煤矿钻机集成控制系统技术研究

本文以 PLC 为核心设计了锚杆钻车自动钻锚控制系统,经仿真实验平台测试验证,该控制系统可以使锚杆钻机自动完成钻锚循环作业,作业状态全程可视可控,提高了锚杆钻机钻锚系统的自动化水平。

煤矿钻机定向制动装置的结构设计及试验

定向制动装置的合理设计和严格试验对煤矿钻机的安全和效率具有重要影响。首先,定向制动装置能够确保钻机在紧急情况下能够快速停止,降低事故风险,保护工作人员的生命安全。其次,精准的定向控制可以提高钻机的工作效率和准确性,从而提高煤矿生产的整体效益。本文主要分析了煤矿钻机定向制动装置的基本结构与结构设计流程,指出了定向制动装置功能试验的实施方式,指出了优化试验步骤的具体措施。

煤矿钻机自动防卡钻电液控制系统研究

由于松软煤层地质条件复杂多变,钻机在钻孔施工时,经常发生卡钻事故,这极大降低了工作效率,并严重威胁到工人人身安全。为解决以上问题,分析了引起卡钻的各影响因素,采用钻机回转压力表示卡钻状态,并设置回转压力卡钻阈值。根据钻机工作原理与卡钻机理,建立基于负载流量独立分配系统(LUDV)的防卡钻液压回路;采用PID与信号选择器建立自动防卡钻控制器,并采用人群搜索算法(SOA)整定PID参数。采用AMESim进行系统仿真试验,结果表明:回转压力达到20 MPa时,钻机自动回退;达到22 MPa时,钻机回转压力维持稳定,保持较大的回转动力克服外负载阻力,避免发生卡钻事故,验证了自动防卡钻电液控制系统的有效性。

煤矿钻机检测系统的串行数据通信实现

近年来,各种钻机设备的串行数据采集存在一定的困难,成为煤矿信息化建设中的难点。以电能测试仪与扭矩仪2个具体例子为基础,运用.NET开发工具详细分析了煤矿钻机性能检测系统中串行数据通信的实现,为解决钻机数据采集一类问题提供了实用的方法。

煤矿钻机性能检验数据采集软件设计

钻机运转的可靠性直接影响煤矿安全生产和经济效益,需在出厂前进行严格的性能检验。介绍钻机性能检验数据采集系统并构建系统原理图,给出采集参数。设计数据采集软件功能并建立软件数据流程图。完成数据采集软件功能开发,给出软件主界面。

基于Unity3D煤矿钻机虚拟装配培训系统开发

目的 改善当前煤矿钻机装配培训可视化程度不高,培训质量偏低的现状。方法 结合UG与3ds max三维动画软件各自建模优势,探讨了三维模型重构和烘焙纹理贴图的处理方法,搭建模型结构树,采用C#语言编写实现装配系统的核心脚本,研究相关装配动画轨迹控制,设计不同的系统UI界面方案,并通过坐标法和平均法对方案获得不同受众的权重评分进行计算得到最优方案。结果 基于Unity3D虚拟引擎平台,开发并实现了一套以第一人称视角进行的煤矿钻机虚拟装配培训系统。采用HTC VIVE Pro外接式头戴设备对接系统调试运行和最终发布,实现人机交互操作。结论 虚拟装配培训系统展现了完整的装配流程,通过友好的人机交互给予受训人员新颖生动的教学体验,初步探索虚拟现实技术在煤矿钻机智能化方向与远程交互控制的融合,并对钻机的市场推广应用提供了新思路。

某型煤矿钻机卧式动力源开式油箱的设计

针对某型煤矿钻机整机空间小的特点,设计出卧式动力源开式液压油箱。分析卧式动力源液压油箱的结构特点,给出了液压油箱容积的计算方式和其他附件参数确定的方法和原则,深入分析了卧式动力源液压油箱设计的重点和注意事项,为液压油箱设计提供参考。

煤矿钻机用联动系统及其动态特性研究

对煤矿钻机用联动系统及其动态特性进行了研究。为了提高现有煤矿用钻机的自动化程度,根据现有钻机的操作流程,总结出钻机执行元件联动控制的逻辑关系,并设计了钻机联动液压系统,分析了联动系统对钻机关键元件的性能要求及影响联动系统稳定性的因素。以某型钻机为例,运用仿真软件AMESIM对该联动系统各状态进行了仿真验证,通过实验室及现场实验证明:样机工作稳定、各执行元件动作灵敏可靠,验证了钻机联动控制模型及系统的正确性。

煤矿钻机小批量生产质量控制

煤矿井下地质和施工条件日趋复杂,由此产生煤矿钻机结构形式多样化,形成了多品种、小批量生产模式,引发产品质量控制方式的转变。分析该模式生产特点和引发质量问题的因素,提出过程质量的控制。

我国煤矿钻机设备现状及发展趋势

在我国煤炭事故中,煤与瓦斯突出事故所占比例大,瓦斯抽采是目前较为有效地治理手段,现以煤矿井下瓦斯钻机设备为分析研究对象,分析钻机设备使用,研发中存在的问题,根据现阶段存在的问题,提出钻机设备的发展趋势。

煤矿钻机企业设计体系构建升级

制造业的设计体系构建是企业信息化建设的重要组成部分,结合煤矿钻机企业和产品的特点,根据具体的设计体系构建升级过程,包括设计体系建设的目的和意义分析、设计环境的升级、PDM和ERP系统集成、数据标准化和设计过程标准化的建设,为煤矿钻机企业设计体系的构建和升级提供方案,提高了产品设计制造的效率,提升了企业信息化建设的高度。

煤矿钻机复式液压夹持器自适应卸钻联动系统的研究

针对目前钻机夹持器卸钻操作复杂、可靠性不高的缺点,结合常闭式、常开式夹持器的优点复合形成复式液压夹持器,以实现卸钻联动操作并提高卸钻的可靠性。运用负载自适应的基本原理,将钻机动力头反转回路的负载变化与夹持器拆卸钻杆的夹紧力动态关联,建立了夹持器卸钻联动系统模型,由夹持器卸钻联动系统模型设计出夹持器卸钻联动液压系统,求解出传递函数并分析该函数的响应。运用AMESim对其各状态进行了仿真分析和试验,结果表明:采用所提出的理论及计算方法设计的夹持器能实现夹持器卸钻联动,并显著地提高夹持器的卸钻可靠性。

煤矿钻机自调心装置的设计与试验

为了提高煤矿钻机夹持机构自身的对中性,解决夹持器中心与回转器中心偏离的问题,设计了一种可以自动复位的自调心装置。根据煤矿钻机夹持器的功能特点,重点对自调心装置复位弹簧的弹簧力进行了校核计算,同时对自调心装置进行调试试验。试验结果表明,加装了自调心装置的夹持器的卡瓦磨损量得到了显著地降低。

煤矿钻机机械手结构设计及分析

钻杆的自动液压传送系统是我国现代钻井施工自动化设备中又一不可或缺的输送部分。根据钻杆自动输送系统设计要求,系统研究分析钻杆自动输送排放系统设计和各种输送机械手条件,确定了钻杆的自动传送装置方案,主要对钻杆自动输送系统机械手部件进行设计。该技术及设计系统的理论研究初步实现了煤矿钻机钻杆的高效安全输送。借助Solid Works三维建模仿真软件绘制完成了三维结构模型,并基于Workbench的仿真分析软件对机械手模型进行了静力学分析和模态分析,验证了机械手设计结构的整体安全性,为结构优化设计提供依据。

煤矿钻机小批量生产质量控制

煤矿开采难度和深度的不断增加在很大程度上为个性化或者多功能钻机的生产提供了发展机遇。然而这些钻机设备常常存在生产量小、质量不稳定以及控制标准不健全等问题。本文主要分析如何对此类小批量生产的煤矿钻机进行有效地质量控制。

基于SPC煤矿用全液压钻机动力头装配过程质量控制

动力头作为全液压钻机的核心部件,其装配质量直接影响钻机的整体性能。探讨了如何应用统计过程控制(SPC)方法来提高煤矿用全液压钻机动力头的装配质量,通过分析动力头装配过程中的关键质量控制点并结合SPC控制图,建立一套系统的质量控制流程。结果表明,运用SPC可以有效监控和控制装配过程,减少质量波动,确保产品满足设计要求。

煤矿井下钻机用数字比例阀静动态特性研究

针对数字比例阀在煤矿井下钻机电液系统应用中特性开发不足的问题,从数字比例阀的原理出发,构建其数学模型,阐述先导级和主阀之间的耦合关系,发现先导流量是决定主阀静动态特性的关键指标。研究建立了数字比例阀的AMESim模型,仿真结果表明,控制数字比例阀的PWM信号频率为20 Hz时,占空比对流量的线性调控范围为0.2~0.8,主阀输出流量波动幅值为3.16 L/min,数字比例阀静动态特性表现良好。调整好PWM信号频率后将数字比例阀运用于钻机给进回路中,经过测试试验,数字比例阀控给进回路的钻机位移误差较传统阀控回路由2.8%提升至1.9%。

ZDY25000LDK煤矿井下钻机故障树的建立及应用

针对煤矿井下钻机故障隐蔽性高、排查维修困难的问题,通过分析ZDY25000LDK钻机工作过程中常出现的故障形式,梳理其故障原因及故障元件,建立钻机液压系统、电控系统故障树模型进行钻机故障诊断。将故障树信息、钻机实时状态监测数据信息传输至上位机系统的故障诊断模块中,运用智能诊断技术对钻机进行故障诊断,在出现故障时钻机程序自动报警并给出应对措施,以此来快速排查故障,减少钻机维修时间,提高钻机使用效率,保证施工的连续性。

煤矿用履带式液压钻机电动机泵组联接技术研究应用

针对目前井下所使用全液压履带式钻机电动机泵组联接装置采用电动机、主泵内外花键直联接方式,容易损坏,故障率高,电动机、主泵更换频繁等问题,对电动机泵组联接装置进行设计升级,采用内花键联轴器对主泵和电动机的联接方式,并进行了试验验证。试验证明新型联联接装置能力能够适合井下环境,其性能指标能否满足设计要求。

煤矿坑道钻机状态监测与故障诊断技术研究现状及展望

煤矿坑道钻机自动化和智能化程度的提高、作业范围和应用场景的扩展,使其系统复杂性和工作环境恶劣程度随之增加,对煤矿坑道钻机可靠性提出新的挑战。为有效降低因钻机故障带来的安全风险,提升钻机全寿命周期的任务品质,煤矿坑道钻机状态监测与故障诊断技术应运而生。首先从钻机状态参数采集、数据处理、诊断方法、系统应用等四个方面对煤矿坑道钻机关键系统状态监测和故障诊断技术研究现状进行总结分析,然后在故障预测与健康管理(prognostics and health management, PHM)技术基本概念的基础上根据集中式与分布式结合的方式提出了坑道钻机PHM技术框架,最后对煤矿坑道钻机PHM技术发展趋势进行展望,旨在为新一代煤矿坑道钻机及相关煤矿机械装备PHM技术的研究开展提供参考和借鉴。