机是一种用于地下坑道钻孔的钻探设备,其动力头的转矩输出特性直接影响钻机的钻进参数和成孔工艺。利用UG软件建立全液压坑道钻机动力头的参数化虚拟样机模型,通过ADMAS动力学分析软件对虚拟样机模型进行动态仿真分析,得到动力头的动态转矩输出曲线,验证钻机设计的合理性。试制1台ZDY2300S型全液压坑道钻机的实物样机,并对实物样机进行转矩测试试验,将其试验结果与动态分析数据进行对比,分析误差产生的原因。     

单泵双工作机构钻机液压系统设计及改进

单泵双工作机构钻机具备2套工作机构,只由1个液压泵负责2套工作装置同时工作。动作回路较常规钻机增加近1倍,且2套工作机构工作时存在相互干涉,给液压系统设计带来难度。ZDY2-300LM型双工作臂全液压坑道钻机主要适用于煤矿井下切顶卸压定向预裂孔快速精准施工,钻机符合单泵双工作臂钻机的特征。经过设计计算搭建了钻机LUDV液压系统,但在样机制作过程中发现动力头输出转速与设计结果存在较大差距。通过分析判断,原因为液压阀联数太多、阀间泄漏过大引起LS信号不能正常反馈变量泵流量输出。随后进行液压系统改进设计将上述影响降低,保证了钻机的性能。     

煤矿井下全液压履带钻机泵站的设计

以一款煤矿井下全液压履带钻机为研究对象,根据钻机的主要技术参数对电机、液压泵这类提供动力的元件进行计算选型。针对坑道钻机结构紧凑的特点,结合整机的结构对泵站进行合理布局,根据液压泵的参数对油箱的容积、油箱中的液压元件和冷却器进行了计算,最终设计出能够为该钻机安全、可靠提供足够动力的泵站。为煤矿井下全液压履带钻机泵站的设计提供了理论基础。     

我国煤矿坑道钻机研究现状及发展趋势

介绍了常规煤矿坑道钻机的研究现状,探讨了定向钻进、远程自动控制等新技术在煤矿坑道钻机研制过程中的应用,指出了我国煤矿坑道钻机的发展趋势。根据国内煤矿坑道钻机及其相关技术的发展,构建智能化钻探工作面,全面提高煤矿坑道钻机的适应性和可靠性,对于确保煤矿安全、高效生产具有非常重要的意义。     

ZYW6000全液压钻机动力头设计与加工工艺

依据钻机动力头设计要求,介绍了ZYW6000煤矿用全液压钻机动力头方案,论述了动力头的结构设计和关键件的加工工艺。工业性试验表明,此结构动力头各项功能满足设计要求。     

坑道钻机换杆装置设计

随着自动化技术在煤矿的应用,国内中大型煤矿开始使用自动化坑道钻机进行施工作业。换杆装置作为自动化坑道钻机的重要组成部分,主要作用为抓取钻杆,并与其他部件配合实现钻杆上卸扣,其结构合理性直接影响自动化钻机的使用效果和运行效率。对换杆装置的钻杆平台和换杆机械手进行设计,并对机械手在结构自身重力及钻杆重力下进行有限元仿真分析。结果表明,机械手中心与夹持器中心的偏差满足设计要求,能够保证钻杆准确输送。最终通过样机试验验证了设计及仿真的正确性,为煤矿井下坑道钻机换杆装置设计提供了新的解决方法。     

坑道钻机设计中的若干新技术探讨

坑道钻机是煤矿瓦斯灾害治理的重要施工设备,传统的设计方法无法完全满足当前产品可持续发展和用户个性化定制的需求。结合坑道钻机设计的实际需要,综合介绍了几项可用于坑道钻机设计的新技术,以及这些新技术在坑道钻机设计中的应用思路。     

煤矿坑道钻机新型液压泵站的设计

介绍了煤矿坑道钻机液压泵站的主要功能和类型,分析了目前煤矿坑道钻机常用的旁置式和下置式2种类型泵站的具体结构,对比了各自在实际使用中存在的优缺点。针对两种泵站的问题,设计了一种以分动箱为传动方式,能够分别驱动主、副泵的煤矿坑道钻机液压泵站。实验室性能试验和工业性试验结果表明,采用分动箱传动有效地提高了煤矿坑道钻机液压泵站的可靠性和正常使用周期,维护费用也大大降低。     

ZYW-1200煤矿用全液压钻机动力头的设计

介绍了ZYW-1200煤矿用全液压钻机动力头设计方案,简述了动力头的设计要求,重点分析了动力头传动系统和结构设计的特点,以及钻机现场试验情况。     

ZDY850LK煤矿坑道用远控钻机

ZDY850LK钻机是为适应深部和松软突出煤层等资源生产而设计的一款新型煤矿坑道钻机,该钻机以突破煤矿井下坑道钻机远控技术为核心;重点研究了钻杆自动装卸、钻机状态监测、远程操作控制3项关键技术,开发出配装国产坑道钻机的状态监控与操控系统。试验表明该钻机可以很好地实现钻杆自动装卸、钻机状态监测、远程操作控制。     

全液压坑道钻机动力头齿轮副设计校核及有限元分析

动力头是全液压坑道钻机的关键部件,其性能直接影响钻机的施工效率和施工安全。齿轮副是动力头的核心零部件,其设计参数对动力头的工作效率具有重要影响。对齿轮副进行了设计,并进行了接触疲劳强度和弯曲疲劳强度校核;建立了齿轮副的有限元模型,分析了齿轮副的接触强度,结果表明齿轮副设计合理,但轮齿边缘存在应力集中,后续需进行轮齿修形研究。     

煤矿井下穿层钻孔钻机模块化设计

针对煤矿井下运输巷、回风巷、底抽巷等常见钻场条件和全断面穿层钻孔施工需求,搭建了4 300 N·m转矩履带钻机通用化平台;采用模块化设计思路,快速开发设计了具有300 m钻孔深度施工能力的系列穿层钻孔钻机。钻机通用化平台包括动力头、夹持器等成熟装置和双立柱调角装置、给进装置、履带车体、液压系统等新型装置,为穿层钻孔钻机模块化快速设计提供了基础。根据不同巷道尺寸和井下运输条件,个性化设计了整体式履带钻机和分体式履带钻机,2款钻机均具有仰俯角/方位角调节范围大、机动性强、操作安全可靠等特点。     

多自由度坑道钻机机架设计与仿真分析

机架是煤矿用坑道钻机的主要承载与稳固机构,影响煤矿用坑道钻机的性能。对比当前主流煤矿用坑道钻机机架的区别,设计了一种多自由度煤矿用坑道钻机机架,能够实现竖直方向±90°,水平方向±180°机身旋转。多自由度机架满足一次稳固,多角度钻孔施工要求,提高了钻进效率。利用有限元方法对钻机机架进行强度分析,掌握机架应力分布状况,确定薄弱部位,为机架强度优化提供重要依据。     

钻机新型万向轴式后稳固装置的研制与应用

在煤矿履带钻机整机结构优化的过程中,针对目前煤矿履带全液压坑道钻机各稳固装置的结构,结合目前实际应用对设计中的缺陷不足进行了分析,通过采用万向轴式的结构,设计出一种煤矿钻机新型后稳固装置。经过煤矿现场样机应用和推广,证明了该后稳固装置能有效地适应煤矿巷道的复杂情况,对提高煤矿全液压坑道钻机使用的可靠性与稳定性具有重要意义。     

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。