针对传统液压伞钻的钻孔定位中,人为因素对定位精度影响大、调整时间长、自动化程度低、工作效率不高的问题,以YSJZ4.8全液压四臂伞钻为研究对象,采用PID算法,对液压伞钻的液压系统进行了优化。对液压缸采用了闭环控制,基于遗传算法对PID参数进行了优化,并通过阶跃信号对参数优化后系统进行了仿真分析;建立了虚拟样机动力学仿真模型,获得了位姿改变过程中活塞杆位移与液压缸负载的变化情况,对优化系统施加了变负载,分析、比较了活塞杆真实位移与理论值之间的差异。研究结果表明经优化设计后的液压系统具有较高的稳定性及快速响应性,对变负载具有较高的位置控制精度,可满足伞钻的实际工作要求。

胡家河矿二号回风立井井筒掘砌施工的首要原则是在保证施工质量和施工安全的基础上,确保工程能在预期时间内完成。本文采用了液压伞钻打眼,并对其工作流程、参数选择、以及伞钻悬吊计算及伞钻梁选型计算进行了介绍。经过施工实践,改善了工作环境,缩短了施工工期,节约了施工成本,提高了施工效率。

本溪思山岭铁矿进风井井筒基岩段施工中,凿岩设备由先期的FJD6C-48型气动伞钻调整为六臂YSJZ6.12型液压伞钻,通过两种伞钻的使用对比,六臂YSJZ6.12型液压伞钻较气动伞钻不仅凿岩速度快,工作区域环境得到了改善,还为企业成本控制及工期质量控制创造了价值,具有明显的经济效益和社会效益。创造了本溪思山岭铁矿超大、超深进风井井筒工程连续3个月掘进进尺超100 m的施工业绩。

针对目前全液压伞钻钻孔定位需要手动进行调节,自动化程度较低的问题,文章介绍了对传统伞钻液压系统的改进。应用PID控制算法对两组液压缸进行闭环控制;采用遗传算法优化PID参数并对阶跃信号进行仿真,结果表明系统快速性和稳定性提升;在动力学仿真软件中建立伞钻单臂虚拟样机模型,获取位姿改变时液压缸负载力与活塞杆位移随时间变化情况,对改进系统施加变负载获取活塞杆位移真实值且与理论值比较。结果表明改进后的液压系统在变负载工况下液压缸位置控制能保持较高精度。