基于自重力顺序滚动钻杆箱装置

受井下巷道空间限制,自动钻机整体外形尺寸不能太大,导致钻杆箱所装钻杆数量有限,用完后需停机人工辅助添加钻杆,钻机的自动化程度受到了限制,同时降低了钻进效率。为了解决自动钻机自身钻杆箱容量不足的问题,设计一种基于钻杆自身重力顺序滚动钻杆箱装置为自动钻机补充钻杆。

自动钻机钻杆箱优化设计

针对自动钻机钻杆箱中存在的问题,对钻杆箱进行优化设计。增加了钻杆箱容量,提高了钻杆箱工艺性,并采用自动送料机构代替弓形机械手,提高钻杆拾取的稳定性,达到了结构紧凑、容量大、稳定性高的目的,提升了钻机的自动化能力。

深孔钻镗床钻杆箱的改造

深孔钻镗床钻杆箱的改造齐齐哈尔第一机床厂（１６１００５）唐壮治赵连江朱友会王立民刘燕梅王承民ＴＡＳ２１１００型深孔钻镗床是原苏联５０年代末的产品，因为年久失修，已满足不了当前“ＢＴＡ”内排屑及喷吸高速钻削的需要，我厂对其钻杆箱进行了改造。原钻杆箱转速...

煤矿用全自动钻机滑落式钻杆箱的研究

针对煤矿用全自动钻机的开放式钻杆箱容纳能力有限、钻杆续接能力不足等问题,提出了一种滑落式钻杆箱结构,在阐述滑落式钻杆箱的工作原理的基础上,对其进行了运动学和动力学仿真,得到了钻杆滑落速度、加速度及钻杆受力动态曲线,并对滑落式钻杆箱进行了工业性试验,结果表明:滑落式钻杆箱中的钻杆滑落有序,运行稳定可靠。

自动钻机外接钻杆箱装置设计

自动钻机在钻进过程中无需人工操作,极大地提高了操作钻机的安全性和降低了人工劳动强度。目前,由于煤矿井下巷道空间有限,自动钻机的体积不能太大,导致钻机自身钻杆箱容量有限。针对钻杆箱容量不足的问题,对钻杆箱进行扩容,设计一种自动钻机外接钻杆箱。

多列钻杆箱模糊状态下的取、放钻杆控制策略

针对煤矿井下自动钻机多列钻杆箱模糊状态下的取、放钻杆控制问题,提出了一种优化控制策略。介绍了钻杆箱中钻杆根数的检测原理,分别分析了模糊状态下打钻和卸钻时的取、放钻杆控制策略,并针对不规则钻杆数列的复杂情况提出了解决方法,优化了巡检路线,提高了钻机工作效率。

自动钻机多自由度大容量钻杆箱补充装置

自动钻机是目前煤矿用全液压钻机领域中较为先进的装备,在井下工作时可以实现一键自动钻进、自动加装钻杆,但目前其钻杆箱容量有限,一次只能装7根钻杆,中途需要人工辅助添加钻杆。针对钻杆箱容量不足的问题,研究设计一种大容量钻杆箱补充装置,在自动钻进过程中补充钻杆。

深孔钻镗床钻杆箱的优化设计

根据深钻镗床的需要对钻杆箱以及托板部分进行了结构设计,并且对丝杠进行了计算校核。该优化设计针对普通深孔机床自动化程度低的缺点进行了改进,分析结果也为深孔机床的高速改装提供了理论依据。

煤矿用自动控制钻机钻杆箱的研制

针对现有钻机操作复杂,工人劳动强度大的问题,通过对比整体式钻杆箱与回转式钻杆箱的优缺点,研制出分体抓取式钻杆箱。抓取钻杆机械手及分体抓取式钻杆箱可以将钻杆箱内水平放置的钻杆抓出,送到主机对应的位置,完成自动上钻,亦可将主机拆卸下的钻杆放回钻杆箱。以自动控制钻机为例,阐述了该钻杆箱的结构及研制过程。通过实验室及现场试验验证,结果表明,该钻杆箱自动化程度高,性能可靠,可满足自动钻机自动装卸钻杆的要求,可为同类钻机的研制提供依据和参考。

ZYWL-6000Y自动钻机钻杆箱液压系统设计

在煤矿井下的自动钻孔作业中,为进一步提高施工效率和安全性,可通过增加自动钻机的钻杆箱容量来减少添加钻杆的次数和停机时间,从而减少操作人员在孔口的作业时间。钻杆箱容量增大导致结构形式发生变化,从而需要一种新的钻杆箱液压系统与之相匹配。通过分析自动上杆系统的动作流程,设计了箱式钻杆箱的液压系统,并对关键的托举液压缸进行了选型计算与校核计算。样机测试和工业性试验表明,该钻杆箱液压系统可与机械手相匹配实现自动上杆操作,动作运行流畅,性能稳定,达到了设计要求。

煤矿用自动控制钻机的研制

针对现有钻机操作复杂,工人劳动强度大的问题,将抓取式机械手、分体式钻杆箱、双夹持器及自动控制系统集成应用,研制了可实现一键全自动钻进的自动控制钻机。现场试验结果表明:该钻机自动化程度高,性能可靠,可大幅降低工人的劳动强度。

基于有限元法的钻杆补充装置结构优化设计

针对钻杆补充装置变形导致钻杆运动受阻的问题,根据钻杆箱承受的载荷,进行了应力和变形有限元分析,得知侧板与隔板刚度较弱。通过增设矩管、加长导向套改善了钻杆箱的结构刚度。现场应用表明,优化后的钻杆箱更加可靠、耐用,长时间使用未变形。

基于路径规划的大容量钻杆自动输送系统研究

针对现有煤矿钻机钻杆自动输送系统容量小,需要人工频繁补充钻杆的问题,开发了大容量钻杆自动输送系统。以钻杆一般输送路径规划和多列多层钻杆起点归一化方法为基础,结合ZYWL全方位自动钻机总体结构方案,利用钻杆箱侧下方的空间,设计了升降输送路径方案,降低了钻机整体高度。基于路径方案设计了钻杆箱、转运器、主机械手和副机械手等执行机构,并根据具体结构对输送路径进行了适应性调整,避免了输送装置与钻机主机结构发生运动干涉。理论验算与样机试验表明,大容量钻杆自动输送系统路径设置合理,可准确实现钻杆的自动输送。

ZYWL-4000SY智能遥控自动钻机的设计

针对目前煤矿井下瓦斯抽采钻机操作复杂、效率低下、故障率高以及存在安全隐患等问题,设计了一种既可远控又可近距离遥控操作的能够自动上、下钻杆和防卡钻功能的钻机。该钻机是将双夹持器、机械手以及钻杆箱有机地结合,利用电液控制系统有序地控制钻机的各个动作。试验表明:该钻机操作简单、安全稳定、性能可靠,提高了生产效率。

ZYWL-4000SY型遥控钻机设计及关键技术研究

针对煤矿井下钻探工作环境恶劣,工人劳动强度大,容易发生安全事故的情况,设计开发了ZYWL-4000SY型遥控钻机,介绍了该钻机的总体方案,简述了钻机的基本性能参数和主要结构特点,并结合井下钻进施工的流程,详细论述了钻机的液压系统、自适应钻进技术及关键零部件的优化设计等关键技术问题。通过智能防卡钻技术,降低了钻进作业中因地压、瓦斯压力突变导致的抱钻等事故发生的概率,提高了接、卸扣过程中电控比例电磁阀的控制精度及增设溢流系统,满足了动力头钻进与旋转速度的匹配需求,使主动钻杆使用寿命延长2倍以上。通过四关节机械手实现了将钻杆箱中的钻杆准确运送至双夹持器,并与主动钻杆轴线保持一致,为接扣做好准备;并将夹持器卸完扣的钻杆准确送回至钻杆箱,代替人工操作。钻杆箱作为钻杆的盛放系统,与机械手配合实现了打钻和卸钻的完整结合,为钻机连续性工作提供了保障。通过对现场生产应用案例分析证明,遥控钻机可以通过机械手代替工人进行上下钻杆工作,实现一键自动化打钻卸钻,有效降低了工人的劳动强度,实现减人增效;钻机通过防卡钻程序控制钻进过程,有效避免卡钻事故的发生;通过遥控无线操作,避免施工过程中工人与钻机的接触,提高了钻机的安全系数。

ZYWL系列履带式自动钻机模块化设计

针对国内煤矿企业对钻机实现遥控、自动化操作要求越来越紧迫,介绍了自动钻机系列化设计的思路和依据及钻机的基本性能参数与主要结构。结合煤矿井下施工现场条件及工艺要求,总结归纳了自动钻机钻进工艺的主要功能,并对钻机进行模块化分解组合,提高了零部件的通用率。对钻机关键部件机械手、钻杆箱及对顶双夹持器的工作原理及结构进行详细论述。通过对典型生产案例分析证明,ZYWL系列自动钻机可以满足瓦斯抽放、冲击地压处理的需要。

碎软煤层顺层自动钻机的研制及应用

为解决常规钻机在碎软煤层顺层钻孔中存在的钻孔深度浅、易卡钻、施工扇形孔姿态调整困难等难题,研制了碎软煤层顺层自动钻机。介绍了该钻机的总体结构、参数和液压系统;分析了高转速钻进工况下,影响接卸扣可靠性的关键因素,研究了动力头马达排量自适应调节技术;研究了矩阵式大容量钻杆箱及基于路径规划的双机械手协同送杆技术;分析了影响卡钻的主要因素,形成了自适应防卡钻技术;针对顺层钻孔中扇形布孔的特点,研制了悬置式旋转提升机构。通过现场试验得出:该钻机结构合理、运行可靠,与相关钻具配合,在碎软煤层实施自动化钻孔时,钻孔深度可提升1倍以上。研究成果可为相关煤矿用自动钻机的设计及碎软煤层钻孔施工提供参考。

煤矿坑道钻机自动加卸钻杆装置设计

根据煤矿坑道钻机的施工特点,通过分析目前自动加卸钻杆装置的不足和发展需求,研究设计了一种适用于煤矿坑道钻机的连续自动加卸钻杆装置。在钻孔施工时,储杆车、加杆车和机械手相互配合,可将钻杆自动运送到钻机上的指定位置,并在卸钻过程中将钻杆放回储杆车。实现了钻机的自动连续加卸钻杆作业,为煤矿坑道钻机的自动化升级设计提供了借鉴。

自动钻机钻杆储运装置探讨

储运装置是自动上下钻杆的关键装置之一,直接影响着钻杆的自动上下功能。介绍了钻杆自动上下料原理及其储运机构,对存在问题进行了分析,并对采用斜度补偿、分体组装、加大导向间距以及提升板等措施对钻杆箱改进进行了探讨,提高钻杆拾取稳定性。