LS-DYNA锚杆钻机冲击钻进应力波工作特性研究

分析了液压锚杆钻机冲击钻进时,应力波的产生、传递及冲击能大小对钻进效果的影响。使用LS-DYNA有限元分析软件,建立了钎齿、钎头及钎杆的三维模型;建立了冲击钻进的MAT_JOHNSON_HOLM QUIST_CONCRETE有限元混凝土模型,对锚杆钻机冲击钻进时应力波在钎杆中传播及钎头冲击能的变化进行仿真与分析。仿真结果表明,当冲击钻进时,应力波及冲击能随时间的变化情况与锚杆钻机实际工况相一致,验证了仿真值的有效可行性和理论分析的正确性,为锚杆钻机液压冲击器的研究提供了理论基础。     

气动锚杆钻机齿轮传动系统运动特性分析研究

针对煤层硬度变化对气动锚杆钻机掘进效率影响较大的问题,采用ADMAS仿真软件,建立齿轮传动系统三维模型,对气动锚杆钻机齿轮传动系统进行动力学仿真分析.试验结果表明,齿轮传动系统运行过程中所受的岩层硬度载荷越大,各个齿轮产生的振动趋势越明显,同时,齿轮的传动级数越高,振动幅值变化越大,振动情况越激烈.通过试验验证,实际角速度、角加速度与仿真计算得到的角速度、角加速度变化趋势基本一致,相同载荷条件下,角速度和角加速度的实测最大值与仿真计算最大值相差较小,仿真计算结果准确.     

安全型气动锚杆钻机的研究分析与设计

针对气动锚杆钻机在打孔过程中,因各种原因造成的钻机未通水,钻头温度超过井下瓦斯引爆温度的问题,根据气动锚杆钻机生产经验,结合锚杆钻机施工工艺过程,分析了一种安全型气动锚杆钻机。该型钻机能够避免人为产生危险源,在高瓦斯煤矿井下巷道施工始终处于安全的作业环境,彻底杜绝钻机在施工过程中因缺水导致钻头温度升高而引发生瓦斯爆炸事故。     

关于气动与液压锚杆钻机的特性分析与现场应用选择

本文通过对气动与液压锚杆钻机的特性分析、理论数据对比、工况分析对比及实践数据对,为煤矿巷道支护锚杆钻机机具现场应用选择提供了依据。     

气动齿轮马达静态特性的理论与实验研究

根据流体力学和气压传动原理,分析齿轮式气动马达的结构和特点,以力矩平衡的方法建立了气动式齿轮马达静态特性的数学模型,对一种用于锚杆钻机的气动式齿轮马达进行了理论计算,并和实验数据进行了比较,为齿轮式气动马达的优化奠定了理论基础。     

冲击回转型液压锚杆钻机花键轴疲劳强度分析

研究了冲击回转型液压锚杆钻机动力头液压冲击系统,建立了动力头冲击系统动力学模型.针对冲击机构中的花键轴建立了有限元模型,并将模型在ANSYS中作虚拟疲劳仿真分析,获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息.从而可以快速判断该零件的受力、可靠性及疲劳寿命等情况,为进一步对花键轴的设计和结构优化提供了相关的参考依据,并且对预测目前服役中花键轴的剩余寿命有着重要的作用.     

气动齿轮马达的理论流量计算与实验研究

由于气动齿轮马达有许多优点,在工程中广泛应用。文中根据齿轮式气动马达的结构和工作原理,按照流体力学的方法,计算了气动齿轮马达的理论耗气量,最后对一种锚杆钻机使用的气动齿轮马达进行了参数计算,并通过实验进行了验证。     

MQT-130/2.7型气动锚杆钻机的常见故障及维护措施

MQT-130/2.7型气动锚杆钻机在煤矿井下巷道锚固支护施工中有广泛应用。针对该型号钻机在实际应用过程中马达无法提供足够动力、钻孔速度太慢、气腿推力不足等常见的故障进行了分析,明确了故障问题的主要原因,提出故障排除的维护措施,对于提升气动锚杆钻机运行可靠性具有一定的实践意义。     

气动锚杆钻机CTA测试台的设计

介绍了矿用气动锚杆钻机ＣＡＴ测试台的方案及组成,将ＣＡＴ技术应用到测试中,提高测试精度,保证了锚杆钻机的维修质量。     

MQT-60/1.5 型气动支腿式帮锚杆钻机的研制

介绍了煤矿煤巷支护的配套机具——MQTB-60/1.5型气动支腿式帮锚杆钻机的研制过程,以及钻机的工作原理、基本结构、设计方案的确定等。并简要介绍了设计过程中应考虑的一些主要因素,使之能达到较好的使用效果。     

液压锚杆钻机液压系统的设计与研究

针对现阶段小型矿场的使用需求,提出一种新型的锚杆钻机,使得锚网和支护动作在同一台机器上相继有序地完成,提高工作效率。采用AMESim仿真软件对锚杆钻机中工作系统进行设计的同时对系统进行仿真分析,并得到液压缸动作速度、动作位移量与时间的关系曲线,分析了主泵与马达排量、马达转动惯量等参数。根据结果曲线对系统提出改进措施。通过对新型锚杆钻机的仿真研究,验证了该回路的可行性,为设计高效率锚杆钻机提供了理论参考。     

一种双腔射击式气动冲击锤的设计与性能分析

设计了一种结构紧凑的双腔射击式气动冲击锤,建立了该冲击锤工作过程的动力学模型,通过数值求解得到了气动冲击锤冲击速度、位移随时间的变化规律,以及气动冲击锤结构和气动参数对芯锤运动特性的影响。结果表明:芯锤冲击速度随通气小孔的直径增大而增大,当直径增大到一定值后,冲击速度增大不再明显;背压腔排气孔直径的大小在一定范围内会改变芯锤速度的变化趋势,当排气孔直径较小时,芯锤速度先增后减,当排气孔直径增大到一定值后,芯锤速度始终增加;预压气腔的初始体积对芯锤的冲击速度没有影响。同时,采用有限元方法对冲击锤冲击碰撞过程进行了仿真,得到了冲击时间及冲击力的大小。研究表明,所设计的双腔射击式气动冲击锤具有结构轻、冲击力大的特点。     

冲击回转型液压锚杆钻机冲击机构优化设计

简要介绍了差异演化算法的基本原理、特点和流程,给出了冲击回转型液压锚杆钻机冲击机构的优化设计模型,进而应用1stOpt软件中提供的差异演化算法,通过编程对冲击回转型液压锚杆钻机冲击机构进行了优化设计,使液压锚杆钻机的工作总效率提高到了76%,效果令人满意,同时也表明应用差异演化算法解决实际工程优化问题的可行性与可靠性。     

别样精彩

恒特重工DMC200型全液压旋转冲击式钻机 恒特DMC200型全液压旋转冲击式钻机系国内首创,动力头为冲击和旋转一体化设计,并具有反打功能,不仅能使钻机快速钻进一般岩层,而且实现了沙砾层以及鹅卵石层的迅速钻进,特别适合于基坑锚固、边坡维护、工程加固以及各种复杂易塌地层的套管锚固和跟管施工。主臂可在90°范围内俯仰,钻架可在180°范围内摆动,独特的伸缩臂和转臂设计,使钻机可在6m高度范围内进行多层锚固作业,主车架可360°回转,实现密集钻孔作业。     

液压挖掘机改装钻机的实践

使用切削式钻机、旋转冲击式钻机进行道路、矿山、工业及民用建筑的爆破凿孔作业,不仅成本高,而且工作不灵活。而将动力强劲、可回转360°的液压挖掘机改装成钻机,不但可实现一机多用,而且具有工作灵活、拆装简便等优点。本文介绍一例将液压挖掘机改装为钻机的方案。     

气动齿轮马达的流量计算与实验研究

气动齿轮马达由于具有许多优点,在工程中广泛应用。根据气动齿轮马达的结构和工作原理,按照流体力学方法计算了气动齿轮马达的理论耗气量;并计算了齿轮马达径向泄漏的耗气量和轴向泄漏的耗气量。最后对一种锚杆钻机使用的气动齿轮马达进行了参数计算,并通过实验验证了该方法。     

掘锚机探放水钻机固定支架强度分析

针对一种掘锚一体机机载式探放水钻机,分析了其作业工况和功能需求。对钻机在各种工况下的受力进行分析,对关键部件的强度进行了有限元仿真校核。理论分析结果表明,安装座竖向载荷、伸缩滑套和钻机连接处的竖向载荷、伸缩滑套竖向载荷均是随着俯仰转角的增大,先增大后减小,在俯仰转角为0°时转矩最大。有限元计算结果显示关键部件伸缩轨道的和伸缩滑套的最大应力远小于所用材料Q345B的屈服强度,满足使用要求。钻机固定支架应力最大值仅为37.096 MPa,变形量为2.006 mm,说明钻机在最大载荷工况下,钻机固定支架能够满足强度要求。通过厂内和煤矿井下的工业性试验验证了设计的探放水钻机结构的有效性,具有较好的应用和推广价值。     

抗冲击型单体液压支柱用通气式安全阀设计仿真

为了解决单体液压支柱缸内残余气体问题,减少支柱在冲击载荷作用下的安全隐患,设计了一种抗冲击型单体液压支柱用安全阀。该安全阀具有通气功能,流量大,能够解决单体液压支柱缸内残余气体问题。同时在AMESim仿真平台中建立了安全阀的压力和流量特性仿真模型和冲击性能仿真模型。仿真分析结果表明,所设计的通气式安全阀的性能可靠,能够减少目前煤矿单体支柱冲击载荷作用下的安全隐患。     

压电双晶片型惯性冲击式旋转精密驱动器研究

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式旋转精密驱动器。对自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片的动态特性进行了有限元法和实验分析,提出了压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的定频调压驱动方法。对压电双晶片型惯性冲击式旋转精密驱动器进行了性能测试,驱动器旋转行程为180°、旋转步长分辨力为1μrad、最大转速为0.2 rad/min、最大扭矩为0.02 Nm。该驱动器结构简单,特别是成本为传统惯性冲击式驱动器的1/100左右。     

基于有限元仿真的大量程反射式气动传感器的研究

基于反射式气动传感器工作原理和流体力学理论,建立了大量程反射式气动传感器流场的二维有限元模型。利用有限元软件COMSOL,分析了气动参数和传感器结构参数对测量灵敏度的影响。实验结果表明,有限元仿真设计方法在大量程反射式气动传感器的设计中是有效的。