分析了煤矿井下钻机用油缸式给进装置的基本设计原则及结构特点;针对长行程的需求,开发了串并联组合油缸式给进装置,给出了给进装置关键参数的计算方法,并通过拟合曲线分析了有效给进力和起拔力的变化。分析得出随着磨损增加,有效给进力和起拔力随之降低。利用检测试验台对钻机的最大给进力和起拔力进行了测试,验证了理论计算方法的有效性。

针对数字比例阀在煤矿井下钻机电液系统应用中特性开发不足的问题,从数字比例阀的原理出发,构建其数学模型,阐述先导级和主阀之间的耦合关系,发现先导流量是决定主阀静动态特性的关键指标。研究建立了数字比例阀的AMESim模型,仿真结果表明,控制数字比例阀的PWM信号频率为20 Hz时,占空比对流量的线性调控范围为0.2~0.8,主阀输出流量波动幅值为3.16 L/min,数字比例阀静动态特性表现良好。调整好PWM信号频率后将数字比例阀运用于钻机给进回路中,经过测试试验,数字比例阀控给进回路的钻机位移误差较传统阀控回路由2.8%提升至1.9%。