传统钻机为主机、泵站、操纵台三大件分体式结构,体积重量较大,不具备自动行走功能。为了突破这些限制,煤科总院西安分院研制了ZDY6000L履带式全液压坑道钻机。论文主要介绍了钻机研制背景、主要技术参数、钻机结构、液压系统特点,并经过现场实践,取得了较好实用效果。

文章介绍了ZDY4000S型全液压钻机研制的背景和过程,简述了钻机主要组成部分的设计思路、加工和型式试验,以及典型的应用情况,钻机经多家用户使用后反应非常好,被证明是一种性能可靠、钻进效率高、应用广泛的设备,一定会促进煤矿瓦斯预抽技术水平的提高,为煤矿安全生产提供必要保障。

ZDY6000LD(A)型履带式全液压坑道定向钻进钻机是一种适用于煤矿井下瓦斯抽采(放)定向孔施工的新产品。钻机采用开式三泵系统,应用了负载敏感和恒压比例变量等先进的液压技术,系统能耗低、稳定性高。钻机一体化程度高,平台上集成了主机、泵站、操纵台、履带车体、水泵、电磁起动器、稳固油缸、照明灯等钻探装置和设备,整机机动性好、转移快捷、井下使用方便。在钻机设计中,结合数字化设计方法,利用软件对虚拟样机进行建模和分析,缩短了设计周期,提高了钻机性能。通过室内试验和工业性试验,钻机性能达到设计要求,具有良好的推广前景。

提高全液压坑道钻机液压系统的技术水平,对于改善钻机整机性能及提高瓦斯抽采孔的成孔率具有重要意义。在对全液压坑道钻机液压系统现状分析的基础上,根据钻探工艺和液压传动控制系统节能的要求,设计了ZDY6000L型覆带式全液压坑道钻机液压系统,其功能主要包括行走回路、回转回路、给进回路和辅助回路。经型式试验和现场工业性试验表明,该液压系统设计合理、先进可靠,具备良好的机动性,且节能增效。

应用AMESim仿真软件,对ZDY6000L型钻机泵控负载敏感变量液压系统调速回路调速特性、负载特性、抗干扰特性和超载特性进行了仿真分析和验证。

为解决坑道钻机动力泵站重量大、搬迁运输难题,提出通过模块设计,将泵站进行拆分,采用小排量双动力双泵合流解决方案。化整为零,可有效减小单个泵站的运输尺寸及重量,并可根据工况需求选择单泵站或双泵合流提高钻机使用的灵活性,同时降低能耗。负载敏感系统具有节能、负载适应性好、调速方便等优点,然而双负载敏感泵系统合流时,2个泵的输出功率不平衡,钻机输出参数不符合设计要求是亟需解决的难题。理论分析指出,两个负载敏感泵与负载敏感阀之间的反馈管路差异影响2个泵的功率平衡,然后建立双动力双泵负载敏感系统动态模型。基于该模型,动态分析双负载敏感泵系统压力流量特性,重点分析反馈管路以及压力补偿器对双泵站功率平衡的影响,并提出双负载敏感泵系统功率匹配方法。通过台架实验对理论分析结果进行验证,结果表明,管路差...

救援车载钻机施工大直径救援孔时需要频繁起下钻具,钻具自动拧卸系统作为钻机起下钻拧卸钻具的重要组成,其拧卸效率和可靠性直接影响救援钻孔的施工效率与施工安全。针对目前矿山救援车载钻机孔口平台难以满足大直径钻具通过性要求、钻具拧卸自动化水平低等问题,研发可满足大直径钻具通过及快速对中、夹持、自动拧卸功能集成于一体的钻具自动拧卸系统。研制了可与钻机快速拆装的大开口液压孔口装置,可以实时监测和调节孔口装置的水平度,并且满足孔内钻具承载和不同工况的起下钻施工要求。研制了具有双导轨结构的钻具自动拧卸装置,可以实现液压吊卡起下钻和顶驱加装双臂钻具起下钻两种施工工艺。经过结构仿真分析、型式检验和现场工业性试验,最终形成一套大通径、结构紧凑、具有高负荷承载力,可实现手、自一体化一键上卸扣...

以载人救援提升装备大容绳量卷扬为研究对象,对卷扬系统的钢丝绳模型、卷扬模型、负载敏感泵模型、负载敏感阀模型、卷扬系统仿真模型进行了理论分析,对卷扬系统液压系统进行AMESim建模,通过设计参数输入,仿真研究了变速PID控制方法应用前后钢丝绳速度输出动态特性,在卷扬转速恒定情况下,将第1层~第8层钢丝绳速度变化率42%控制稳定到速度恒定,仅在卷扬钢丝绳换层时有0.01 m/s的速度波动,仿真结果验证了变速PID控制方法的有效性,应用该控制方法可以解决卷扬系统载人提升过程中钢丝绳速度波动问题,对研究卷扬系统有借鉴意义。

应用AMESim仿真软件,对ZDY6000L型钻机泵控负载敏感变量液压系统调速回路调速特性、负载特性、抗干扰特性和超载特性进行了仿真分析和验证。

应用AMESim对采用负载敏感传动控制的钻机回转液压回路进行建模仿真，分析负载敏感泵负载反馈油管的通径和长度对液压系统动态特}生的影响，得出负载敏感液压系统对负载反馈油管的要求。