为保证锚杆钻车稳定工作,提高生产效率,设计了钻臂液压系统。根据锚杆钻车钻臂结构,对钻臂液压系统进行了总体设计,为液压系统各元件确定型号,基于液压系统设计,在AMESim软件中搭建了液压系统模型进行仿真分析,为锚杆钻车钻臂液压系统的性能改进提供了理论参考。

针对目前煤矿巷道支护效率低下的特点,提出了一种具有分度功能的锚杆钻车,在锚护精度和效率上有所提高。采用相关软件对锚杆钻车伸缩臂拓扑优化,并对优化前后伸缩臂进行静力学分析和模态分析。结果表明锚杆钻车伸缩臂满足强度要求,不会发生共振;拓扑优化后伸缩臂最大等效应力减小了2.45%,质量减小了29.55%,达到了优化目的。

为实现巷道支护机械化作业,提高巷道掘进速度,孟村矿引进了CMM2-21型液压锚杆钻车。本文结合钻车主要技术性能,论述了掘锚机械化掘进支护工艺,通过应用实践,分析总结了应用特点,经设备改造、优化支护工艺等措施,缩短了支护作业时间,显著提升了掘进速度,为矿井液压锚杆钻车的应用提供了参考。

介绍了一种小型液压锚杆钻车的主要技术参数、总体布置、结构形式以及支护工艺等。该机型能够完成煤矿井下巷道顶部和侧帮锚杆支护的机械化作业,降低了工作面工人的劳动强度,改善了工人的工作环境。它的成功应用,标志着综掘工区和普掘工区配套锚杆机的小型化设计研究取得了新的进展。

目前国内煤矿井下锚杆支护的工作强度较大、支护效率低、人员安全性差,为此提出一种自动化程度更高的锚杆钻车钻锚工作系统。根据实现自动化钻锚工作的具体要求,使用S7-200 SMART PLC对钻锚工作的控制系统进行设计,使用MCGS组态软件对控制系统进行组态仿真,使钻车具有自动钻孔、填装锚固剂、锚杆装卸、锁紧锚杆的功能。

为解决传统锚杆钻机作业效率低、支护成本高、巷道支护速度慢等问题,本文提出了一套4台锚杆钻机联合支护方案,设计了矿用履带式锚杆钻车系统,介绍了矿用履带式锚杆钻车组成结构。为解决在不同工况下液压系统的运行,设计了配套的液压系统回路。利用AMEsim软件搭建了液压系统模型并进行机电联合仿真研究,结果表明,采用负载敏感变量泵系统在阀芯开启过程中流量变化平稳、无冲击,对液压系统的压力能控制效果好,静动态特性稳定,验证了液压系统回路设计的合理性和可靠性。

基于煤矿井下锚杆钻车液压系统工作原理,分析了液压系统压力损失和热平衡,绘制了系统热能循环图,根据能量守恒、热平衡原理得出了该锚杆钻车发热总功率计算公式。针对目前锚杆钻车冷却系统存在的问题,提出了强制循环冷却的冷却方法。实验表明,锚杆钻车液压油温与液压系统总效率和工作回路等因素有关;通过强制循环冷却可解决锚杆钻车油温过高的问题;该冷却系统的设计为同类型锚杆钻车液压系统的设计提供了参考。

利用先进的液压故障诊断方法对锚杆钻车的液压系统问题进行分析,归纳总结处理锚杆钻车液压系统故障的方法,分析如何对现有的液压系统进行优化改进,找出其中系统的不合理之处进行优化,提高整机液压系统的可靠性和稳定性。

介绍了某矿用液压锚杆钻车机械臂的运动过程,根据操作钻车的施工工艺要求设计出相应的工作平台。针对锚杆钻车工作臂的某些关键零部件进行受力分析,在具体工况下对关键部件进行强度校核。对通用油缸进行合理地选型,有效解决了锚杆钻车在作业过程中机械臂的运动问题。结果表明:锚杆钻车钻臂的刚度和结构强度能够达到机械臂正常运动的基本要求,分析结果为液压锚杆钻车后续结构设计提供了可靠性保障。

正是因为锚杆钻车支护速度对巷道成巷速度有着直接的影响。所以要想进一步提高巷道掘进速递就需要改变锚杆钻车的支护速度,为此就必须要做好锚杆钻车液压系统的优化。本文笔者即结合个人研究经验,对锚杆钻车液压系统在各个工作过程中的功率消耗、热量产生加以计算,总结出一套行之有效的计算公式,以期优化锚杆钻车液压系统的设计奠定良好的基础。