摘要：针对煤矿井下钻探工作环境恶劣,工人劳动强度大,容易发生安全事故的情况,设计开发了ZYWL-4000SY型遥控钻机,介绍了该钻机的总体方案,简述了钻机的基本性能参数和主要结构特点,并结合井下钻进施工的流程,详细论述了钻机的液压系统、自适应钻进技术及关键零部件的优化设计等关键技术问题。通过智能防卡钻技术,降低了钻进作业中因地压、瓦斯压力突变导致的抱钻等事故发生的概率,提高了接、卸扣过程中电控比例电磁阀的控制精度及增设溢流系统,满足了动力头钻进与旋转速度的匹配需求,使主动钻杆使用寿命延长2倍以上。通过四关节机械手实现了将钻杆箱中的钻杆准确运送至双夹持器,并与主动钻杆轴线保持一致,为接扣做好准备;并将夹持器卸完扣的钻杆准确送回至钻杆箱,代替人工操作。钻杆箱作为钻杆的盛放系统,与机械手配合实现了打钻和卸钻的完整结合,为钻机连续性工作提供了保障。通过对现场生产应用案例分析证明,遥控钻机可以通过机械手代替工人进行上下钻杆工作,实现一键自动化打钻卸钻,有效降低了工人的劳动强度,实现减人增效;钻机通过防卡钻程序控制钻进过程,有效避免卡钻事故的发生;通过遥控无线操作,避免施工过程中工人与钻机的接触,提高了钻机的安全系数。

摘要：针对煤矿钻机普通夹持器无法在自动钻机上应用的情况,通过对机械手上、下钻杆的工作机理的研究,设计出一种新式双夹持器,对其运动原理进行分析,对夹紧力进行核算,并使用ANSYS仿真软件对关键零部件的强度进行校核,结果表明此双夹持器满足钻机使用要求。经过现场工业性试验表明,双夹持器安全可靠,通过计算机模拟获得的数据是可信的,其性能满足自动钻机需求。

摘要：针对ZYW-1200矿用全液压钻机泵站串泵工作时,小泵易损坏、维修不方便等问题,分析了巷道钻机常用的旁置式与下置式2种布置方式的优缺点,提出了电动机带分动箱后联大小泵独立工作的设计思路,阐述了泵站的设计过程,设计出ZYW-1200矿用全液压钻机重型泵站,现场应用表明该设计有效提高了泵站的可靠性,大幅减少了后期维护费用。

摘要：煤矿巷道钻机施工过程中,工人频繁接触钻机,尤其在上、下钻杆过程中,手持钻杆接扣、卸扣存在很多安全隐患。通过对普通钻机人工上、下钻杆流程的分析,对双夹持器动作进行分解,设计开发了双夹持器的液压系统,并通过对双夹持器系统的压力和流量计算,完成了泵及多路阀等关键液压元件的选型。现场应用结果表明,所设计的液压系统运行稳定可靠,各个零部件动作协调一致,达到设计要求。

摘要：针对国内煤矿企业对钻机实现遥控、自动化操作要求越来越紧迫,介绍了自动钻机系列化设计的思路和依据及钻机的基本性能参数与主要结构。结合煤矿井下施工现场条件及工艺要求,总结归纳了自动钻机钻进工艺的主要功能,并对钻机进行模块化分解组合,提高了零部件的通用率。对钻机关键部件机械手、钻杆箱及对顶双夹持器的工作原理及结构进行详细论述。通过对典型生产案例分析证明,ZYWL系列自动钻机可以满足瓦斯抽放、冲击地压处理的需要。

摘要：针对尚无用于钻机减速箱故障诊断的振动监测和分析方法的现状,以3200型减速箱为例,通过传动原理和振动机理分析,选择振动位移为监测物理量,选择中间轴前端轴承座为监测位置,并设计了监测系统。根据减速箱振动的随机性,采用统计学方法推导了报警阈值和停机阈值公式。通过样机数据采集,求解了3200型减速箱的具体阈值。对于3种人为设置的故障,减速箱的振动数据分析表明,阈值设置合理,与实际应用、维修情况相符。

摘要：针对钻机液压卡盘中传扭盘磨损严重,传扭盘与端盖间沿圆周方向间隙增大,导致胶套寿命缩短的问题,采用数值模拟方法研究传扭盘的力学特征及变形破坏原理,提出用圆柱销配合方式代替卡槽传动的方法。通过三维建模及数值分析得到:圆周方向间隙由0.11~0.37mm减小到0.016~0.061mm;传扭盘最大应力由371MPa降至115 MPa。井下胶套使用寿命由原来5d左右,提高到20d以上。

摘要：针对煤矿井下钻机在进行大倾角钻进时,机架倾角调节困难,易发生倾覆的现象,提出了全方位履带钻机钻孔施工的工艺方法,研制了ZY-850L矿用履带式全方位钻机。详细介绍了钻机的结构特点及主要参数,详细论述了钻机的总体布局、液压系统及关键部件的强度分析。通过实验室及现场应用证明:该钻机满足实际生产要求,尤其在大倾角施工时,操作安全、方便、快捷,为同类钻机设计提供参考和依据。

摘要：针对煤矿现场大功率的自动钻机的需求,丰富自动钻机产品类型,基于ZYWL-4000SY型分体履带式自动钻机设计研发了ZYWL-6000Y型整体履带式自动钻机的动力总成。参照6000型钻机标准,完成了大、小泵及电动机的选型,并对系统发热量进行计算,选择合适的冷却器。通过实验表明:该动力总成的输出参数达到6000型钻机标准,并采用负栽敏感系统有效减少系统发热量,待机时间明显延长。

摘要：非圆行星齿轮机构正常工作的关键就是设计出合理的非圆齿轮节圆曲线。通过对非圆齿轮液压马达的工作原理进行论述,并对其多个参数进行详细的理论推导;在此理论分析的基础上,采用Matlab为工具,以四六型液压马达为例,分别对外齿轮、内齿轮的节曲线方程进行数值求解。