潛孔鉆機行走驅動系統參數匹配研究

潛孔鉆機履帶式液壓行走驅動裝置主要用于采礦場中短距離的行走和鉆孔移位,礦場工況環境惡劣,行走效率低,能耗大,這些因素對其行走驅動系統性能提出了較高要求。本文結合湖南省重大科技項目“一體化液壓潛孔鉆機”的課題研究,從行走驅動系統參數的匹配準則、方法分析入手,結合行走傳動效率,對總體性能參數匹配下牽引特性的進行研究,并利用AMEsim仿真軟件對行走驅動系統的動態特性進行仿真,為潛孔鉆機液壓行走驅動系統的設計與改進提供理論參考。論文主要工作如下: 簡述潛孔鉆機的發展與研究現狀,著重分析國內外潛孔鉆機行走驅動系統的發展概況及其性能特點,闡明課題研究的目的與意義。 針對現有潛孔鉆機液壓行走驅動系統的工作原理進行分析,對發動機與泵、泵與馬達的性能參數匹配進行研究;并簡析潛孔鉆機行走驅動裝置的動力學和運動學問題;探討滑轉率與牽引力的匹配準則。 建立液壓行走驅動系統效率數學模型,通過對變量泵、變量馬達的理論效率分析,探討潛孔鉆機行走工況下的*效率的行走速度范圍與排量比β控制區域,為提高鉆機行走效率提供理論參考依據。 在總體性能參數匹配的基礎上,引入行走傳動效率,結合動力學和運動學分析,建立潛孔鉆機牽引力數學模型,對其牽引特性進行分析,并探討額定滑轉率的取值,并結合實驗對牽引力特性進行驗證

潛孔鉆機是沖擊回轉式鉆機，其內部結構與一般鑿巖機不同，其配氣和活塞往復機構是獨立的，即沖擊器，如圖2。其前端直接聯接鉆頭，后端聯接鉆桿。鑿巖時沖擊器潛人孔內，通過配氣裝置（閥），使沖擊器內的活塞（錘體）往復運動打擊釬尾，使得鉆頭對孔底巖石產生沖擊。沖擊器在孔內的高速回轉，則是由單獨的回轉機構，即由孔外的電動機或風動旋轉裝置，通過接在沖擊器后端的鉆桿來實現的。鑿巖時產生的巖粉，由風水混合氣體沖洗排出孔外，混合氣體是由排粉機構經鉆桿中心注入沖擊器的，再經沖擊器缸體上的氣槽進入孔底。