基于AWE的车装钻机桅杆滑移机构设计研究

国产的全液压车装钻机均不具备桅杆滑移功能,因此设计了一种SDC-1500型全液压车装钻机独有的桅杆滑移机构。首先应用简便设计原则,确立了一种不同于国际上流行的Telemast伸缩桅杆形式;然后根据现有桅杆设计形式,确定滑移机构的尺寸与装配关系;最后应用AWE软件对滑移机构进行静力学和模态分析。现场应用结果表明,该滑移机构设计方案能够适用于大提升力、大扭矩的全液压车装钻机,在不大幅增加设计复杂性和钻机整体质量的同时,能够提供足够的强度保证钻机正常施工;滑移机构不会在钻探过程中与动力头和绞车马达产生共振效应,能够保证钻机整体的稳定性;滑移机构设计合理,能够应用于实际生产。

底抽巷全倾角多方位定向钻机设计

针对常规定向钻机尺寸较大、不适用底抽巷穿层钻孔施工、普通回转坑道钻机施工底抽巷小倾角中深穿层孔时无法精确定位见煤点的难题,研制了全倾角多方位定向钻机。通过实验室检验表明,钻机实测数据均达到或优于设计参数,为底抽巷小倾角中深穿层钻孔施工提供了装备支撑。

定向钻进技术在煤层走向探测钻孔施工中的应用

针对回转钻进技术进行煤层走向探测钻孔存在钻孔轨迹不可控、探测距离短、结果误差大等问题,提出采用定向钻进技术进行煤层走向探测钻孔的施工。介绍了定向钻进原理,以某矿15311工作面为例,根据矿井地质资料和已揭露煤层走向,设计了定向钻孔轨迹,采用ZYWL-6000DS全液压定向钻机施工,运用多次探顶、回退开分支的方法,不断调整钻孔参数,精确地探明了该工作面200 m内煤层走向,修正了矿井地质资料。为煤矿井下煤层走向的探测提供了一种新方法,具有较高的推广应用价值。

底抽巷全倾角多方位定向钻机及配套机具的研制与应用

为解决常规履带式钻机施工底抽巷近水平中深穿层孔无法见煤的难题,研制了底抽巷全倾角多方位定向钻机及配套机具,满足了底抽巷各类扇形穿层孔的施工要求;研制了小尺寸大扭矩螺杆马达和小型轻量化定向钻杆,降低了工人劳动强度,提高了加接钻杆的便捷性;进行了打靶试验和近水平穿层孔试验,试验结果表明钻机性能优越,具有操作便捷,钻进效率高,能精确定位见煤点的优点,为煤矿井下底抽巷穿层孔施工提供了新装备和新技术。

纵轴式掘进机截割机构运动学研究

为了实现掘进机全断面自动成形截割,对纵轴式掘进机截割机构进行结构简化分析,建立截割头空间位置参数与巷道断面自动成形控制参数之间的数学模型,并对其进行空间运动学分析,利用Matlab仿真获得了纵轴式掘进机截割头轨迹与液压缸伸缩量之间的对应关系,得到了截割机构的运动规律,可为解决掘进机自动截割成形控制的关键问题提供理论依据。

小型地面钻机给进液压缸设计与研究

地面钻机给进液压缸一般采用经验设计,导致液压缸体积与质量大,成本高,装配和维修困难。针对此问题,研究了液压缸应力应变分布规律和稳定性,以及缸筒壁厚、缸筒底厚2个参数与液压缸应力、应变及质量的响应关系,从而实现对液压缸的参数化优化设计,总结了一套设计给进液压缸的新方法。

山地模块化钻机桅杆模态分析

以山地模块化钻机为研究对象,介绍了山地模块化钻机桅杆的结构型式,并建立了桅杆模态分析的有限元数学模型,运用ANSYS对桅杆进行了模态分析,通过分析得出桅杆的固有频率和薄弱环节,对桅杆的结构优化设计具有重要的参考价值。

煤矿井下窄机身全工况定向钻机关键技术与应用

目前我国对煤炭的需求量较大,占据我国一次能源消费50%以上.随着采掘的深入,煤层地质情况变得越发复杂,普通钻机钻孔轨迹不可控的弊端越发明显.目前,随着定向钻机逐渐成熟,煤矿井下定向钻进技术能够精确控制钻孔轨迹,从而大幅提高瓦斯抽采效率,降低煤矿安全事故的发生率,在我国各大煤矿得到了广泛应用.但常规定向钻机存在体积大、姿态单一、定向钻具长度过长,随钻测量系统大倾角测量精度差等难题,导致现有定向钻机无法在中小煤矿狭窄巷道进行全断面施工.在河南、贵州等大量中小煤矿中依然使用普通钻机进行瓦斯治理,导致瓦斯抽采存在"盲区",有着重大安全隐患.因此,国内中小型煤矿亟需一种新的适用于狭窄巷道的定向钻进设备与技术.

山地钻机驱动系统设计及高效互换方法分析

针对山地钻机特殊的使用环境,设计了一套基于钻机本体的驱动系统。根据钻机主要技术参数和液压系统原理,确定了液压泵组排量及选型,并对驱动系统功率进行了计算,确定了驱动系统总功率以及电动机、柴油机的选型。对高效互换模块接口进行了结构设计,并对2种高效互换方法进行了对比分析,给出了选择互换方法的建议,为山地钻机驱动系统设计提供了理论基础,开辟了一条新思路。