为推进绿色勘查理念,保护生态环境,在地质矿产勘查中实现绿色勘查必须依靠勘查设备的更新、勘查技术的创新。便携式全液压钻机具有方便搬运、易于运输、施工占地面积少、工作效率高、对环境破坏小等优点,已经在我国地质矿产勘查中普遍应用。本文就便携式全液压钻机在山西太原西山矿区与东山矿区岩心钻探中的应用进行探讨,通过实例展现便携式全液压钻机的优势,同时提出便携式全液压钻机在实际应用中存在的问题。

为解决钻机动力头在实际钻孔过程中由于地质条件不均匀而出现的振动影响钻孔效率和安全性的问题,在对全液压钻机动力头结构概述的基础上,基于ANSYS软件对其传动系统的固有特性进行分析;基于MATLAB软件构建了动态优化设计的目标函数、变量以及约束条件完成对传动系统关键参数的优化;基于ANSYS软件对优化效果进行综合评估,并达到预期效果。

介绍了一种自主设计的多功能全液压钻机的液压系统。该机工作过程中钻杆的旋转、推进、起拔以及钻杆倾角的调整和固定等,全部采用液压实现;结构上采用了分体形式,控制台可灵活放置在最佳操作控制位置。回转头采用双马达驱动,安装尺寸小,驱动转矩大。经过1年多的工程实际应用,该机液压系统性能良好,工作稳定。

阐述了全液压钻机浮动式配油套和相关浮环密封的工作原理;概括了近年来对浮环密封结构、密封性能的理论研究和优化改进;介绍了目前钻机配油套常用结构和研究进展,并对该研究中存在的理论建模、分析等方面的不足做了简要的总结。

板式冷却器因具有结构紧凑、重量轻、热传导系数高等优点,在煤矿井下全液压钻机上广泛应用。作为液压系统工作介质的冷却装置,其运行效率及状态对钻机液压系统的高效和稳定运行至关重要,一旦发生故障,轻则影响设备的运行效率,重则造成液压系统污染或元件损坏。因此,对全液压钻机上常用的铜钎焊板式冷却器的结构原理、选型计算、失效形式及故障成因进行了阐述和分析,并说明了设计及使用过程中的预防措施及注意事项,为全液压钻机油冷却器的设计选型及应用提供了技术指导。

本文简述便携式全液压钻机的特点及性能参数,介绍其现场勘查的应用过程,如锚固、钻进等。并从成本效益、应用优缺点等入手,分析此类钻机应用于地质勘查工作中,展现出的效益。

油路板是全液压钻机操纵台的关键部件,其质量对钻机的正常运行有着重要的影响。为提高油路板加工精度和生产效率,分析了加工时存在的问题,提出了新的高效加工方法并研制了液压自动加工工装。改进后的加工方法显著提高了油路板的加工精度和加工效率,保证了钻机的生产效率和运行可靠性。

为解决ZDY4000全液压钻机钻进速度低、精度不足的问题,重点从抱紧机构、液压系统和钻杆、钻头重新选型配套等方面对其进行定向化改造,并在西山煤电屯兰矿22302轨道巷中进行现场试验。试验表明,ZDY4000全液压钻进机实施定向化改造后测量系统性能较为稳定且实现了定向钻进功能,改造取得了预期效果。

在分析全液压钻机作业过程及传统液压系统组成的基础上，设计了ZDY320型全液压钻机的负载敏感液压系统，该系统采用负载敏感控制及传统辅助控制方式相结合，在合理控制成本的同时最大限度节省了功耗率。首先推导出负载敏感阀和节流阀的数学模型，然后通过在图形化仿真环境AMESim中建立负载敏感泵与液压系统主轴回转回路模型并进行仿真，进一步分析负载敏感控制系统对全液压钻机性能的影响及其特点，从而得出负载敏感液压系统的性能特点，为液压系统自动控制设计提供参考。

针对目前钻机钻进效率低、自动化水平不足等问题，以ZDY540全液压钻机为被控对象，将负载敏感控制技术和PLC自动控制技术应用于钻机操作系统中，设计出一种基于PLC的钻机负载敏感控制系统。具体介绍了全液压钻机负载敏感技术的工作原理，负载敏感控制系统中硬件组成和各功能的自动化实现过程及其控制原理。试验测试表明，该控制系统实现了钻机操作的自动化，提高了钻机工作效率，验证了控制系统的可行性。