模糊控制的潛孔鉆機(jī)推進(jìn)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)仿真

設(shè)計(jì)了一種新型潛孔鉆機(jī)推進(jìn)力自適應(yīng)控制液壓系統(tǒng),并通過(guò)液壓系統(tǒng)仿真軟件amesim對(duì)系統(tǒng)做了系統(tǒng)分析和仿真,驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性。采用模糊控制,能夠快速有效自動(dòng)調(diào)節(jié)潛孔鉆機(jī)的推進(jìn)壓力,使之與鉆機(jī)回轉(zhuǎn)壓力相匹配,從而達(dá)到潛孔鉆機(jī)的快速鉆進(jìn)和防卡鉆的雙重功效。

分析潛孔鉆機(jī)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其液壓系統(tǒng)的工作原理,推導(dǎo)該回路中相應(yīng)的泵與馬達(dá)的動(dòng)力學(xué)方程;利用amesim仿真平臺(tái)建立基于壓力流量控制的泵控馬達(dá)液壓系統(tǒng)的仿真模型,設(shè)置模型中的主要參數(shù),并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。根據(jù)仿真結(jié)果得到不同負(fù)載作用下馬達(dá)進(jìn)口壓力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線,并進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證,與仿真結(jié)果對(duì)比分析表明,該回轉(zhuǎn)系統(tǒng)在正常作業(yè)和卡鉆工況下,系統(tǒng)的響應(yīng)速度較快,穩(wěn)定性好,負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)。同時(shí),通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證所建立模型的正確性,為潛孔鉆機(jī)回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的性能評(píng)估和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一條新途徑。

22潛孔鉆機(jī)

１、cm351中高風(fēng)壓露天潛孔鉆機(jī) cm351潛孔鉆車(chē)以壓縮空氣作動(dòng)力完成鉆機(jī)全部動(dòng)作用鑿巖作業(yè)。主要適用于露天礦山開(kāi)采，建筑 基礎(chǔ)開(kāi)挖、水利、電站、交通等工程項(xiàng)目施工，鉆鑿巖石炮孔。露天潛孔鑿巖鉆車(chē)主要用于露天礦山 開(kāi)采，建筑基礎(chǔ)開(kāi)挖、水利、電站、建材、交通及國(guó)防建設(shè)等多種工程中的鑿巖鉆孔工作。還可鉆鑿 錨固孔，地質(zhì)壓力測(cè)孔和排水孔等特殊用途的巖石孔。120鉆車(chē)全部以壓縮空氣作動(dòng)力，動(dòng)力單一， 使用風(fēng)壓為中高風(fēng)壓（1.0-2.4mpa）。采用氣動(dòng)馬達(dá)分別驅(qū)動(dòng)鉆車(chē)的行走，回轉(zhuǎn)推進(jìn)與提升。該系統(tǒng)鉆 車(chē)關(guān)鍵部件采用國(guó)際、國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)元件，有可靠的質(zhì)量保證。 氣動(dòng)潛孔鉆車(chē)技術(shù)規(guī)格 主要技術(shù)規(guī)格cm351 工作風(fēng)壓(mpa)1.05-2.46 耗氣量（m3/min）17-21 鉆孔直徑（mm）110-150 配用沖擊器 標(biāo)配dhd340a 選配dhd350r/ql

潛孔鉆機(jī) (3)

國(guó)內(nèi)潛孔鉆機(jī)最早由河北宣化地區(qū)生產(chǎn)于上世紀(jì)50年代，通過(guò)國(guó)家不斷地投入和自身 的發(fā)展，鉆機(jī)性能和技術(shù)含量大幅提高，在國(guó)際市場(chǎng)建立了良好的知名度，80年代后美國(guó)、 瑞典等國(guó)家世界500強(qiáng)企業(yè)紛紛來(lái)宣化投資建廠或合資生產(chǎn)。其產(chǎn)品和生產(chǎn)技術(shù)作為大學(xué)教 科書(shū)內(nèi)容用于科研教學(xué)，因此，在國(guó)內(nèi)潛孔鉆機(jī)的代名詞又叫“宣化鉆機(jī)”。90年代后以河 北宣化已形成設(shè)備生產(chǎn)基地。張家口宣化英諾威克鑿巖機(jī)械有限公司、張家口宣化阿特拉 斯·科普柯建筑礦山設(shè)備有限公司等一些企業(yè)以研制生產(chǎn)最新型，高性能，低消耗，露天各 種型號(hào)鉆孔機(jī)械為主，同時(shí)可供配件。產(chǎn)品廣泛用于大，中，小型礦山，水電，交通等土石 方開(kāi)挖爆破工程，也可用于港口，航道等水下巖石穿孔爆破，技術(shù)力量雄厚，工藝先進(jìn)具 有很強(qiáng)的制造能力和一流的管理水平，在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上，具有專業(yè)技術(shù)人員的優(yōu)勢(shì)，與 科研院校常年合作，研制出新型的液壓潛孔

研究潛孔鉆機(jī)優(yōu)化定位和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題,潛孔鉆機(jī)鉆臂是一種復(fù)雜的多關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),傳統(tǒng)的方法采用機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型求解困難。為了提高設(shè)計(jì)的可靠性和有效性,提出一種虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),建立仿真系統(tǒng)。首先采用pro/e和adams建立鉆臂虛擬樣機(jī)模型,再結(jié)合實(shí)際工況對(duì)鉆臂四個(gè)典型動(dòng)作進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,得到各液壓缸受力變化曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)表明仿真模型和仿真結(jié)果合理可靠,為進(jìn)一步進(jìn)行鉆臂設(shè)計(jì)和研究提供了可靠的參考依據(jù)。

潛孔鉆機(jī) 第一節(jié)概述 一、潛孔鉆機(jī)的應(yīng)用 在鉆孔機(jī)械應(yīng)用中，氣腿式鑿巖機(jī)只能鉆鑿小孔徑、中淺炮孔；重型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)經(jīng) 接桿也能鉆鑿較深的炮孔，但能量消耗大，鉆進(jìn)速度慢。而潛孔鉆機(jī)的特點(diǎn)是活塞打擊釬桿 時(shí)的能量損失不隨鉆孔的延伸而加大，因此，它適合于鉆鑿大孔徑、深度大的炮孔。 潛孔鉆機(jī)是利用潛入孔底的沖擊器與鉆頭對(duì)巖石進(jìn)行沖擊破碎，因此，稱為潛孔鉆機(jī)。 廣泛用于金屬礦山、水電、交通、建材、港灣和國(guó)防工程中。 潛孔鉆機(jī)：用鉆桿帶動(dòng)風(fēng)動(dòng)沖擊器和鉆頭一起旋轉(zhuǎn)，利用風(fēng)動(dòng)沖擊器的活塞沖擊鉆頭 破碎礦巖，通常用在中小型礦山中鉆直徑80～250毫米的炮孔。潛孔鉆機(jī)可以在中硬以上（f ≥8）的巖石中鉆孔。鉆機(jī)價(jià)格比較便宜，特別適用于中小型露天礦。 潛孔鑿巖的實(shí)質(zhì)，是在鑿巖過(guò)程中使沖擊器潛入孔內(nèi)，以減小由于釬桿傳遞沖擊功所造成的 能量損失，從而減小孔深對(duì)鑿巖效率的影響。潛孔鑿巖的

潛孔鉆機(jī)的維護(hù)與調(diào)整

在分析了潛孔鉆機(jī)節(jié)能防卡鉆推進(jìn)液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用功率鍵合圖理論對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,同時(shí)結(jié)合simulink建立了仿真模型。其動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果考慮了非線性因素,結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確,為智能防卡鉆控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

簡(jiǎn)述了cs165e潛孔鉆機(jī)的工作原理和技術(shù)特點(diǎn),重點(diǎn)介紹了由plc組成的潛孔鉆機(jī)電氣控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)、行走、接卸桿功能的轉(zhuǎn)換和pid調(diào)節(jié)功能,可顯示和監(jiān)控各種工況的設(shè)定值、測(cè)量值和系統(tǒng)可變參數(shù)。

1 露天潛孔鉆機(jī) 潛孔鉆機(jī)是中、小露天礦山的主要鉆孔設(shè)備。 一、原理：潛孔鉆是把氣動(dòng)沖擊器連鉆頭裝在鉆桿的前端， 鑿巖時(shí)，沖擊器隨著鉆孔延深而潛入孔底破碎巖石。 二、適用范圍：直徑80～250㎜的炮孔，深度一般不大于 30m,但最深可達(dá)150m。 三、特點(diǎn)： 1、沖擊力直接作用于釬頭，沖擊能量不因在釬桿中傳遞而 損失，固鑿巖速度受孔深影響小。 2、以高壓氣體排出孔底的巖渣，很少有重復(fù)破碎現(xiàn)象。 3、孔壁光滑哦，孔徑上下相等，一般不會(huì)出現(xiàn)彎孔。 4、工作面的噪聲低。 四、潛孔鉆機(jī)分類與典型鉆機(jī)： 1、按其重量和鉆孔直徑可分為三種類型： （1）、輕型潛孔鉆機(jī)，重量較輕，鉆孔孔徑一般小于110㎜； （2）、中型潛孔鉆機(jī)，重量約為10～15噸，孔徑為150～ 170㎜； （3）、重型潛孔鉆機(jī)，重量在30噸以上，孔徑一般大于200 ㎜； 2、按其使用的空氣壓力可分為兩

www.***.*** ics73.100.30 d92 jb/t9023.1－1999 kq露天潛孔鉆機(jī) kqseriesopencutdownholedrill 1999-06-28發(fā)布2000-01-01實(shí)施 國(guó)家機(jī)械工業(yè)局發(fā)布 www.***.*** i 前言 本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)zbd92001—88《kq露天潛孔鉆機(jī)》進(jìn)行的修訂。修訂時(shí)，對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)作了編輯性修 改，主要技術(shù)內(nèi)容沒(méi)有變化。 本標(biāo)準(zhǔn)自實(shí)施之日起，代替zbd92001—88。 本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)礦山機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：宣化采掘機(jī)械廠、江西礦山機(jī)械廠。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：席富梅、劉俊杰、李子成、黎家健、楊現(xiàn)利。 jb/t9023.1－1999 1 1范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了kq露天潛孔鉆機(jī)的型式與基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方

1．已知條件 1、霍林河煤礦2010年全年采煤1500萬(wàn)噸，（煤的密度=1.38g/3cm硬度 6f），剝離6000萬(wàn)3m，（f=6～10）； 2、煤孔孔徑150mm，巖孔孔徑250mm； 3、作業(yè)時(shí)間為一年360天，三八工作制； 4、采用kq—150（沖擊功280j，沖擊頻率8501min），kq--250潛孔鉆機(jī) （沖擊功1800j，沖擊頻率22001min） 2．要求： 1、分別計(jì)算出兩種鉆機(jī)的鉆機(jī)效率，m/臺(tái)班； 2、計(jì)算所需設(shè)備數(shù)量； 3、列出兩種設(shè)備的技術(shù)規(guī)格和工作參數(shù)； 3．參考文獻(xiàn)： 《露天采礦機(jī)械》凌天青人民交通出版社2005 《露天采礦手冊(cè)》中國(guó)礦業(yè)學(xué)院主編煤炭工業(yè)出版社1987 《孟愛(ài)國(guó)老師課堂筆記》 4．設(shè)備選型計(jì)算 4.1鉆機(jī)速率計(jì)算： 4.1.1kq—150潛孔鉆

對(duì)潛孔鉆機(jī)卡鉆機(jī)理進(jìn)行了探討,為提高潛孔鉆機(jī)的防卡鉆能力,提出了一種能對(duì)卡鉆事故和卡鉆類別進(jìn)行判別,并能自動(dòng)處理卡鉆和恢復(fù)正常鉆進(jìn)的智能防卡系統(tǒng)。該系統(tǒng)能大大提高潛孔鉆機(jī)對(duì)卡鉆判別的準(zhǔn)確性和處理的快速性。

研究潛孔鉆機(jī)行走液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理,建立了基于amesim的行走液壓系統(tǒng)仿真模型,對(duì)3種典型工況進(jìn)行了仿真分析,并利用試驗(yàn)驗(yàn)證了仿真模型的正確性。研究工作為潛孔鉆機(jī)行走液壓系統(tǒng)的性能評(píng)估和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了新思路。

通過(guò)對(duì)潛孔鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程進(jìn)行力學(xué)分析和運(yùn)動(dòng)分析,解釋了鉆孔彎曲、排渣不暢和孔口落石導(dǎo)致卡鉆的過(guò)程,為預(yù)防和處理卡鉆提供了理論基礎(chǔ)。

露天潛孔鉆機(jī)是露天礦山開(kāi)采應(yīng)用最多的鉆孔設(shè)備。潛孔鉆機(jī)在鉆孔過(guò)程中產(chǎn)生大量的巖渣和巖塵,不但嚴(yán)重危害操作者的身體健康,也降低了礦山設(shè)備的使用壽命。采用合理的除塵控制系統(tǒng),對(duì)防治粉塵污染,減少巖塵危害具有重要作用。1除塵系統(tǒng)的原理潛孔鉆機(jī)的主動(dòng)力源來(lái)自壓縮空氣。壓縮空氣

我國(guó)用于露天采礦的kq型(yq型)潛孔鉆機(jī)的鉆具由鉆桿及沖擊器等組成,其回轉(zhuǎn)扭矩靠回轉(zhuǎn)接頭傳遞?；剞D(zhuǎn)接頭前端的兩個(gè)導(dǎo)向鍵,不僅起著與鉆桿聯(lián)接的功能,而且又是回轉(zhuǎn)扭矩的主要承受者。在作業(yè)中,因巖石硬度、鉆孔條件不同,該鍵所承受的扭力及剪切載荷也相應(yīng)產(chǎn)生變化,尤其是當(dāng)擴(kuò)孔及處理卡鉆頭、卡鉆桿等事故時(shí),該鍵所承受的交變扭矩及剪切載荷會(huì)急劇增加,在此工況下,工作的回轉(zhuǎn)接頭極易使兩個(gè)導(dǎo)向鍵磨損或者斷裂。原設(shè)計(jì)該接頭為一整體零件,以往在修理

kq—150型潛孔鉆機(jī)用回轉(zhuǎn)接頭傳遞扭矩?；剞D(zhuǎn)接頭前端的兩個(gè)異向鍵與鉆桿接頭聯(lián)接。在施工作業(yè)中,該鍵承受交變載荷,極易變形或斷裂。特別是處理卡鉆頭,卡鉆桿事故

關(guān)于潛孔鉆機(jī)的調(diào)查情況說(shuō)明 潛孔鉆機(jī)作為專業(yè)的設(shè)備，技術(shù)含量較高，市場(chǎng)同類廠家不多， 在多方調(diào)查了解后發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)大中型礦山大部份使用進(jìn)口設(shè)備， 在這個(gè)行業(yè)內(nèi)以山特維克（sandvik）和阿特拉斯·科普柯 （atlascopo）為行業(yè)之首，另外國(guó)內(nèi)也有兩款品牌：山河智能和 湖南有色，但由于技術(shù)不成熟，使用成本過(guò)高，礦山采用的非常少。 根據(jù)多方面了解及實(shí)地考察，針對(duì)水泥礦山的實(shí)際應(yīng)用，山特維克和 阿特拉斯兩品牌鉆機(jī)有如下的不同之處： 一、產(chǎn)地： 山特維克鉆機(jī)為整機(jī)原裝進(jìn)口，在芬蘭生產(chǎn)；阿特拉斯在國(guó) 內(nèi)南京組裝，部份件國(guó)產(chǎn)化。 二、價(jià)格 山特維克di500型鉆機(jī)作為原裝機(jī)，價(jià)格更為合適，阿特拉 斯l6型鉆機(jī)不能滿足年產(chǎn)200萬(wàn)噸的水泥生產(chǎn)線需要，l8鉆機(jī)， 雖然在國(guó)內(nèi)組裝，但比山特維克di500型鉆機(jī)的價(jià)格高出很多。 三、售后服務(wù) 1、服務(wù)體系及人員配

工程技術(shù)學(xué)院09級(jí)采礦工程(1)班露天作業(yè) 第1頁(yè)共8頁(yè) 已知條件： （1）南露天煤礦2012年全年生產(chǎn)1850萬(wàn)噸原煤，煤的密度為1.38 3cmg，硬 度為f4； （2）年剝離廢巖7100萬(wàn)m3，巖的綜合硬度f(wàn)=4； （3）全年爆破煤的孔徑：150mm，巖石孔徑：250mm； （4）正常作業(yè)天數(shù)300，以三班循環(huán)作業(yè)。 要求： （1）分別計(jì)算兩種孔徑的臺(tái)班效率m/臺(tái)·班； （2）計(jì)算所需鉆機(jī)的數(shù)量（四舍五入）； （3）通過(guò)查資料列出兩種鉆機(jī)的技術(shù)規(guī)格和工作參數(shù)（列表）。 參考項(xiàng)目： （1）巖石的類型； （2）全年穿爆量； （3）穿爆參數(shù)； （4）參考同類型礦山的設(shè)備經(jīng)驗(yàn)； （5）查找廠家提供的設(shè)備技術(shù)規(guī)格及工作參數(shù)； （6）要求維護(hù)方便。 工程技術(shù)學(xué)院09級(jí)采礦工程(1)班露天作業(yè) 第2頁(yè)共8頁(yè) 1、選型 1.1