本文關(guān)鍵詞：鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)的研究和設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著煤炭開(kāi)采深度逐漸加深,重大瓦斯災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。瓦斯抽采作為防治煤礦瓦斯災(zāi)害的根本措施,瓦斯抽采的質(zhì)和量直接關(guān)系到煤礦的安全生產(chǎn),因此,研發(fā)一種高效的瓦斯抽采裝備顯得尤為重要。通過(guò)鉆機(jī)在煤層中鉆孔是瓦斯抽采的有效途徑,全液壓鉆機(jī)由于其結(jié)構(gòu)緊湊、操縱簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)等一系列的優(yōu)點(diǎn),在煤層瓦斯抽采孔施工中得到了廣泛的應(yīng)用。目前的全液壓通履帶鉆機(jī)底盤(pán)較高,只能鉆上位孔而不能鉆下位孔,從而造成了煤層中瓦斯抽采的盲區(qū)�？刹鹦兜募苤姐@機(jī)需頻繁裝拆機(jī)架,搬運(yùn)不方便,勞動(dòng)強(qiáng)度大且工作效率低。普通鉆頭的鉆孔橫截面積較小,下放瓦斯抽采管困難,加之煤層滲透率低,不利于瓦斯的抽放。本文提出了一種鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī),該鉆機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活、全斷面作業(yè)、安全性能好等特點(diǎn),旨在掃除煤層中瓦斯抽采的盲區(qū),而且鉆機(jī)運(yùn)動(dòng)靈活可靠。鉆機(jī)在靜壓水或中低壓風(fēng)鉆進(jìn)時(shí)與常規(guī)鉆進(jìn)相同,在鉆進(jìn)結(jié)束后切換成高壓水,鉆沖擴(kuò)一體高低壓轉(zhuǎn)換裝置啟動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)械擴(kuò)孔和高壓水射流沖孔雙重功能,從而達(dá)到鉆沖擴(kuò)一體的瓦斯抽采效果。首先,通過(guò)考察現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境和查閱鉆機(jī)相關(guān)資料,確定鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)整體方案;其次,依據(jù)實(shí)際技術(shù)指標(biāo),對(duì)鉆機(jī)的各個(gè)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;然后,對(duì)鉆機(jī)各個(gè)零部件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)與裝配,并對(duì)鉆機(jī)關(guān)鍵零部件進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)分析和有限元分析,確定其性能符合設(shè)計(jì)要求;最后,繪制鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)二維圖紙,加工制作各個(gè)零部件并組裝樣機(jī)。通過(guò)對(duì)鉆機(jī)核心部件鉆沖擴(kuò)一體裝置的工業(yè)試驗(yàn)和應(yīng)用表明:擴(kuò)孔鉆頭的動(dòng)作靈活,結(jié)構(gòu)可靠,擴(kuò)孔效果顯著,大幅度提高了瓦斯抽采的效率。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯抽采 鉆沖擴(kuò)一體 液壓鉆機(jī) 擴(kuò)孔鉆頭 高壓 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD712.63
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外瓦斯抽采技術(shù)現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 國(guó)外瓦斯抽采技術(shù)現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)瓦斯抽采技術(shù)現(xiàn)狀13-21
• 1.3 研究的目的和意義21-22
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 1.5 本章小結(jié)23-25
• 2 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)的設(shè)計(jì)25-65
• 2.1 鉆沖擴(kuò)一體系統(tǒng)裝備的工作原理25-26
• 2.2 鉆機(jī)主要技術(shù)參數(shù)26-27
• 2.3 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)整體方案的確定27-29
• 2.4 鉆沖擴(kuò)一體裝置的設(shè)計(jì)29-45
• 2.4.1 高壓水辮的設(shè)計(jì)29-34
• 2.4.2 高壓密封鉆桿的設(shè)計(jì)34-37
• 2.4.3 鉆沖擴(kuò)一體高低壓轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計(jì)37-45
• 2.5 夾持器的設(shè)計(jì)45-50
• 2.6 鉆機(jī)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)50
• 2.7 導(dǎo)軌連接板的設(shè)計(jì)50-51
• 2.8 升降立柱的設(shè)計(jì)51-55
• 2.8.1 升降立柱的組成51-52
• 2.8.2 升降立柱的工作原理52-53
• 2.8.3 活塞桿組件的設(shè)計(jì)53-54
• 2.8.4 缸蓋的設(shè)計(jì)54-55
• 2.9 支撐立柱的設(shè)計(jì)55-57
• 2.9.1 支撐立柱的組成55-56
• 2.9.2 支撐樁帽的設(shè)計(jì)56-57
• 2.10 推進(jìn)液壓缸的設(shè)計(jì)57-58
• 2.11 回轉(zhuǎn)式減速器的設(shè)計(jì)58-63
• 2.11.1 回轉(zhuǎn)式減速器工作原理58
• 2.11.2 WEA17回轉(zhuǎn)式減速器的設(shè)計(jì)58-61
• 2.11.3 WEA25回轉(zhuǎn)式減速器的設(shè)計(jì)61-63
• 2.12 本章小結(jié)63-65
• 3 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)三維模型的建立與裝配65-75
• 3.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)的介紹65
• 3.2 鉆沖擴(kuò)一體裝置的三維模型與裝配65-68
• 3.2.1 高壓水辮的三維模型與裝配65-66
• 3.2.2 高壓密封鉆桿的三維模型66
• 3.2.3 鉆沖擴(kuò)一體高低壓轉(zhuǎn)換裝置的三維模型與裝配66-67
• 3.2.4 鉆頭的三維模型67
• 3.2.5 鉆沖擴(kuò)一體裝置的三維模型與裝配67-68
• 3.3 夾持器的三維模型與裝配68
• 3.4 推進(jìn)液壓缸的三維模型與裝配68-69
• 3.5 導(dǎo)軌的三維模型69
• 3.6 導(dǎo)軌組件的三維模型與裝配69-70
• 3.7 導(dǎo)軌連接板的三維模型70
• 3.8 升降立柱的三維模型和裝配70-71
• 3.9 支撐立柱的三維模型和裝配71-72
• 3.10 WEA17回轉(zhuǎn)式減速器的三維模型和裝配72
• 3.11 WEA25回轉(zhuǎn)式減速器的三維模型和裝配72-73
• 3.12 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)的三維模型和裝配73
• 3.13 本章小結(jié)73-75
• 4 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)受力分析與運(yùn)動(dòng)特性分析75-87
• 4.1 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)受力分析75-84
• 4.1.1 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)不工作時(shí)整體受力分析75-77
• 4.1.2 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)工作時(shí)整體受力分析77-79
• 4.1.3 鉆沖擴(kuò)一體裝置中擴(kuò)孔鉆頭的受力分析79-82
• 4.1.4 鉆沖擴(kuò)一體裝置中銷(xiāo)軸的受力分析82
• 4.1.5 高壓密封鉆桿受力分析82-83
• 4.1.6 連桿受力分析83-84
• 4.2 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)運(yùn)動(dòng)特性分析84-86
• 4.2.1 滑鎖運(yùn)動(dòng)特性分析84-85
• 4.2.2 擴(kuò)孔鉆頭運(yùn)動(dòng)特性分析85-86
• 4.3 本章小結(jié)86-87
• 5 鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)重要零部件的有限元分析87-97
• 5.1 有限元單元法的簡(jiǎn)介87
• 5.2 有限元分析的彈性力學(xué)基礎(chǔ)87-88
• 5.3 重要零部件的有限元分析88-95
• 5.3.1 滑鎖的有限元分析88-89
• 5.3.2 擴(kuò)孔鉆頭的有限元分析89-91
• 5.3.3 銷(xiāo)軸的有限元分析91-92
• 5.3.4 連桿的有限元分析92-95
• 5.4 本章小結(jié)95-97
• 6 鉆沖擴(kuò)一體裝置的實(shí)驗(yàn)分析97-99
• 6.1 鉆沖擴(kuò)一體裝置實(shí)驗(yàn)設(shè)備97
• 6.2 鉆沖擴(kuò)一體裝置實(shí)驗(yàn)過(guò)程97
• 6.3 鉆沖擴(kuò)一體裝置擴(kuò)孔效果97-99
• 7 總結(jié)與展望99-101
• 7.1 全文總結(jié)99-100
• 7.2 工作展望100-101
• 參考文獻(xiàn)101-105
• 作者簡(jiǎn)歷105-107
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集107

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1 吳幸之;液壓鉆機(jī)漏油的預(yù)防[J];探礦工程;1993年02期

2 王文龍;英格索蘭液壓鉆機(jī)作業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)[J];工程機(jī)械;2000年09期

3 蔡啟光;液壓鉆機(jī)在水電工程中的應(yīng)用前景[J];建筑機(jī)械;2000年04期

4 張志萍;;液壓鉆機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J];機(jī)械管理開(kāi)發(fā);2013年01期

5 夏緒波;王西韋;;故障樹(shù)分析在礦用液壓鉆機(jī)中的應(yīng)用[J];價(jià)值工程;2013年18期

6 ;一種新型液壓鉆機(jī)[J];石油鉆采機(jī)械通訊;1975年06期

7 王維德;;新式鉆桿使液壓鉆機(jī)進(jìn)入大直徑鉆孔領(lǐng)域[J];國(guó)外金屬礦采礦;1988年04期

8 劉銘偉;150型安全液壓鉆機(jī)的可靠性研究[J];煤炭工程師;1998年06期

9 ;科技交流[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1986年02期

10 馮健璋，，李程斯;提高汽車(chē)液壓鉆機(jī)的可靠性與節(jié)能的研究[J];節(jié)能;1994年02期

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1 李寶存;;ZJS型智能型煤礦用液壓鉆機(jī)性能檢測(cè)裝置的研制[A];煤礦重大災(zāi)害防治技術(shù)與實(shí)踐——2008年全國(guó)煤礦安全學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

2 黃俊才;;煤炭TK-3型液壓鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器技術(shù)改造研究[A];全國(guó)煤炭地質(zhì)鉆探研討會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 蔡啟光;液壓鉆機(jī)在水電工程中的應(yīng)用前景[N];中國(guó)水利報(bào);2000年

2 陳東興;國(guó)產(chǎn)車(chē)載液壓鉆機(jī)工業(yè)性試驗(yàn)成功[N];中煤地質(zhì)報(bào);2009年

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1 趙夢(mèng)坡;鉆沖擴(kuò)一體液壓鉆機(jī)的研究和設(shè)計(jì)[D];河南理工大學(xué);2016年

2 張紅彥;液壓鉆機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2004年

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