PD-50A型水平钻机的研制与应用

为北京地铁施工降水工程而设计了用于辐射井的新型水平钻机,介绍了钻机的设计关键,结构特点,研制过程,施工情况等。

基于SolidThinking Inspire的水平钻机机架设计

使用SolidThinking Inspire软件,建立水平钻机下部加强板的拓扑空间,然后定义实际工况载荷和加工工艺,采用单一目标的方法进行拓扑优化,在合理的加强板拓扑优化空间之内获得了最佳的材料分布情况。在保证刚度的同时,要合理且最大程度地降低材料质量。根据优化结果和实际情况进行CAD模型重建,并进行合理的应力分析,根据分析结果判断设计的合理性。

澳大利亚长孔水平钻机在淮南煤矿井下的应用

为施工井下水平钻深 50 0～ 1 0 0 0m的瓦斯排放孔 ,从澳大利亚引进了 3台井下长孔水平钻机。钻机由动力系统、钻进支架、控制台、水箱和水泵 4部分组成 ,可进行回转钻进 ,亦可进行孔底马达钻进。施工了 2 0余个孔 ,包括煤层、煤层顶板砂岩、穿层钻孔 ,据此总结了钻机的优缺点。

基于质量功能展开的水平钻机顾客需求与技术特性分析

为了解决辐射井水平钻机产品属性脱离市场需求并且顾客满意度低的问题,从顾客需求的角度出发,采用质量功能展开技术对水平钻机进行顾客需求与技术特性分析,获得水平钻机产品设计决策;采用客户之声需求访谈、亲和图法与需求打分表方法,获取水平钻机的用户需求信息;依据用户需求获取水平钻机技术特性,建立技术特性与顾客需求关系矩阵,获取技术特性与顾客需求关系度,并运用独立配点法获得技术特性重要度;建立技术特性自相关矩阵,获取技术特性之间的相关关系。结果表明,需优先实现的技术特性包括增设冲击装置、增设换向装置、增设装杆装置、部件标准化等。

基于试验设计与有限元仿真的辐射井水平钻机承载部件优化设计

为了提升辐射井水平钻机承载部件的安全性与稳定性,运用试验设计(design of experiment,DOE)与有限元仿真技术对承载部件进行优化设计。通过正交试验法结合ANSYS Workbench有限元静力学仿真对由回转平台、立支架及横支架组成的承载系统的加强筋板布置形式进行优化设计,获得承载系统加强筋板的最优布局类型。在此基础上,运用基于试验设计的响应面优化法对回转平台的台面厚度、筋板高度及筋板厚度进行优化设计,进一步减小回转平台的最大等效应力、最大变形及质量,提升承载系统的安全性与稳定性。结果表明承载系统加强筋板的最优布局类型为:回转平台采用纵横筋板,立支架采用X形筋板,横支架采用V形筋板;回转平台的最优参数组合为:台面厚度为11.2 mm,筋板高度为31.9 mm,筋板厚度为12.3 mm。集成运用试验设计与有限元仿真技术对水平钻机承载部件进行优化设计的方法可为水平钻机实体样机设计提供一定的参考。

基于SAPB的辐射井水平钻机方案设计研究

SAPB设计方法是目前国际上应用较广的一种设计方法及理论,该方法尤其是在产品的总体方案设计过程中,发挥着举足轻重的作用。本文利用该方法对辐射井水平钻机的整体方案设计进行研究。首先从分析水平钻机的总功能的角度出发,对钻机功能进行抽象化,然后利用SAPB设计方法中的分析工具,对总功能进行分解,建立水平钻机的功能分解树和功能结构图,最终得到钻机的整体设计方案。本文的研究可为钻机的进一步设计优化提供便利。

专利分析方法在农用辐射井水平钻机领域中的应用

在信息和科技飞速发展的知识经济时代,专利分析变得越来越重要。在专利分析过程中采用专利数据分析与技术分析相结合和专利分析软件与人工分析相结合的思想分析专利。在辐射井水平钻机专利分析中,通过专利分析软件对专利数据进行IPC类分析,确定需要分析的IPC类,然后对相应的IPC类专利数据进行技术分析,分析该IPC类的技术功效,构建技术功效图,得到辐射井水平钻机的研发方向。

基于有限元法的水平钻机模态及刚度分析

钻探施工时水平钻机的稳定性和受力情况至关重要。依据水平钻机的实际工作状态,采用Solid Works软件建立水平钻机的三维模型,通过ANSYS有限元软件对其进行了模态及刚度分析,得出水平钻机机架的固有频率和振型,分析出机架厚度和高度的调整对机架固有频率的影响有限;对水平钻机机架整体进行静态分析,依据施工情况调整约束,重新分析机架的受力情况,调节顶铁使得整机的受力更加均匀,为后续水平钻机的施工和改进设计提供依据。

基于虚拟样机技术的水平钻机仿真分析

采用SolidWorks和ADAMS软件建立水平钻机的虚拟样机模型,用虚拟样机技术对水平钻机进行了仿真分析,得出运动过程中的动态参数,确定了简化模型中的驱动力大小等,为后续水平钻机的施工和改进设计提供依据。

浅谈TT40型水平钻机在大管棚施工中的应用

根据非开挖机械设备TT40在湖贝路地下过街通道的施工总结,主要介绍了目前国内较为先进的非开挖机械设备TT40在浅埋暗挖隧道大管棚施工中的应用,以及TT40机械施工时保证大管棚的施工精度的原理和施工工艺流程,较为全面地对TT40机械的使用性能进行了评价分析,为以后大管棚施工精度和速度的提高提供一定的借鉴。

井下水平钻机数据采集的实现

基于井下水平钻进作业的实时监测需求,提出了一种井下水平钻机数据采集系统的实现方案。针对井下水平钻机的作业环境和工作特点,提出了井下嵌入式数据采集装置和井上工控机两级的采集系统实现方案,针对嵌入式数据采集装置的实现方案的深入研究,提出了系统架构的具体设计方案,进行了完整的相关硬件和软件研究和设计,并通过实验和数据分析验证了设计方案的可行性。

水平钻机用行星减速式扩孔器

分析了目前水平钻机扩孔钻进存在的一些缺点,介绍了所设计的行星减速式扩孔器的结构特点及其优势。

GP-Ⅱ型电缆过道水平钻机的开发

１国内现状电缆过轨道施工是铁路施工作业中的一大难点，由于现场条件和地质环境的限制，一些大型规格的施工设备无法使用，而小型设备又很难完成任务，故此项作业一直采用原始的手工掏挖方式。国内曾研制出一种过道施工的顶管机，但由于其无施工精度，方向性也无法保证，...

水平定向钻机自动化控制系统的研究

为了解决水平定向钻机控制系统控制偏差大、功能单一、安全性不足的难题,提出了一种新的水平定向钻机自动化控制系统。该系统增加安全栅采集模块,提升了数据信号的采集精度和反应灵敏性;增加漏电闭锁模块,实现了驱动电机的漏电闭锁故障控制;提高了应用安全性,增加先导模块实现了远程控制、故障信息采集管理。根据实际应用表明,该水平钻进自动化控制系统,能够将钻机的钻进精度提升88.4%,将控制灵敏性提高59.3%,将运行故障率降低44.6%,极大地提升了水平定向钻机的精度和可靠性。

国四时代水平定向钻机发动机控制设计与使用

根据非道路国四法规要求:自2022年12月1日起,所有生产、进口和销售的560kW以下(含560kW)非道路移动机械及其装用的柴油机应符合本标准第四阶段要求。水平定向钻机装有的柴油机也应全面升级切换成非道路国四排放标准的发动机,本文根据国四标准内容并结合实际设计切换经历,归纳总结了水平定向钻机应用的发动机国四原理与路线、新增的仪表指示灯含义与开关操作、发动机性能限制原理和国四油品。

基于极寒工况水平定向钻机的设计

根据极寒地区的气候特点,结合水平定向钻机在该地区使用故障反馈信息,针对水平定向钻机发动机启动困难、结构件容易开裂等问题,提出改进设计。通过增加发动机预热系统、更换符合要求的防冻液及机油、使用启动液等措施来提高发动机冷启动能力。结构件采用高强度的低合金钢,焊前预热、焊后加热保温,以最大限度地消除焊接残余内应力,更好适应极寒工况。在本文提出的极寒型钻机设计特点和设计要求已在多种机型开发设计中得到采用,并取得了较好的应用效果。

大吨位水平定向钻机液压系统设计

依据水平定向钻机的机构,介绍了水平定向钻机的工作过程,针对大吨位水平定向钻机主要机构的动作特点以及工况复杂、功率消耗差别较大等因素设计了相应的液压系统。考虑到多马达同步运行问题,设计了补油回路,减轻或避免了啃轨、啃齿现象。以280 t水平定向钻机为例进行了主要元件的参数选择计算,并分析了该系统的技术特点。

基于APDL的水平定向钻机大梁自动分析系统设计

目的建立帮助设计师完成钻机主要部件设计工况的自动获取和快速设计系统,提高设计效率.方法以水平定向钻机大梁为研究对象,结合优化设计理论、模块化和封装技术,基于先进成熟的商用软件ANSYS和内嵌的APDL研制了钻机大梁的自动设计系统.结果将钻机大梁的自动设计系统应用于GD2800-L钻机大梁设计,获得大梁的最佳倾斜角度为8°的设计工况;在满足稳定性和强度的前提下,得到了大梁的最佳板厚为10.65 mm,此设计结果较原设计减少了33.4%,使其总体结构质量减少了13%.结论实现了钻机大梁的建模、分析和优化等过程的自动设计,为实现节能节材的设计理念提供了依据;系统界面友善,易于操作;提供了一种解决复杂机械构件设计的思路和手段;提高了设计师的设计效率和设计水平,并经实例验证了系统的合理性和可靠性.

水平定向钻机智能化控制系统方案设计

针对水平定向钻机的实际工作情况提出了控制系统的设计目标。在此基础上,基于可编程逻辑控制器和专用控制器分别提出了水平定向钻机的智能化控制系统方案,并对其优缺点进行了分析。

用于非开挖水平顶钻机的无线控制器设计

在非开挖水平顶钻机工作过程中,地面操作员需要步行跟随钻头前行与后退,顶钻机车上另需一名驾驶员操控车辆内部的设备。为了减少人力成本,在操作员身上携带无线操控器,在顶钻机车上安装无线接收控制器电路,使用物联网技术实现遥控非开挖水平顶钻机可以节省一名驾驶员。无线操控器通过按钮开关输入开关量控制信号,通过球形旋钮模拟输入控制信号,由无线模块将模拟信号转换成对应的数字量信号。无线接收控制器收到开关量信号和数字量信号后,将数字信号还原成模拟信号,用开关量信号和模拟信号控制车载设备实现自动控制功能。该电路随车运行,证明了以上结论的可行性。