對(duì)于zdy6000ld（a）型履帶式全液壓坑道定向鉆進(jìn)鉆機(jī)的設(shè)計(jì)

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com煤炭工程2011年第1期ZDY6000LD(A)型履帶式全液壓坑道定向鉆進(jìn)鉆機(jī)的設(shè)計(jì)鄔迪，田宏亮，殷新勝，孫保山，方鵬(煤炭科學(xué)研究總院西安研究院，陜西西安710077)摘要：ZDY6000LD(A)型履帶式全液壓坑道定向鉆進(jìn)鉆機(jī)是一種適用于煤礦井下瓦斯抽采(放)定向孔施工的新產(chǎn)品。鉆機(jī)采用開式三泵系統(tǒng)，應(yīng)用了負(fù)載敏感和恒壓比例變量等先進(jìn)的液壓技術(shù)，系統(tǒng)能耗低、穩(wěn)定性高。鉆機(jī)一體化程度高，平臺(tái)上集成了主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)、履帶車體、水泵、電磁起動(dòng)器、穩(wěn)固油缸、照明燈等鉆探裝置和設(shè)備，整機(jī)機(jī)動(dòng)性好、轉(zhuǎn)移快捷、井下使用方便。在鉆機(jī)設(shè)計(jì)中，結(jié)合

2、數(shù)字化設(shè)計(jì)方法，利用軟件對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行建模和分析，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了鉆機(jī)性能。通過室內(nèi)試驗(yàn)和工業(yè)性試驗(yàn)，鉆機(jī)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，具有良好的推廣前景關(guān)鍵詞：履帶鉆機(jī)；定向鉆進(jìn)；負(fù)載敏感；恒壓比例變量；虛擬樣機(jī)中圖分類號(hào)：TD421文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1671—0959(2011)01-0098-03煤礦井下定向鉆進(jìn)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化生產(chǎn)和高效表1鉆機(jī)性能參數(shù)治理煤礦瓦斯治理的一項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)。隨著我國(guó)煤礦開采效率的提高，安全高效生產(chǎn)對(duì)煤礦瓦斯抽采技術(shù)及鉆探設(shè)備提出了更高要求?。近些年，我國(guó)煤礦井下定向鉆進(jìn)技術(shù)取得較大進(jìn)展，但鉆進(jìn)裝備的核心技術(shù)一直受制于國(guó)外，影響了鉆

3、進(jìn)效果和安全生產(chǎn)水平的提高，成為制約我國(guó)煤礦現(xiàn)代化建設(shè)和解決煤礦安全生產(chǎn)突出問題的一大瓶頸J。論文研制的ZDY6000LD(A)型履帶式全液壓坑道定向鉆進(jìn)鉆機(jī)動(dòng)作靈活可靠、操作簡(jiǎn)單、一體化程度高、履帶自行走、搬遷移動(dòng)迅速，適用于孑L口回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和孔底馬達(dá)定向鉆進(jìn)，能滿足具有大斷面巷道和實(shí)現(xiàn)深孔鉆進(jìn)地層條件煤礦的需求。1鉆機(jī)總體方案設(shè)計(jì)ZDY6000LD(A)型履帶式全液壓坑道定向鉆進(jìn)鉆機(jī)適用于煤礦井下近水平中深瓦斯抽放孔及其它工程孔的施工。鉆機(jī)由主機(jī)、操縱臺(tái)、泵站、履帶車體、穩(wěn)固裝置、電磁起動(dòng)器、泥漿泵、照明燈等部分組成，各部分集成安裝在履帶車體上，一體化程度高，整機(jī)轉(zhuǎn)移方

4、便。鉆機(jī)示意如圖1所示。鉆機(jī)性能參數(shù)見表1。1．1履帶車體1．2主機(jī)履帶車體由高強(qiáng)度板式焊接車體和履帶底盤構(gòu)成，采主機(jī)是鉆機(jī)中執(zhí)行鉆進(jìn)的機(jī)構(gòu)，完成鉆進(jìn)、回轉(zhuǎn)、夾用液壓驅(qū)動(dòng)方式。履帶底盤由驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支重輪、持鉆具等功能，如圖2所示?；剞D(zhuǎn)器采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。履帶片、張緊裝置和行走馬達(dá)組成。收稿日期：2010—06—30作者簡(jiǎn)介：鄔迪(1980一)，男，陜西西安人，工程師、碩士，主要從事鉆探機(jī)具的研究和技術(shù)推廣工作。98學(xué)兔兔www.xuetutu.com2011年第1期煤炭工程水泵等裝置和設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，行走操縱臺(tái)控制履帶的行走和1234匡停止，各部分通過油管連接。．穩(wěn)固裝

5、置穩(wěn)固裝置包括上、下穩(wěn)固裝置。上穩(wěn)固裝置由支撐油缸、加長(zhǎng)桿和上接地裝置構(gòu)成，下穩(wěn)固裝置則采用了油缸I／一Ik．H卅L廈；．I口．r_Ir_IlIIIIII髓墻目}戶虧導(dǎo)wfJJ伺／[f『寸一斜撐式穩(wěn)固方式。穩(wěn)固裝置各油缸安裝了液壓鎖，車體穩(wěn)固可靠。lf’也1．6泥漿泵、電磁起動(dòng)器和照明燈鉆機(jī)配備了泥漿泵、電磁起動(dòng)器和照明燈三種輔助設(shè)備。一照明燈；2一泵站；3一操縱臺(tái)；4一履帶車體；泥漿泵由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，通過可換擋式變速箱，產(chǎn)生5一穩(wěn)固裝置；6一電磁起動(dòng)器；7一主機(jī)；8一泥漿泵四檔輸出轉(zhuǎn)速，滿足了不同鉆進(jìn)速度要求的沖洗介質(zhì)的壓圖鉆機(jī)示意圖力和流量。電磁起動(dòng)器用于控制防爆電動(dòng)

6、機(jī)的起動(dòng)、停止和防爆通過減速箱將動(dòng)力傳遞至卡盤，驅(qū)動(dòng)鉆桿。為了使回轉(zhuǎn)器照明燈的開合，具有過載、斷相、短路、漏地閉鎖等保護(hù)適合孔底馬達(dá)定向鉆進(jìn)要求，保證在鉆進(jìn)過程中孔底馬達(dá)功能。不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在回轉(zhuǎn)器上設(shè)置了抱緊裝置(見圖3)，可提照明燈由機(jī)車燈和泛光等組成，分別滿足鉆機(jī)行走照供制動(dòng)力矩。明和鉆場(chǎng)照明需求。鉆機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)鉆機(jī)液壓系統(tǒng)采用了基于負(fù)載敏感技術(shù)的三泵開式循環(huán)系統(tǒng)。鉆機(jī)液壓系統(tǒng)由行走回路、回轉(zhuǎn)回路、給進(jìn)回路和輔助回路組成。在不同工況下，液壓系統(tǒng)工作方式有所不同，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，I泵驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)，Ⅱ泵驅(qū)動(dòng)液驅(qū)泥圖主機(jī)漿泵，Ⅲ泵驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)給進(jìn)；定向鉆進(jìn)時(shí)，I泵驅(qū)動(dòng)液驅(qū)泥漿泵，

7、Ⅲ泵驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)給進(jìn)。液壓系統(tǒng)中，I泵、Ⅱ泵選用負(fù)載敏感泵，多路閥選用了具有負(fù)載反饋功能的液控比例換向閥，構(gòu)成了典型的泵控負(fù)載敏感回路，各執(zhí)行元件的供油量只與換向閥的調(diào)節(jié)開口量有關(guān)，與負(fù)載壓力的變化無關(guān)，達(dá)到了節(jié)能目的；Ⅲ泵為恒壓變量泵，可根據(jù)需要通過溢流閥設(shè)定給進(jìn)回路的最高壓力，溢流損失量小。3鉆機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)()型履帶式全液壓坑道定向鉆進(jìn)鉆機(jī)關(guān)鍵部件采用數(shù)字化虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)方法，包括幾何建圖抱緊裝置模、虛擬裝配、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、液壓特性分析和多體動(dòng)力學(xué)仿真，縮短了設(shè)計(jì)到樣機(jī)生產(chǎn)的周期，并進(jìn)一步提高了．泵站泵站是鉆機(jī)的動(dòng)力總成，由電機(jī)