煤矿用自动钻机钻杆输送机械手结构及动态特性研究

发布时间：2021-11-22 16:06

　　目前煤矿瓦斯、水害、冲击地压等灾害治理所用到的煤矿钻机基本采用人工方式进行上下钻杆,该方式劳动强度大,且施工环境对施工作人员的身体健康和生命安全具有一定威胁。为保障钻机操作人员的人身安全,同时响应煤机装备智能化发展的国家要求,有必要对煤矿钻机钻杆自动输送系统开展研究。本文在调研各种钻机的钻杆自动输送系统和各种机械手的基础上,设计出基于机械手的钻杆自动输送系统并对所设计的机械手的动态特性进行分析,通过研究实现了煤矿钻机钻杆自动、平稳、快速的输送。全文主要研究内容包括以下几个方面:根据人工上下钻杆流程,提出基于复合关节机械手的煤矿用自动钻机钻杆自动输送方案。对钻杆输送机械手关键零部件进行设计,具体包括夹紧关节的设计和伸缩关节的设计。根据设计结果运用Inventor对机械手结构进行建模,并通过有限元分析软件对零部件进行优化。运用Denavit-Hartenberg（D-H）矩阵分析法对钻杆输送机械手的运动学进行分析,推导出各关节相对于基础坐标系的位置,确定机械手的运动空间,同时通过运动学逆解,为机械手的运动控制提供依据。对机械手各关节的到位条件进行分析,确定各关节的定位方法。分析钻杆输送机械... 

【文章来源】：煤炭科学研究总院北京市

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钻机施工现场图

NOV的钻杆输送装置

块化，可以满足海洋和陆地不同类型钻机的需要[10-12]，如图1.2所示；英国StrachanandHenshaw公司研制出RAD型深井海洋钻机具备多种钻杆自动输送功能，具有钻杆抓取灵活可靠的特点[13-16]；德国Bentec公司研制的OsebergSor钻井平台通过可编程控制器可实现钻杆自动输送，并保证起下钻作业能在高速状态下运行而不发生设备碰撞的危险[17]；加拿大Formost公司生产的ExplorerⅢ-65钻机通过两组摆动油缸组成的机械手实现了夹取与翻转对接[18,19]，如图1.3所示。图1.2NOV的钻杆输送装置Fig.1.2NOV"sdrillpipeconveyingdevice图1.3ExplorerIII-65钻机Fig.1.3ExplorerIII-65

【参考文献】：
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博士论文
[1]大吨位履带起重机液压系统的动态特性研究[D]. 纪绪.吉林大学 2013

硕士论文
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本文编号：3512029