液压锚杆钻机的设计与分析.pdf

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1、2014年第6期煤矿机电·23·液压锚杆钻机的设计与分析潘跃芸1，张卫国1，夏云2，谢赛南1(1．安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001；2．安徽理_T大学材料科学与工程学院，安徽淮南232001)摘要：气腿式锚杆钻机存在需要人工搬运、定位和存在安全隐患等问题。液压锚杆钻机可以克服上述缺点。对液压锚杆钻机组成及作用进行了阐述，介绍了液压锚杆钻机工作过程，并对主导轨进行了仿真分析，验证设计的合理性。关键词：液压锚杆钻机；主导轨；仿真分析中图分类号：TD353+．6文献标识码：B文章编号：1001—0874(2014)06—0023—03De

2、signandAnalysisofHydraulicBoltDrillerPanYueyun1，ZhangWeiguo1，Xia}Sun2，XieSainan(1．SchoolofMechanicalEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China；2．SchoolofMaterialScienceandTechnology，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China)Abstract：

3、Thepneumaticboltdrillerofleg-supposingtypepresentsalotofdefects，suchastheartificialhandlingandpositioning，andthepotentialriskofsafety．Thesedefectsmaybeovercomebythehydraulicboltdriller．Thestructure，workingprocessandperformanceofthehydraulicboltdrillerareelaborated．Themainguid

4、ewayofthedrillerhasbeenanalyzedbysimulation．Therationalityofthedesignhasbeenverified．Keywords：hydraulicboltdriller；mainguideway；simulationanalysis0引言煤巷锚杆支护方法，俗称“纳鞋底”。。我国国有重点煤矿，平均锚杆支护率已达到50％，国外先进采煤国平均锚杆支护率往往超过80％【2j。现在使用的气腿式锚杆钻机，需要人力搬运和定位，矿工劳动强度大。巷道较高时，安装锚杆网(梁)和装填树脂胶卷需要依靠支撑物；操

5、作工人暴露在没有支护的空间，威胁人身安全。发展液压锚杆钻机可以解决上述问题。1液压锚杆钻机的组成及作用1．1液压锚杆钻机组成液压锚杆钻机主要由液压马达、马达导轨、传动链、锚杆、锚杆油缸、主导轨、主导轨油缸、主导轨导向轨和回转装置等组成。液压钻杆钻机是一个完整的模块，装在凿岩台车或支架上工作，其组成如图1所示。为了减少砂、石、土、水等的侵害，液压马达需要安装保护外壳。主要性能参数：外形尺寸(长×宽X高)／mml380X260×444机重／kg550适用岩石硬度／MPa≤70噪声／dB(A)108推进机构推进力／kN32回转机构额定转矩／Nm200／

6、270回转机构额定转速／(r-min“)600／370最大钻孑L深度／mm2000钻孔速度／(m·min“)／>0．81．2组成部分作用液压马达安装在马达导轨上，驱动锚杆转动。马达导轨与主导轨之间成燕尾槽配合。马达导轨底部通过高强度螺栓与传动链连接。锚杆油缸的推顶和拖拉，通过传动链带动马达与马达导轨沿主导轨运动。传动链、主导轨和马达导轨之间形成行程倍增结构，以减小钻机总长度，实现尽可能大的位移。主导轨是液压锚杆钻机机体与马达导轨、主导轨导向轨形成两组燕尾槽配合，在主导轨油缸的作用下实现直线移动，并具有足够的强度与使用寿命。·24·煤矿机电2014

7、年第6期主导轨油缸固定在主导轨导向轨上。主导轨导向轨上的回转装置，使液压锚杆钻机能够安装在其他设备．如凿岩钻车的悬臂上。L)Kl一液压马达；2一马达导轨；3一传动链；4一锚杆；5一锚杆油缸；6一主导轨；7一主导轨油缸；8一主导轨导向轨；9一回转装置图l锚杆钻机组成2液压锚杆钻机工作过程钻孑L作业前，先空转，确认液压马达及液压油缸运行正常后才投入作业。钻杆低速转动，缓慢推进，当钻孔眼深达30mm左右时，加快转速并加大推力，进人正常钻孔作业阶段；钻机推进到位后，主导轨油缸与锚杆油缸都返回初始位置，准备安装或更换锚杆。不可使用弯曲变形的锚杆。钻孔达到要

8、求的深度后，摘下钻杆并将其装进注锚器中；然后将树脂药卷装入钻孑L中。通过控制液压马达与主导轨上的定位装置，将锚杆托盘放在TLfl艮上，锚