坑道鉆機(jī)是當(dāng)今我國地下煤層瓦斯抽放孔施工的主要設(shè)備。傳統(tǒng)鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)型式主要有立式(機(jī)械式)和臥式式。立式鉆機(jī),采用機(jī)械傳動(dòng)。旋轉(zhuǎn)裝置的調(diào)速是分級(jí)的,操作不方便,且容易出現(xiàn)磨損和故障。臥式鉆機(jī)采用液壓傳動(dòng),可輕松實(shí)現(xiàn)執(zhí)行裝置的無級(jí)調(diào)速。另外,在不移動(dòng)機(jī)身的情況下,立式鉆機(jī)和臥式鉆機(jī)都只能在一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行鉆孔作業(yè),即工作平面很少。
針對(duì)傳統(tǒng)鉆機(jī)的上述特點(diǎn),本文提出并研究了多工位坑道鉆機(jī)的思路。論文首先對(duì)傳統(tǒng)鉆機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了分析和總結(jié);其次,介紹了多工位坑道鉆機(jī)的總體結(jié)構(gòu),根據(jù)其垂直和水平使用的功能要求,對(duì)傳統(tǒng)鉆機(jī)執(zhí)行裝置——卡盤和刀夾的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。然后對(duì)多工位坑道鉆機(jī)的工況進(jìn)行了分析,對(duì)其液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)并進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算。建立了多工位坑道鉆機(jī)液壓系統(tǒng)回轉(zhuǎn)回路和進(jìn)給回路的簡化數(shù)學(xué)模型和AMESim軟件分析模型,并通過AMESim軟件仿真分析,研究系統(tǒng)特性;而后通過卡盤關(guān)鍵部件碟形彈簧的承壓性能試驗(yàn)和立式鉆機(jī)的性能試驗(yàn),完成了卡盤的夾緊可靠性及多工位坑道鉆機(jī)的試制。
多工位坑道鉆機(jī)兼有立式鉆機(jī)和臥式鉆機(jī)的特點(diǎn)。采用液壓傳動(dòng),可像臥式鉆機(jī)一樣方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速;可分為垂直工作狀態(tài)和水平工作狀態(tài),無需移動(dòng)機(jī)身即可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)平面鉆孔作業(yè)。