搜集了11个安百拓双控式凿岩机和4个后控式凿岩机冲击活塞的直径数据,计算得到在凿岩机冲击运动周期中,回程与冲程活塞受力面积的比值范围。根据比值数据的分析,指出基于三段法理论的设计变量作为凿岩机性能评价指标的普适性较差。据此,本文强调了数据分析在凿岩机研究中的重要作用。文中还介绍了改进的三段法理论及其计算实例,论述了改进的三段法的优点与缺点。

在液压凿岩机凿岩掘进过程中,钻孔深度及岩石负载等因素的变化会导致钻孔偏斜。针对此问题,提出一种液压凿岩机的钻孔纠偏控制系统,并详细分析该控制系统纠偏的工作原理,建立其控制系统的数学模型,揭示凿岩机推进系统的推进力与凿岩所需的轴压力之间的关系。在此基础上,构建液压凿岩机的钻孔纠偏控制系统仿真模型;对水平钻凿和垂直钻凿不同的岩石硬度工况进行仿真研究,得到液压凿岩机推进系统的轴推压力变化曲线。结果表明:在凿岩机钻凿过程中,钻凿岩石硬度的不同导致凿岩机推进油缸的回油压力产生较大变化,分析得出凿岩机推进系统的推进力与实际钻进过程所需的推进力不匹配是钻孔偏斜的主要原因,验证了液压凿岩纠偏控制系统的可行性和可靠性;为液压凿岩装备钻凿防偏斜技术提供了理论与技术支持。

根据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》技术规范对检测数据的要求,为保证冲击频率检测数据的准确性和严谨性,通过对液压凿岩机冲击频率测量原理的分析,建立测量冲击频率的数学模型,确定检测过程中不确定度来源,进行分量标准不确定度、合成以及扩展标准不确定度评定,为准确评价冲击频率检测结果提供科学的方法。

以Atlas COP 1132液压凿岩机为研究对象,通过对其凿岩结构及工作原理的分析,总结了液压凿岩机的各类故障。

冲击机构作为液压凿岩机的核心部件,其性能参数对钻孔效率、钻具寿命等有较大的影响。为了能够获得较为准确的冲击性能参数,利用自行设计和制造的冲击式液压钻孔试验台,在不同频率下对花岗岩进行冲击钻孔试验,并通过Hydrotechnik测试仪对冲击机构的输入参数进行采集、处理和分析。然后利用AMESim软件建立冲击机构的仿真模型,并将试验数据与仿真数据进行比对,数据趋势一致且吻合性较高,说明仿真模型较为真实地反映了液压凿岩机的冲击性能参数。该模型为液压凿岩机冲击机构的结构改进和冲击性能参数的评估提供了参考。

根据液压凿岩机活塞的运动规律,建立了活塞运动微分方程,推导了其运动学参数的解析表达式.研究了液压凿岩机活塞与缸体间隙密封段的局部温升和能量损失,建立了其数学模型.根据该模型可以求得活塞与缸体之间合理的间隙范围.

根据对液压凿岩卡钎机理的分析针对3种不同的卡钎现象在采用＂绝对变化量＂控制条件的基础上应用计算机技术提出推进力、回转扭矩的＂变化率＂控制条件更准确地对可能出现的卡钎种类进行判定实现＂二路反馈三级防卡＂的＂主动预防＂和＂被动防卡＂的设想.提出＂开关式＂和＂无级调节式＂两种处理方案防卡钎的同时兼顾钻孔效率.

对凿岩机液压系统的工作原理、作业程序及故障特点进行了全面分析，运用数据库、BP神经网络以及专家系统等技术，开发了凿岩机液压系统故障诊断软件，并对其中的关键技术进行了分析。

液压掘进钻车在我国煤矿已得到广泛应用，并已成为煤矿岩巷掘进机械化的方向性产品。液压掘进钻车配套使用的液压凿岩机，对其性能参数与结构影响较大。着重阐述了液压凿岩机冲击性能与回转性能的不同对液压掘进钻车性能的影响情况；并以目前几种煤矿用液压掘进钻车为例，说明液压凿岩机冲击流量、冲击压力等参数发生变化后，液压掘进钻车性能参数，甚至电动机功率、电气控制箱型式等也都要有所改变的原因。