坑道钻机机架结构设计与分析

针对矿用坑道钻机机架的结构形式及应用特点,设计了一种结构简单、刚性强、承载能力大的坑道钻机机架,对矩形机架前端、中部、尾端按部分进行了受力分析,运用ABAQUS软件对机架结构进行了应力及变形有限元仿真分析。研究结果为后续的结构优化设计,焊接制造工艺的制定提供了参考。     

全液压钻机机架设计与分析

对松软煤层全液压钻机机架进行了设计分析,设计完成了松软煤层全液压钻机机架组件的整体方案;对松软煤层全液压钻机机架组件调斜升降功能分析;计算了机架升降调斜机构的自由度,确定了原动件数目,计算了升降调斜机构的极限位置;建立了机架结构的有限元模型。     

坑道取心钻机主机轻量化设计与选材优化分析

主要以坑道取心钻机性能参数为设计依据,分别从结构、材料和有限元分析方面进行了轻量化设计。钻机主机结构采用模块化设计,V形导轨,开孔肋板和空腹式机身等结构形式。赋予底座和给进机构模块4种不同材质,运用有限元方法对比分析了2种工况下坑道取心钻机主机的强度和刚度。整理分析结果后,从轻量化,成本和承载角度对比得出,铝合金6061与其余2种材料相比较更适合作为主机轻量化材料。     

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。     

ZDY2300S型煤矿用全液压坑道钻机底座的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS结合三维设计软件Pro/E对ZDY2300S型煤矿用全液压坑道钻机的底座进行了三维建模和有限元分析,通过有限元分析结果对底座进行了强度和刚度校核,验证底座的设计是否合理,为设计的可行性提供了理论依据。     

全液压坑道钻机定向装置设计与试验研究

为了满足煤矿井下钻进装备长距离定向钻进的需要,通过摩擦盘参数计算及结构设计,设计煤矿坑道钻机用摩擦盘式定向装置。运用有限元仿真,对定向装置工作过程中摩擦片的应力场进行数值模拟,得到定向装置主、被动摩擦片的应力分布及转矩数值。通过室内试验和现场工业性试验进一步验证定向装置的可靠性,室内型式试验结果修正了模型中的摩擦因数,为定向装置结构设计提供了重要理论依据。现场工业试验结果表明:设计的摩擦盘式定向装置制动效果良好,工具面向角控制精确,为煤矿井下长距离定向钻进施工提供了可靠保障。     

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。     

煤矿坑道钻机调角装置动力学仿真

煤矿坑道钻机调角装置是钻机的主要执行机构,进行强度校验是设计的关键步骤。介绍了一种调角装置工作原理,利用仿真软件进行了钻机调角装置的动力学仿真,特别是结合钻机在使用中的情况,得到了其部分铰接点的受力曲线,验证了设计合理性和力学可靠性,为以后研究其工作特性和结构设计提供依据。     

坑道钻机液压卡盘结构分析

介绍了坑道钻机常用的几种液压卡盘的结构原理及工作使用情况,对常开式液压卡盘(包括胶筒式和全液压式卡盘)、常闭式液压卡盘(包括典型常闭式和复合式卡盘)的机械结构、设计特点及优缺点进行了比较分析。复合式液压卡盘综合了常开式和常闭式卡盘的优点,工作可靠,且能提供补偿夹紧力,非常适用于大扭矩钻机。另外,与碟簧相比,矩形截面螺旋弹簧能够明显改善卡盘的夹紧效果,提高卡盘性能,可广泛应用于新型钻机的选型设计。     

基于VB的液压坑道钻机模块化设计

为了进一步实现液压坑道钻机的智能化设计,引用了模块化设计理念。首先对整机系统进行模块划分,然后将模块重组,并实施管理。基于VB编程,以ZDY6000LD型履带式全液压定向钻机为实例进行应用。     

煤矿用全液压坑道钻机的设计

煤矿用全液压坑道钻机是煤矿开采中非常重要的设备之一,首先分析了其主要作用和功能,然后根据实际应用分析了其各部分的组成结构和主要技术指标,然后重点分析了全液压坑道钻机的设计和优化研究方案。使该设备可以安全有效地支持长距离钻孔抽放瓦斯。     

煤矿用全液压坑道钻机的设计研究

介绍了煤矿用坑道钻机的作用,优化设计了导轨调斜机构的运动尺寸,改进设计了钻机的液压系统来满足其较恶劣的工况要求,提出了采用组合式液压卡盘的斜面增力机构,为实现长距离钻孔抽放瓦斯提供了可靠的安全装备。     

ZDY6000LD(B)履带式坑道钻机调角机构仿真

为满足用户对整体式钻机提出的更高要求,采用新结构研制了ZDY6000LD(B)履带式全液压坑道钻机调角机构,利用ABAQUS软件建立调角机构中关键部件有限元模型并进行模态和稳态动力学分析,得出前10阶固有频率及振型,评估调角机构是否满足设计要求。     

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。     

钻机双夹持器结构设计及仿真分析

针对煤矿钻机普通夹持器无法在自动钻机上应用的情况,通过对机械手上、下钻杆的工作机理的研究,设计出一种新式双夹持器,对其运动原理进行分析,对夹紧力进行核算,并使用ANSYS仿真软件对关键零部件的强度进行校核,结果表明此双夹持器满足钻机使用要求。经过现场工业性试验表明,双夹持器安全可靠,通过计算机模拟获得的数据是可信的,其性能满足自动钻机需求。     

煤层气钻机自动换杆装置底座失效分析及优化设计

自动换杆装置主要用于辅助煤层气钻机进行钻具更换工作,通过液压控制底座、给进机身、斜撑油缸等部件实现钻具与钻机动力头的自动对接,进而实现钻具的自动加卸。底座是自动换杆装置重要的一部分,主要作为给进机身及其他部件的支撑体。底座在设计完成后进行加工和安装调试,对其失效原因进行了分析,并采用有限元软件验证,确定了优化方案。优化后的底座进行了返修和再次调试,试验证明改进能够满足使用要求。     

ZDY6000L型履带式全液压坑道钻机的研制

随着煤炭采掘技术的发展，钻掘交替矛盾日益突出，现有的分体式全液压钻机虽然可满足钻孔施工要求，但其运移性差、辅助时间长、劳动强度大，已不能很好地满足高产高效的要求。研制履带自行式钻机，提高机动性、降低劳动强，是十分必要的。详细介绍了ZDY6000L型履带式全液压坑道钻机的研制中整体式布局设计、履带底盘车体及主要部件设计思路、液压系统的设计等，并介绍了钻机的试验及推广应用情况, 测试结果表明各项技术指标达到了设计要求。     

新型ZDY850S型全液压坑道钻机的设计

 针对目前进口中浅孔钻机价格昂贵、维护成本高,国产中小型钻机倾角调整范围有限,体积、质量相对较大的问题,采用直动式结构和齿形密封技术,设计了一种ZDY850S型全液压坑道钻机。主要介绍了钻机的主要技术参数、钻机结构、液压系统与型式试验情况。