摘要：该文对旋挖钻机在水利工程竖井施工中的应用进行深入研究,详细探讨其施工工艺、优势及效果。通过在贵州省黔西南州纳达水库运用旋挖钻机进行竖井施工的实践,对其运用技术和施工安全措施进行探索和总结。实践表明,旋挖钻机具有较高的施工效率和安全性,能够显著提高竖井施工的效率和质量。因此,旋挖钻机在水利工程竖井施工中具有广泛的应用前景。

摘要：为利用旋挖钻机在回转阶段的制动能量,提出一种基于二次调节技术和液压蓄能器的能量回收系统。通过分析上车回转的工况特点,运用功率键合图理论建立回转动能回收利用的数学模型。针对系统参数的不确定性及存在的外干扰,设计自适应模糊滑模控制器对回转速度进行跟踪控制,并利用李雅普诺夫函数证明控制系统的稳定性和收敛性。为对系统进行优化设计,仿真分析液压蓄能器容积、充气压力及回转制动时间这3个主要因素对系统工作性能的影响规律。研究结果表明:所提出的回转系统在制动时能有效地完成能量回收,其中,回转制动时间对系统工作压力和能量回收效率影响最大,而液压蓄能器容积和充气压力对能量回收效率影响较小,但对恒压网络压力波动影响较大。

摘要：为一体化表达旋挖钻机调桅机构内在的复杂动态特性,提高调桅机构起升过程中关键零部件及其相关液压系统的性能平顺性.首先采用牛顿-欧拉方法建立调桅机构的动力学模型,然后基于功率键合图理论建立调桅机构的液压系统模型,通过改变调桅机构安装位置参数对其起升过程动态特性的影响分析与比对,从而得出一组优化的安装位置参数供设计人员选择参考.该机械-液压系统一体化建模方法为旋挖钻机调桅系统可靠设计提供了一定的理论依据.

摘要：为了更准确地预测旋挖钻机钻杆的振动特性并减小其振动,在分析钻杆振动机理的基础上,结合能量法和有限元理论,建立了钻杆轴向、横向、扭转耦合振动的动力学模型,采用Newmark-β法仿真分析了钻杆的动力学响应。设计了一种旋挖钻机钻杆减振器,并对减振器的减振效果进行了试验研究。结果表明:钻杆系统的横向振动位移幅值比轴向振动位移幅值大;横向和轴向加速度值的突变说明钻杆与孔壁发生了接触碰撞作用;所设计的钻杆减振器具有良好的减振效果,使轴向减振幅度达到52.1%,y轴和z轴横向减振幅度分别达到63.8%和44.2%。

摘要：为有效控制、减弱旋挖钻机钻杆振动,基于吸振原理设计旋挖钻机钻杆减振器;据钻杆振动特点建立钻杆-减振器系统动力学模型,并仿真验证减振器减振效果;建立旋挖钻机钻杆减振系统对减振器减振效果进行试验研究。结果表明,钻杆安装减振器后振幅明显降低,减振作用显著。

摘要：旋挖钻机成孔的显著优势备受关注,但实际钻孔很难达到理想的破岩效果,揭示复杂地层赋存环境的钻头破岩机理是关键。文中基于Boussinesq问题的求解,得到动力头压力和扭矩作用于截齿时的岩石受力及位移,推导截齿破岩时的侵入力及切削力表达式。建立单截齿破岩的三维数值模型,获得钻头钻进中截齿的侵入力及切削力变化规律,对比理论结果以验证数值模型的可行性。基于旋挖钻机双截齿破岩过程的数值模拟,分析钻进中的岩体力学响应及裂纹演化以揭示截齿的破岩机理,探讨不同截齿布置的旋挖钻机破岩力特征,阐明截齿倾角或偏斜角增大都将不同程度地改变破岩力大小。进一步分析截齿布置方式与不同类型地层组合的破岩效率,结果表明,截齿倾角或截齿偏斜角或截齿间距相等时,由软到硬地层的破碎比功逐渐增大,且钻进某一地层的破碎比功先减小后增大,存在最优的截齿布置使得钻进效率最高。研究成果可为旋挖钻机截齿设计的优化和破岩效率的提高提供理论依据。

摘要：动臂是旋挖钻机的一个主要构件,在动臂变幅、钻进和提钻等工况下均是主要承力构件。文中分别对动臂变幅、钻进和提钻工况下,旋挖钻机以最不利的姿势作业,且承受最大载荷时动臂的结构强度进行分析,为动臂的结构设计及优化设计等提供了理论基础。

摘要：针对旋挖钻机关键结构桅杆,设计了一套专门测试桅杆疲劳强度的试验系统,以查找应力危险部位,改善设计结构并减少桅杆开裂开焊故障。该研究创新设计的卧式加载方案,既能通过各工况载荷的单项疲劳实验,也能通过工况循环的疲劳实验,并首次引入空簧支撑系统,可满足10余种不同型号桅杆的试验要求,并很好解决了试验过程中桅杆自身重力产生的多余力的影响。主要介绍了卧式试验系统加载方案、整机结构设计、工作原理、液压系统设计和伺服控制系统。

摘要：为研究大三角变幅型旋挖钻机的力学性能,在详细分析大三角变幅型旋挖钻机提钻和钻进工况下受力情况的基础上,建立了这两种工况下的数学模型。在Simulink仿真平台上建立基于MATLAB函数的仿真模型,并对摇臂不同转角时,大三角变幅型旋挖钻机各部件的受力进行了仿真分析。研究结果表明:在提钻和钻进工况下,桅杆油缸和动臂油缸的载荷与外力有关,与铰接点处的约束反力无关,桅杆油缸作用力影响动臂油缸的作用力;提钻工况下,动臂油缸的载荷超过桅杆油缸的载荷,最大的约束反力出现在摇臂与回转平台的铰接处;钻进工况下,桅杆油缸的载荷超过动臂油缸载荷,最大的约束反力出现在大三角支撑机构与回转平台的铰接处。同时,对提钻工况下的动臂油缸进行了试验,试验数据和仿真数据具有相同的变化趋势,验证了数学模型的合理性。分析结果对大三角变幅型旋挖钻机的设计和优化提供了参考。

摘要：视旋挖钻机钻杆为连续系统,对其纵向振动进行研究。建立两端均带有集中质量元件和弹簧元件的多级阶梯截面杆纵向振动模型,推导相邻钻杆振幅系数的传递矩阵,建立钻杆的复杂边界条件,在此基础上进行质量归一化处理,进而获得钻杆纵向振动的频率方程和正则振型。结合实例进行模态分析,并和几种简化模型的固有频率、正则振型进行对比分析。结果表明:可以将多级阶梯截面杆模型简化为等直杆模型,不建议将两端均带有集中质量元件和弹簧元件的模型简化为上端固定、下端只带有集中质量元件的模型。