坑道钻机换杆装置设计

随着自动化技术在煤矿的应用,国内中大型煤矿开始使用自动化坑道钻机进行施工作业。换杆装置作为自动化坑道钻机的重要组成部分,主要作用为抓取钻杆,并与其他部件配合实现钻杆上卸扣,其结构合理性直接影响自动化钻机的使用效果和运行效率。对换杆装置的钻杆平台和换杆机械手进行设计,并对机械手在结构自身重力及钻杆重力下进行有限元仿真分析。结果表明,机械手中心与夹持器中心的偏差满足设计要求,能够保证钻杆准确输送。最终通过样机试验验证了设计及仿真的正确性,为煤矿井下坑道钻机换杆装置设计提供了新的解决方法。     

基于ANSYS的换杆机械臂动静态结构分析

为了满足矿井工作环境对换杆机械臂高可靠性和定位精度的要求,需要对其结构动静态特性进行分析。以换杆机械臂为研究对象,建立了其有限元模型,并利用软件对其进行了静力学分析、模态分析和谐响应分析。静力学分析结果表明,在最大载荷作用下,机械臂的定位精度和结构强度均满足设计要求。模态分析结果表明,机械臂的前6阶固有频率和振型与工作环境相适应,不会产生共振现象。谐响应分析结果表明,机械臂的动态载荷响应主要受第二、四阶固有频率的影响。分析数据为矿井下换杆机械臂的动态设计提供了参考依据。     

钻机机械手自动换杆装置的设计

介绍了井下自动换杆装置的组成结构,自动换杆装置的工作过程和原理,并对机械手旋转装置和钻杆仓的设计结构进行了详细说明,钻杆仓采用双棘轮机构进行控制,大大地提高了定位精度。同时钻杆仓采用能安装2种钻杆的设计,提高了设备的使用效率。在实际应用中取得了较好的效果。     

煤层气车载钻机配套换杆装置的研制及应用

目前,煤层气车载钻机换杆大多采用人工辅助的方式,效率较低,且存在安全隐患。为提高换杆效率和操作安全性,开发了HG-2型换杆装置,该装置由车载钻机提供液压动力源,简化了结构并降低了使用成本;利用提升架完成钻具从地面到换杆装置平台的转运,工人劳动强度低;夹持器具有2个方向的浮动功能,保证拧卸钻杆时螺纹不受损伤。该换杆装置在晋城配合车载钻机完成了现场试验,满足钻杆及钻铤的换杆需求,提高了换杆效率,降低劳动强度的同时提高了安全性能。     

煤矿救援钻机换杆系统研制及应用

煤矿救援钻机在大直径救援孔施工中需要进行大量换杆作业。针对传统溜槽式换杆机构存在劳动强度大、安全性差、工作效率低等问题,研究适用于常规钻具的钻杆运移和快速存取方法。设计举升式钻杆运移装置和自动排杆装置,实现钻杆在钻杆箱与井口平台间的往返输送和自动排放;采用电液远程控制系统完成钻机换杆作业的远程控制,最终形成一套适用于地面救援孔钻进的煤矿救援钻机换杆系统。结构力学分析及现场工业性应用表明,换杆系统可实现钻机换杆作业由人力参与向人工控制的转变,减轻了工人劳动强度、提高了安全操作水平,提高了起下钻效率,为救援孔快速施工提供了装备保障。     

矿用转向节臂的结构强度有限元分析

针对矿用转向节臂杆部在使用中会发生断裂的问题,运用有限元分析软件ANSYS,建立转向节臂的有限元计算模型,并对其进行静态应力应变分析和疲劳分析计算,从结构强度角度出发探讨转向节臂杆部断裂的原因,为转向节臂进一步的结构设计提供必要的理论依据。     

基于ANSYS巷道掘进支护平台支撑臂强度分析

利用ANSYS Workbench有限元软件对某型巷道掘进支护平台支撑臂的结构进行强度分析,研究了平台支撑臂在最大载荷下的应力分布规律及变形情况。结果表明:平台支撑臂的强度、刚度满足安全要求,从而论证了平台支撑臂结构设计的合理性,为下一步平台支撑臂优化设计提拱了重要的理论依据。     

螺旋式锚固钻机自动换杆装置与控制系统的方案设计

针对现有螺旋式锚固钻机操作复杂、钻进效率低、工人劳动强度大等问题,在分析国内外已有自动换杆装置的基础上,提出了一种适用于螺旋式锚固钻机的自动换杆装置设计方案。该自动换钻杆装置由钻杆存储库、抓取机械手、钻进系统3部分组成。分别对钻杆存储库、抓取机械手及钻进系统进行了方案设计,并对整体装置的控制系统进行了介绍。整套装置运行不需要人工干预,自动化程度高,解决了工人劳动强度大、钻进效率低的问题。     

煤层气地面钻机液压卸扣大钳有限元分析与优化设计

液压卸扣大钳是煤层气地面钻机上用于拧卸钻杆的夹持装置,是关键的承载部件之一,其结构设计是否合理直接关系到钻机的安全性、可靠性和经济性。采用有限元分析软件ANSYS对其进行了强度和刚度的校核,根据分析结果提出了优化设计方案,对优化后的结构再次进行校核,结果表明结构的强度和刚度满足使用要求。     

矿用钻杆匹配方法研究

基于ZDY4000S型号液压钻机的机械特点和尺寸设计配套钻杆匹配装置,并提出一种钻杆分类方法。该装置不但能解决钻杆散乱分布的问题,还能方便钻杆的搬运,减少劳动力投入,提高工作效率,为液压钻机自动送杆装置的自动换杆、安装提供所需规格的钻杆,满足实际工作需求。