旋转冲击型液压锚杆钻机动力头研究与分析
发布时间：2020-12-20 02:29
锚杆钻机在项目施工过程中也叫作锚固钻机,是锚杆支护当中最为主要的施工设备之一,并且锚杆钻机选型也很大程度上影响着支护的工作速度和支护的质量。运用锚杆支护不仅大大改善了支护效果同时也对于支护成本有所降低,在提高巷道断面率和成巷速度方面有着很明显的优越性。本文在对市场上锚杆钻机进行研究分析的基础上,对国内外锚杆钻机的发展状况进行分析总结,指出目前锚杆钻机所面临的问题,针对旋转冲击型液压锚杆钻机动力头机构的参数设置和结构设计进行研究。1)通过分析岩石的物理性能、机械性能和岩石的破碎机理,研究了旋转冲击型液压锚杆钻机动力头的凿岩原理;2)以波动力学、冲击动力学为基础建立液压锚杆钻机冲击系统的冲击动力学模型,并拟定出冲击机械系统的性能指标和锚杆钻机动力头的特性参数;3)对旋转冲击型液压锚杆钻机动力头的冲击机构和回转机构两部分基本结构进行了设计计算,并通过计算机辅助技术对这两部分的关键零部件进行三维建模和分析;4)运用有ANSYS软件对锚杆钻机动力头的核心部件锚杆及活塞进行有限元分析;5)最后对液压锚杆钻机冲击机构进行模型简化,对各个运动状态进行数学建模和分析,并对回转系统液压马达排布问题进行了仿...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
边坡治理
支护技术也更加安全可靠，并为我国煤矿开采做出了很大的贡献。18 世纪 90 年代末锚杆支护率先在英国被提出并用于实际工程当中。基于锚杆钻机的这些优点 20 世纪中叶发达国家便开始对锚杆钻机进行研究，到了五六十年代人们开始对锚杆钻机有了很多的了解并逐步将这项技术大量应用于交通、矿山等领域。当下美国的支护技术遥遥领先，整个施工过程中每年因为支护失误导致人员伤亡数一直保持在 10 人以下，所以安全性能比较可靠。随着锚杆支护的发展英国仅用几年时间就把锚杆支护的使用比重增加到了 80%，为国家带来了很大的经济效益。同时澳大利亚也拥有非常完整的研究体系，锚杆支护技术在世界上也是非常出名。我国在 1956 年首次应用锚杆支护，经过十几年我国研究团体不断的研发推广，很多煤矿的锚杆支护也有了较大的提高，比如徐州、晋城、新汉等主要矿区也已远超过 80%[2]。锚杆支护已经成为基础项目建设当中一个关键环节，以其快速、可靠的特性成为项目施工中首选支护方法，是在边坡、巷道顶护工程、锚固工程、地基施工等项目中常用的加固支护方式。
图 1.3 锚固工程 图 1.4 地基施工这种新技术的使用使传统支护方法的弊端更为明显，锚杆支护在工程施工过程中能够用很少的材料达到安全可靠的支护效果，这样就在很大程度上提高了工程进度，并为节省了资本投入。在施工过程中锚杆支护[3]使用的材料少而且质量轻，在掘进过程中大大加快了相关材料的运输速度，提高了掘进速度。由于井下工作空间有限所以在施工过程中材料的运送和大型器械都很难操作运用，锚杆支护以其自身轻便、简单的特点为一直以来井下工作的这一壁垒提供突破性的贡献。锚杆支护是利用其本身的结构特点使得周围坚固性较强的岩石对外部较疏松的岩石组成一个整体共同抵御外部载荷，能够保证岩体在外部载荷作用下不易发生变形，这种方法的特点使得支护项目变的更加简单可靠。锚杆钻机是项目施工过程中最为主要的施工设备之一，并且锚杆钻机的选型也很大程度上决定了支护的工作效率。随着科学技术的不断提高和工程项目的日趋复杂，对锚杆钻机的要求也愈来愈高，可操作性更强和性能更好的锚杆钻机便应运而生了，锚杆钻机的发展在城
【参考文献】：
期刊论文
[1]对国内外锚杆钻机的研究[J]. 徐东赞. 黑龙江科技信息. 2014(06)
[2]锚杆支护技术的发展及特点[J]. 张俊福. 山西煤炭管理干部学院学报. 2013(03)
[3]掘进机机载锚杆机的设计与总体参数确定[J]. 李争春. 科技创新导报. 2013(06)
[4]基于AMESim的阀控液压缸电液伺服系统仿真[J]. 白鸽. 科技广场. 2011(01)
[5]挖掘机液压系统建模与仿真[J]. 成凯,张静,王鹏宇,戴群亮,李文新. 工程机械. 2010(08)
[6]基于ANSYS的煤田地质勘探钻杆振动模态分析[J]. 张巨川,段隆臣,王红波. 煤炭科学技术. 2009(08)
[7]有限元模态分析现状与发展趋势[J]. 龙英,滕召金,赵福水. 湖南农机. 2009(07)
[8]有限元法的基本思想与发展过程[J]. 鲁建霞,苟惠芳. 机械管理开发. 2009(02)
[9]国内外锚杆钻机的现状及发展趋势[J]. 徐锁庚. 煤矿机械. 2007(11)
[10]环境友好型全水压冲击凿岩机动力学建模与数值仿真[J]. 岳文辉,刘德顺,伍先明,朱萍玉,李夕兵. 中国工程科学. 2007(08)
博士论文
[1]新型全液压多功能锚杆钻机关键技术的研究[D]. 贺立军.中国地质大学 2010
[2]液压锚杆钻机设计研究[D]. 杨善国.中国矿业大学 2009
[3]全液压独立无级调频调能液压冲击器的研究[D]. 杨国平.中南大学 2000
硕士论文
[1]冲击旋转型液压锚杆钻机动力头的动力学研究与仿真分析[D]. 周彬.西安建筑科技大学 2015
[2]液压冲击器计算机仿真及其局部优化分析[D]. 芮训诚.合肥工业大学 2015
[3]旋转冲击型液压锚杆钻机动力头的设计与研究[D]. 郭鑫.西安建筑科技大学 2014
[4]液压冲击器结构参数与性能关系的理论研究[D]. 程祎.上海工程技术大学 2013
[5]机载锚杆钻机机构动力学研究与参数优化[D]. 宋宝新.辽宁工程技术大学 2012
[6]液压凿岩机冲头新型换向系统的研究开发[D]. 万圣.兰州理工大学 2011
[7]旋挖钻机动力头系统的功率匹配研究[D]. 孙东坡.中南大学 2009
[8]凿岩系统钎杆接头能量传递特性研究[D]. 王长春.中南大学 2008
[9]柔性悬挂接触网的找形与静态性能研究[D]. 张鹤.天津大学 2008
[10]无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头优化设计与动态仿真研究[D]. 吉军.西安建筑科技大学 2007
本文编号：2927033
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
边坡治理
支护技术也更加安全可靠，并为我国煤矿开采做出了很大的贡献。18 世纪 90 年代末锚杆支护率先在英国被提出并用于实际工程当中。基于锚杆钻机的这些优点 20 世纪中叶发达国家便开始对锚杆钻机进行研究，到了五六十年代人们开始对锚杆钻机有了很多的了解并逐步将这项技术大量应用于交通、矿山等领域。当下美国的支护技术遥遥领先，整个施工过程中每年因为支护失误导致人员伤亡数一直保持在 10 人以下，所以安全性能比较可靠。随着锚杆支护的发展英国仅用几年时间就把锚杆支护的使用比重增加到了 80%，为国家带来了很大的经济效益。同时澳大利亚也拥有非常完整的研究体系，锚杆支护技术在世界上也是非常出名。我国在 1956 年首次应用锚杆支护，经过十几年我国研究团体不断的研发推广，很多煤矿的锚杆支护也有了较大的提高，比如徐州、晋城、新汉等主要矿区也已远超过 80%[2]。锚杆支护已经成为基础项目建设当中一个关键环节，以其快速、可靠的特性成为项目施工中首选支护方法，是在边坡、巷道顶护工程、锚固工程、地基施工等项目中常用的加固支护方式。
图 1.3 锚固工程 图 1.4 地基施工这种新技术的使用使传统支护方法的弊端更为明显，锚杆支护在工程施工过程中能够用很少的材料达到安全可靠的支护效果，这样就在很大程度上提高了工程进度，并为节省了资本投入。在施工过程中锚杆支护[3]使用的材料少而且质量轻，在掘进过程中大大加快了相关材料的运输速度，提高了掘进速度。由于井下工作空间有限所以在施工过程中材料的运送和大型器械都很难操作运用，锚杆支护以其自身轻便、简单的特点为一直以来井下工作的这一壁垒提供突破性的贡献。锚杆支护是利用其本身的结构特点使得周围坚固性较强的岩石对外部较疏松的岩石组成一个整体共同抵御外部载荷，能够保证岩体在外部载荷作用下不易发生变形，这种方法的特点使得支护项目变的更加简单可靠。锚杆钻机是项目施工过程中最为主要的施工设备之一，并且锚杆钻机的选型也很大程度上决定了支护的工作效率。随着科学技术的不断提高和工程项目的日趋复杂，对锚杆钻机的要求也愈来愈高，可操作性更强和性能更好的锚杆钻机便应运而生了，锚杆钻机的发展在城
【参考文献】：
期刊论文
[1]对国内外锚杆钻机的研究[J]. 徐东赞. 黑龙江科技信息. 2014(06)
[2]锚杆支护技术的发展及特点[J]. 张俊福. 山西煤炭管理干部学院学报. 2013(03)
[3]掘进机机载锚杆机的设计与总体参数确定[J]. 李争春. 科技创新导报. 2013(06)
[4]基于AMESim的阀控液压缸电液伺服系统仿真[J]. 白鸽. 科技广场. 2011(01)
[5]挖掘机液压系统建模与仿真[J]. 成凯,张静,王鹏宇,戴群亮,李文新. 工程机械. 2010(08)
[6]基于ANSYS的煤田地质勘探钻杆振动模态分析[J]. 张巨川,段隆臣,王红波. 煤炭科学技术. 2009(08)
[7]有限元模态分析现状与发展趋势[J]. 龙英,滕召金,赵福水. 湖南农机. 2009(07)
[8]有限元法的基本思想与发展过程[J]. 鲁建霞,苟惠芳. 机械管理开发. 2009(02)
[9]国内外锚杆钻机的现状及发展趋势[J]. 徐锁庚. 煤矿机械. 2007(11)
[10]环境友好型全水压冲击凿岩机动力学建模与数值仿真[J]. 岳文辉,刘德顺,伍先明,朱萍玉,李夕兵. 中国工程科学. 2007(08)
博士论文
[1]新型全液压多功能锚杆钻机关键技术的研究[D]. 贺立军.中国地质大学 2010
[2]液压锚杆钻机设计研究[D]. 杨善国.中国矿业大学 2009
[3]全液压独立无级调频调能液压冲击器的研究[D]. 杨国平.中南大学 2000
硕士论文
[1]冲击旋转型液压锚杆钻机动力头的动力学研究与仿真分析[D]. 周彬.西安建筑科技大学 2015
[2]液压冲击器计算机仿真及其局部优化分析[D]. 芮训诚.合肥工业大学 2015
[3]旋转冲击型液压锚杆钻机动力头的设计与研究[D]. 郭鑫.西安建筑科技大学 2014
[4]液压冲击器结构参数与性能关系的理论研究[D]. 程祎.上海工程技术大学 2013
[5]机载锚杆钻机机构动力学研究与参数优化[D]. 宋宝新.辽宁工程技术大学 2012
[6]液压凿岩机冲头新型换向系统的研究开发[D]. 万圣.兰州理工大学 2011
[7]旋挖钻机动力头系统的功率匹配研究[D]. 孙东坡.中南大学 2009
[8]凿岩系统钎杆接头能量传递特性研究[D]. 王长春.中南大学 2008
[9]柔性悬挂接触网的找形与静态性能研究[D]. 张鹤.天津大学 2008
[10]无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头优化设计与动态仿真研究[D]. 吉军.西安建筑科技大学 2007
本文编号：2927033
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