【摘 要】
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煤炭作为我国的主要能源,现阶段煤炭开采企业仍面临智能化水平偏低,职工的劳动负荷量过大等问题,其中,中小型矿场由于巷道尺寸的限制,问题尤为突出。现根据中小型矿场的井下作业环境,提出一种带有锚护功能的锚杆钻机,从整机结构、液压系统、虚拟样机三个方面进行研究,完成锚杆钻机的设计,主要工作如下:根据企业需求及井下作业环境,使用三维建模软件建立锚杆钻机三维样机模型,设计工作台的液压系统,并绘制液压系统原理图
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煤炭作为我国的主要能源,现阶段煤炭开采企业仍面临智能化水平偏低,职工的劳动负荷量过大等问题,其中,中小型矿场由于巷道尺寸的限制,问题尤为突出。现根据中小型矿场的井下作业环境,提出一种带有锚护功能的锚杆钻机,从整机结构、液压系统、虚拟样机三个方面进行研究,完成锚杆钻机的设计,主要工作如下:根据企业需求及井下作业环境,使用三维建模软件建立锚杆钻机三维样机模型,设计工作台的液压系统,并绘制液压系统原理图,依据煤矿井下锚杆钻机工作的过程和结构特点,对锚杆钻机的液压泵、油缸、马达等关键元件进行理论计算,通过计算与选型,确定系统压力为16MPa,液压泵型号为CB-Q型齿轮泵,液压缸均采用HSG系列工程用液压缸,其中,横向位移液压缸缸径为40mm,纵向位移液压缸缸径为40mm,钻臂支撑液压缸缸径为63mm,钻臂变幅油缸缸径为50mm,临时支护支撑油缸缸径为80mm,临时支护变幅油缸缸径为40mm,液压马达为非圆行星齿轮液压马达。在AMESim中对锚杆钻机液压系统进行模型搭建、子模型选取、参数设置并进行液压仿真,通过阶跃信号的变化,控制换向阀动作,分析回路中液压缸和液压马达的工作状态,经分析可知液压缸工进时速度约为0.2m/s,液压马达转速约为320r/min,满足使用需求。对Solid Works中的模型进行尺寸修改,并将修改后的模型导入ADAMS中,使用理论计算与AMESim仿真结果对ADAMS中的虚拟样机进行参数设置,分析液压油缸及关键点的速度、加速度、角速度、角加速度和位移等数据,仿真结果与实际工况基本相符,满足使用需求,验证了三维模型尺寸、理论计算数据、AMESim液压系统仿真的正确性,确定锚杆钻机液压系统的可靠性,整机设计方案的合理性,对中小型矿场生产效率和生产安全的提高具有重要意义,并为其他同类型工程机械的设计提供一定的理论参考。图[59]表[8]参[80]
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