ZDY3200S分体式全液压坑道钻机的研究与分析

发布时间：2017-05-27 18:16

  本文关键词：ZDY3200S分体式全液压坑道钻机的研究与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤矿坑道钻机是当今煤矿井下瓦斯抽采孔施工的主要设备,本论文ZDY3200S卧式钻机采用全液压分体式结构,能低转速、大扭矩、大口径孔钻进,可实现执行装置的无极调速。但随着煤矿综采工艺的进步及适应井下作业的需求,现代钻机应具有高效,节能,环保,便于操作等特点,本文在原有钻机的基础上,进行研究分析。 本论文主要对以下几方面问题加以研究： (1)钻机采用分体式结构,各部分用软管相连,解体性好：但在井下作业,需频繁搬迁。针对井下移动问题,本文列举了四种移动装置加以比较和分析,总结出各自特点,根据不同的地质状况,合理选用不同的行走方案,并分析能适应近距离自行迁移的液压步履行走机构工作原理。(2)设计钻孔定位导向器,其目的能辅助定位钻孔,起导向作用。(3)从环境角度讲,钻机在井下钻孔时会产生大量粉尘,污染严重。根据需要,本文设计选用合适的除尘装置,能达到有效除尘目的。(4)提出用气液联动装置来防止井下钻机卡钻,丢钻。(5)介绍钻机整体结构和常用液压系统,并对负载敏感控制系统工作原理进行分析,确定采用此系统能达到降低能耗并能高效,高质量地钻孔。(6)利用Solidworks制图软件建立斜齿轮啮合的实体三维模型；将模型导入Ansys Workbench仿真软件,对啮合过程进行静力学分析,并将分析的结果与赫兹接触理论计算的结果进行对比分析,表明用有限元求得的结果更准确；利用Ansys Workbench对齿轮副进行模态分析,提取系统前15阶固有频率和主阵型。为避免发生共振,激振力频率应与系统固有频率错开。(7)在钻机实验测试台上,对ZDY3200钻机性能进行型式试验,检测范围包括空载运转性能,负载运转性能及过载运转性能试验。对转矩,转速,功率和传动效率等性能参数进行测试与分析。
【关键词】：钻机 结构改进 液压系统 Ansys Workbench
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712.63
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-16
• 1.1 论文选题的背景12
• 1.2 煤矿钻机的发展历程12-13
• 1.3 我国煤矿钻机存在问题及未来发展趋势13-14
• 1.4 论文研究的主要内容14-15
• 1.5 本章总结15-16
• 2 钻机结构组成及研究16-26
• 2.1 钻机的基本组成及钻机总体设计的基本要求16-17
• 2.1.1 钻机的基本组成16
• 2.1.2 钻机总体设计的基本要求16-17
• 2.2 ZDY3200S分体式全液压坑道钻机的结构工作原理17-19
• 2.3 井下移动方案研究19-23
• 2.4 钻孔定位导向器研究23-24
• 2.5 除尘装置研究24
• 2.6 气液联动钻机液压系统研究24-25
• 2.7 本章总结25-26
• 3 钻机液压系统分析26-38
• 3.1 液压钻机基本回路26-33
• 3.1.1 液压传动系统执行装置,动力源分配26
• 3.1.2 液压传动系统的形式26-27
• 3.1.3 给进机构液压回路分析27-29
• 3.1.4 回转机构液压回路分析29-31
• 3.1.5 钻机负载敏感控制液压回路分析31-33
• 3.2 钻机液压系统工作原理33-36
• 3.3 本章总结36-38
• 4 减速器齿轮仿真分析38-54
• 4.1 斜齿轮三维模型建立38-43
• 4.1.1 齿轮渐开线创建38-40
• 4.1.2 齿根过渡曲线创建40-41
• 4.1.3 螺旋线的生成41-43
• 4.2 斜齿轮有限元分析43-52
• 4.2.1 有限元分析理论和应用43
• 4.2.2 斜齿轮静态接触应力分析43-48
• 4.2.3 斜齿轮模态分析48-52
• 4.3 本章总结52-54
• 5 ZDY3200S分体式液压坑道钻机实验测试54-58
• 5.1 钻机性能加载实验测试系统组建方案54-55
• 5.2 型式试验55-57
• 5.3 本章总结57-58
• 6 总结与展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 作者简介及读硕期间主要科研成果66

【参考文献】

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本文编号：400826