针对潜孔钻机变幅机构液压系统研究

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1、．机械制造·李歆怡，等·潜孔钻机变幅机构液压系统研究潜孔钻机变幅机构液压系统研究李歆怡．林正英(福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350002)摘要：在总结潜孔钻机国内外发展现状的基础上，介绍了潜孔钻机重要的工作部件之一变幅机构．进一步分析了其结构组成及动力源液压系统。对其变幅机构在运动过程中的压力冲击现象进行仿真分析，利用液压仿真软件AMESim建立了仿真模型，经分析研究找到了引起压力冲击的原因，并根据仿真研究的结果提出了主阀阀芯过流面积的改进方案，为钻机进一步优化改善提供理论参考。对现实施工也有一定实际指导意义。关键词：潜孔钻机；变幅机构；压力冲击；仿真分析；阀芯中图分类号

2、：1'P271+-31文献标志码：A文章编号：1671．5276(2015)04—0023．04AnalysisofHydraulicSystemofLufingMechanismofDTHDrillLIXinyi，LINZhengying(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350002，China)Abstract：BasedonthesummaryofthedevelopmentsituationofDIHdrillingrigsathomeandabmad．thispaperan

3、alyzestheIu什-ingmechanism，oneimportantpartofDTHdrillingrigs，andthehydraulicsystemofitspoweranddiscussesitsthebasicstructure．Italsoanalyzesandsimulatesthepressureimpactofitsdnvesystemexistinginitsoperatingprocessandusestheonsimulationsoft-wareAMESimtoesfablishitsmode1．Thereasonofthepressureimpa

4、ctisfoundthroughanalysis．Andaccordingtotheresultofthesimulationresearch，itproposesthatthemainvalveischangedtoincreaseitsfilterarea．Thisschemegivesareferencetoitsim-provementandisofcertainpracticalguidingsignificance．Keywords：DTHDrill；lufingmechanism；pressureimpacting；simulationanalysis；valveco

5、re率，对其进行研究和优化有着重要的现实意义。0引言变幅机构能够实现钻机举升及偏转还有推进等功能．因此其组成机构也较复杂。在研究分析运动机构的基础潜孔钻机是现代工程机械中广为人知的一种高效钻上对变幅机构动力源即液压系统进行详细研究，有利于钻孔机械。由凿岩机和破碎锤等凿岩机器逐渐演化而来，是机的进一步优化与升级，同时对实际施工有着一定的指导由冲击器潜入孔内，直接冲击钻头，而回转机构在孔外带意义。动钻杆旋转，通过变幅机构变幅定位并向矿岩钻进的设备。主要用于露天矿山开采，同时也广泛应用于建筑基础1潜孔钻机变幅机构基本结构及其开挖、水电、交通、冶金、建材、港湾及国防建设等施工作业典型变幅运

6、动中⋯。它是目前钻爆法作业中广泛使用的凿岩机械之一，具有钻孔直径大、钻孔深、钻孔效率高、适用范围广等以最经典的直角坐标式变幅机构型的潜孔钻机为例优点，也是当前通用的大型凿岩钻孔设备。潜孔钻机变幅进行分析和研究。基本结构如图1所示。钻臂由钻臂焊机构是从凿岩机器人钻臂中发展而来的．凿岩机器人钻臂接件、摇杆、连杆、翻转头、立柱、铰座1、铰座2、钻臂举升的研究与凿岩机器人的发展紧密相关『2]。其变幅机构由液压缸、钻臂偏转液压缸、钻架举升液压缸和钻架翻转支柱、动臂、翻转头、滑架、钻架、动臂偏转液压缸、动臂举液压缸等零部件组成。钻架相对于滑架的运动由推进补升液压缸、钻架偏转液压缸、钻架举升液压

7、缸、推进补偿液偿液压缸完成，所以滑架与推进补偿液压缸同属于变幅压缸、销轴等组成。随着凿岩机器人的发展，为适应不同机构基本组成部分。钻臂偏转液压缸缸筒与机架之间、的工作要求。变幅机构的功能特点逐渐多样化。可实现摆钻臂偏转液压缸活塞杆与钻臂焊接件之间采用十字铰臂、转臂、伸缩、旋转、俯仰、摆角、补偿、平动等多种动作。联接，滑架与钻架通过导轨联接，其余各部件之间通过变幅机构的配置数量有单臂、双臂、三臂甚至四臂。变幅销轴联接J机构的结构形式有直角坐标式、极坐标式、复合坐标式和变