底抽巷全断面履带钻机关键技术
发布时间：2020-05-25 23:42
【摘要】：针对底抽巷抽采瓦斯保护煤巷掘进的施工要求,设计了底抽巷全断面履带钻机,介绍了钻机在研制过程中针对多自由度变幅机构关键部件选型、铰接式给进装置设计、对开式夹持器等关键技术的研究。钻机在义煤集团孟津矿和阳煤集团平舒矿分别进行了现场工业性试验,试验表明该型钻机在底抽巷施工全断面钻孔效率高、安全可靠,具有显著的技术优势。
【图文】：
图1底抽巷全断面钻机2．1．1多自由度变幅机构的结构多自由度变幅机构如图2。变幅机构具有倾角和高度调节范围宽的特点，主轴倾角调角范围－90°～90°，最大高度调节范围1636～2736mm，巷道断面角度调节范围0°～360°。1－机身;2－托架;3－平移组件;4－1#调角油缸;5－大臂组件;6－2#调角油缸;7－转台;8－下连接组件;9－回转减速器;10－上连接组件图2多自由度变幅机构2．1．2基于MATLAB软件的关键部件选型回转式减速器主要用于巷道断面调角，是变幅机构的关键部件。采用MATLAB软件对钻机在全断面施工时回转式减速器的受力情况进行分析，为其选型提供理论依据。给进装置自身重1524kg、钻机给进力/起拔力为70/102kN，平移组件平移400mm。全断面施工时钻机在给进起/拔力及自身重力作用下对回转式减速器产生倾覆力矩、径向力、及旋转力矩。平移组件平移将会引起给进装置质心位置的变化，质心位置及全断面倾角的变化也将引起回转式减速器的受力发生变化，因此采用MATLAB软件分析回转式减速器的在钻机施工中的受力变化情况。考虑到钻机断面360°旋转时，可将其逆时针划分为分4个区域，各个区域中回转式减速器受力大小相同方向不同，。同时考虑到钻机起拔时受力最大，因此，在钻机起拔状态下，选取巷道断面逆时针0°～90°计算回转式减速器受力随给进装置质心及全断面倾角的变化曲线。回转式减速器受力分析曲线如图3，保持力矩随断面倾角及重心位移变化曲面如图4。图3回转式减速器受力分析曲线图4保持力矩随断面倾角及重心位移变化曲面由图3、图4显示回转支式减速器倾覆力矩及径向力仅随断面倾角变化，最大受力均发生在倾角90°时，最大倾覆力矩45．2kN·m;最大径向力102·114·第48卷第1期2017年1月Safetyin
减速器产生倾覆力矩、径向力、及旋转力矩。平移组件平移将会引起给进装置质心位置的变化，质心位置及全断面倾角的变化也将引起回转式减速器的受力发生变化，因此采用MATLAB软件分析回转式减速器的在钻机施工中的受力变化情况。考虑到钻机断面360°旋转时，，可将其逆时针划分为分4个区域，各个区域中回转式减速器受力大小相同方向不同，。同时考虑到钻机起拔时受力最大，因此，在钻机起拔状态下，选取巷道断面逆时针0°～90°计算回转式减速器受力随给进装置质心及全断面倾角的变化曲线。回转式减速器受力分析曲线如图3，保持力矩随断面倾角及重心位移变化曲面如图4。图3回转式减速器受力分析曲线图4保持力矩随断面倾角及重心位移变化曲面由图3、图4显示回转支式减速器倾覆力矩及径向力仅随断面倾角变化，最大受力均发生在倾角90°时，最大倾覆力矩45．2kN·m;最大径向力102·114·第48卷第1期2017年1月SafetyinCoalMinesVol．48No．1Jan．2017
本文编号：2680921
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图1底抽巷全断面钻机2．1．1多自由度变幅机构的结构多自由度变幅机构如图2。变幅机构具有倾角和高度调节范围宽的特点，主轴倾角调角范围－90°～90°，最大高度调节范围1636～2736mm，巷道断面角度调节范围0°～360°。1－机身;2－托架;3－平移组件;4－1#调角油缸;5－大臂组件;6－2#调角油缸;7－转台;8－下连接组件;9－回转减速器;10－上连接组件图2多自由度变幅机构2．1．2基于MATLAB软件的关键部件选型回转式减速器主要用于巷道断面调角，是变幅机构的关键部件。采用MATLAB软件对钻机在全断面施工时回转式减速器的受力情况进行分析，为其选型提供理论依据。给进装置自身重1524kg、钻机给进力/起拔力为70/102kN，平移组件平移400mm。全断面施工时钻机在给进起/拔力及自身重力作用下对回转式减速器产生倾覆力矩、径向力、及旋转力矩。平移组件平移将会引起给进装置质心位置的变化，质心位置及全断面倾角的变化也将引起回转式减速器的受力发生变化，因此采用MATLAB软件分析回转式减速器的在钻机施工中的受力变化情况。考虑到钻机断面360°旋转时，可将其逆时针划分为分4个区域，各个区域中回转式减速器受力大小相同方向不同，。同时考虑到钻机起拔时受力最大，因此，在钻机起拔状态下，选取巷道断面逆时针0°～90°计算回转式减速器受力随给进装置质心及全断面倾角的变化曲线。回转式减速器受力分析曲线如图3，保持力矩随断面倾角及重心位移变化曲面如图4。图3回转式减速器受力分析曲线图4保持力矩随断面倾角及重心位移变化曲面由图3、图4显示回转支式减速器倾覆力矩及径向力仅随断面倾角变化，最大受力均发生在倾角90°时，最大倾覆力矩45．2kN·m;最大径向力102·114·第48卷第1期2017年1月Safetyin
减速器产生倾覆力矩、径向力、及旋转力矩。平移组件平移将会引起给进装置质心位置的变化，质心位置及全断面倾角的变化也将引起回转式减速器的受力发生变化，因此采用MATLAB软件分析回转式减速器的在钻机施工中的受力变化情况。考虑到钻机断面360°旋转时，，可将其逆时针划分为分4个区域，各个区域中回转式减速器受力大小相同方向不同，。同时考虑到钻机起拔时受力最大，因此，在钻机起拔状态下，选取巷道断面逆时针0°～90°计算回转式减速器受力随给进装置质心及全断面倾角的变化曲线。回转式减速器受力分析曲线如图3，保持力矩随断面倾角及重心位移变化曲面如图4。图3回转式减速器受力分析曲线图4保持力矩随断面倾角及重心位移变化曲面由图3、图4显示回转支式减速器倾覆力矩及径向力仅随断面倾角变化，最大受力均发生在倾角90°时，最大倾覆力矩45．2kN·m;最大径向力102·114·第48卷第1期2017年1月SafetyinCoalMinesVol．48No．1Jan．2017
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