ZDY6000LD（B）履带式坑道钻机调角机构仿真.pdf

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1、堪寡分(2014一o4)·123·DOI：10．13347／j．cnki．mkaq．2014．04．036ZDY6000LD(B)履带式坑道钻机调角机构仿真孙保山(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710054)摘要：为满足用户对整体式钻机提出的更高要求，采用新结构研制了ZDY6000LD(B)履带式全液压坑道钻机调角机构，利用ABAQUS软件建立调角机构中关键部件有限元模型并进行模态和稳态动力学分析，得出前10阶固有频率及振型，评估调角机构是否满足设计要求。关键词：全液压钻机；调角机构；仿真；模态分析；稳态分析中图分类号：TD421文献标志码：A文章

2、编号：1003—496X(2014)04—0123—03SimulationonAngleModulationMechanismofCrawlerTunnelDrillingRigSUNBaoshan(ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupXihnResearchInstitute，Xi'an710054，China)Abstract：Inordertomeetthehigherdemandofusersforintegraldrillingrig，ZDY60OOLD(B)isdevelopedbyusingnewstr

3、ucture．Afiniteelementmodelofthekeypartsofanglemodulationmechanismisestablishedandtheanalysisofmodeandsteady—statekineticsiscarriedoutbyABAQUSsoftware．Thefirst10stepsnaturalfrequencyandvibrationmodeareobtained，itcanbeusedtoevaluateanglemodulationmechanismtomeetthedesignrequirements．

4、Keywords：all—hydraulicdrillingrig；anglemodulationmechanism；simulationanalysis；model—stateanalysis；steady—staleanalysis治理瓦斯的根本办法是瓦斯抽采J，近水平给进机身一端利用后横梁固定在后支座上，另一端定向深钻孔已经成为高效瓦斯抽采的主导机型。煤利用前横梁连接调角装置的支撑杆，平移部件连接矿井下采用精控定向钻机进行瓦斯抽采穿层钻孔施支撑杆和调角油缸，采用卡槽方式套装在底板上，通工、顺层钻孔施工和探放水钻孔施工以及底板注浆过调角油缸伸缩推动平移部

5、件滑移可实现给进机身钻孔施工等需求越来越多，对钻机调角范围和可靠的正角度调节；通过对后支座和调角支撑杆在履带性也提出较高要求。目前煤矿用履带式全液压定向车体上安装位置的对调，可实现给进机身负角度调钻机施工主轴角度调节范围较小，进行上述钻孔施节。这种调角方式规避了以往钻机调角时要松紧夹工时适应能力受到一定程度限制，工艺适应性有待头和横梁的螺栓的工序，操作便捷、安全可靠。提升。为了克服现阶段产品的不足，实现大范围钻机主轴角度调节，研制的ZDY6000LD(B)履带式坑道钻机设计了角度调节范围达到一30。一+30。的主机调角机构，该机构通过调角油缸的伸缩，无需松动

6、传统调角方式的多个螺栓即可实现钻机主机无级调角，安全可靠，同时减轻了工人的劳动强度。1一夹持器；2一给进装置；3一回转器；4一调角装置；5一油缸保护装置IZDY6000LD(B)履带式坑道钻机主机结构图1主机结构示意图图1为主机结构示意图，主机由回转器、夹持图2为主机撑杆受力示意图，在调角过程中撑器、给进装置、调角装置、油缸保护装置等组成。杆受到钻机机身重力、动力头重力和夹持器重力的基金项目：“十二五”国家科技支撑计划重大专项资助项目作用，随着调角角度的增加上述重力对撑杆的作用(2011ZX05041—001)力相应减小，因此这种调角机构中撑杆承受最恶劣·1

7、24·烤蜀分(第45卷第4期)的[况是机身由水平状态开始凋角的时候。【{{于撑试验表明，低阶模态为系统的薄弱振，此只给}1：杆和水平油缸受到结构设计限制，其夹角较小，用于前6阶模振型图(图略)．．使得机身调起的分力比较小，故而对撑杆进行结构通过软件处理后提出的模态分析结果见l，强度和振动分析很有意义。通过分析，可以得出撑包含模态分析的计算频率和振型特征，从结果口r以杆在有限元分析时候的边界条件，撑杆与机身连接看出前6阶振型最大的位移量为0．9i'n111，¨各阶振的一端可旋转，其右平移部件连接沿着平移导轨水型对应位移最大值比较均匀而日．位几乎在撑中r的平运动

8、，通过力学简化，可在撑杆处施加外载荷。各个部分，说明