全液压钻机(毕业设计).pdf

《全液压钻机(毕业设计).pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1章绪论全液压钻机在矿山、铁路、公路、水电、煤炭和建筑等工程施工中是不可缺少的主要施工设备之一。特别是随着液压控制技术和计算机技术的结合更促进了钻孔技术的进步，自动化凿岩及自动凿岩设备也相继出现，同时也向着大功率、高效率的方向发展。全液压钻机在国际上已广泛使用,而且也是中国新型钻机发展的主要方向。因此，对于全液压钻机液压系统的研究有很现实的意义。[1~2]1.1.全液压钻机简介1.1.1全液压钻机工作原理全液压钻机又称全油压钻机，一种用油压驱动和控制所有运转部件的钻机。具体而言，就是在钻机工作过程中钻臂调整定位，行走

2、机构的前行、后退、左转、右转、履带的小角度摆动以及钎杆的旋进、退出、推进、冲击以及钎杆倾角的调整、固定等都是由液压系统实现。这类钻机借高压变量油泵和变量油马达实现无级变速，可简化传动机构,去掉齿轮变速箱，既减轻了钻机重量，又能充分利用动力按其结构型式，可分为立轴式全液压钻机和动力头式全液压钻机两种。1.1.2全液压钻机液压系统设计要求基于全液压钻机对破碎岩石钻孔工程中的作用,对全液压钻机液压系统基本要求有[3]：（1）液压执行元件布局合理。要求钻机液压系统结构简单，体积小，重量轻，维修方便，且液压元件的标准化、通用化程

3、度高。（2）控制方法得当。在液压系统中，执行元件需改变运动速度和方向，对于与多个元件，则还有动作顺序及互锁要求，钻机换杆机构中要实行一定的自动循环，要慎重选择各种控制方式。行程控制、压力控制、时间控制等组合要得当。（3）系统安全可靠性。在设计时需要针对不同功能的液压回路，采取不同的措施以确保液压回路及系统的安全可靠性。为防止系统过载，应设置安全阀；为防止举升机构在其自重及失压情况下自动落下必须有平衡回路；支腿回路有液压锁；回转机构应有缓冲、限速及制动装置等，以确保安全。另外，要防止回路间的相互干扰。（4）要有效利用液压

4、功率。提高液压系统效率不仅能节约能量，而且可以防止系统过热。在工作循环中，所需流量差别较大时，应采用双泵和变量泵供油或增设蓄能器，在系统处于保压停止工作时，应使泵卸荷等。（5）防止液压冲击。在液压系统中，由于工作机构运动速度的变换、工作载荷的突然消失以及冲击载荷等因素，常常会产生液压冲击而影响系统的正常工作，因此设计系统原理图时要采取相应的预防措施。在对工作负载突然消失而引起的液压冲击，要在回油路上加背压阀；对由冲击负载产生的液压冲击，要在油路入口加安全阀等。11.2国内外发展状况1.2.1国外发展状况七十年代初，发明

5、了液压凿岩机和液压钻车，七十年代中期，液压钻车投入应用，这标志这采掘机械化程度的巨大提高。此后，各国的凿岩设备制造商研制开发各种型号的液压钻机数百种，并大多自成系列。目前，国外的液压凿岩钻机技术日趋成熟，产品不断完善，品种规格齐全，使用日益广泛。一直以来凿岩钻机的核心产品是全液压凿岩机，而钻机的作用是使液压凿岩机的优越性得以充分发挥。世界著名公司液压凿岩钻机的研发情况如下[4~6]：法国塞克马公司：20世纪60年代末，该公司研制出RPH235型液压凿岩机用在实验室内凿岩。法国蒙塔-伯特公司：1970年该公司退出第一台型

6、号为H50液压凿岩机，在生产中钻孔总长度达到14000m，被批量生产，投入应用。瑞典阿特拉斯科普柯公司：1973年该公司研制出Cop1038型掘进用液压凿岩机，之后不断进行技术创新，推出新产品，2005年推出Cop1132,冲击功率11kW、冲击频率100Hz。其钻孔直径33～51mm,采用双缓冲系积大、防止灰尘、水和切削物体进入机器，从而延长了使用寿命。另外，该公司开发的基于网络的RCS(RigControlSystem)控制系统,是一个有硬件、软件组成的控制平台,能实现远程故障诊断和实时工控,相继又提出高级ABC(

7、AdvancedBoomCon2trol)控制系统,能实现凿岩工作全自动化,实现快速准确地控制整个凿岩钻孔过程。芬兰汤姆洛克公司：该公司研发的凿岩机目前已发展到10个系列产品。其中HL4000系列液压凿岩机供露天钻车配套使用，可钻凿炮孔直径180～230mm其凿速为同级潜孔钻机或牙轮钻机的2～4倍,能量消耗仅为潜孔钻机的1/4。日本东洋公司:1982年该公司研制出THMJ223502AD四臂和THCJ222AD凿岩机器人，具有钻进自适应系统,还有气压、水压、液压和电压等方面的连锁监控功能。机械臂定位误差在5cm以内,凿

8、岩机器人定位时间为25～38s。日本古河公司：该公司推出T3RW22102177Y型凿岩钻机，适用巷道断面15.24m×12.08m,配用凿岩机型号为HD210，钻臂型号为JE331,发动机功率为122.7kW。美国互动科技有限公司：该公司开发出245型凿岩自动控制系统。英国PerardTorgueTension公司:70年代末该