煤矿井下钻杆装卸机械臂设计与应用

1

作者 彭光宇 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期255-258,共4页

针对液驱钻杆装卸机械臂控制精度低,动作连贯性差,不利于实现钻机智能化的问题。以防爆伺服控制技术为切入点,结合钻探施工工艺技术,设计六自由度电驱防爆机械臂,用于煤矿井下钻杆自动装卸,打造新一代智能化钻杆装卸平台。首先分析了钻... 针对液驱钻杆装卸机械臂控制精度低,动作连贯性差,不利于实现钻机智能化的问题。以防爆伺服控制技术为切入点,结合钻探施工工艺技术,设计六自由度电驱防爆机械臂,用于煤矿井下钻杆自动装卸,打造新一代智能化钻杆装卸平台。首先分析了钻杆装卸机械臂主要参数,根据参数要求设计机械臂结构方案,再进行机械臂驱动部件选型计算,最后通过运动学仿真与分析,验证机械臂满足钻杆装卸要求。现场试验表明,设计的钻杆装卸机械臂运行稳定,智能化程度高,适用于煤矿井下恶劣环境。 展开更多

关键词 钻杆装卸 防爆机械臂 伺服控制 仿真分析

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煤矿井下钻杆装卸机器人末端执行机构设计与分析 被引量：2

2

作者 李坤 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第3期226-231,共6页

为满足煤矿井下钻杆装卸机器人对末端执行机构的使用要求,研制了一型液动永磁钻杆抓取装置。分析了钻杆装卸机器人的结构特点和钻杆装卸工艺流程,提出采用磁力吸取后机械夹紧定位的方式解决紧密码垛式堆放钻杆的抓取问题和机器人的末端... 为满足煤矿井下钻杆装卸机器人对末端执行机构的使用要求,研制了一型液动永磁钻杆抓取装置。分析了钻杆装卸机器人的结构特点和钻杆装卸工艺流程,提出采用磁力吸取后机械夹紧定位的方式解决紧密码垛式堆放钻杆的抓取问题和机器人的末端柔顺问题;通过4组齿轮反向啮合的方式消除了装置的传动间隙,实现了钻杆的精确定位;通过理论计算验证了装置关键技术参数选取的合理性。试验结果表明:抓取装置夹持力满足设计和使用要求,在不同工艺流程中的机器人均能工作在额定载荷范围之内;采用磁力实现钻杆的取放需要特别注意保证钻杆表面洁净,钻杆表面的污物会造成磁铁与钻杆间的磁力下降,导致抓取失败。 展开更多

关键词 煤矿井下钻机 钻杆抓取装置 码垛式杆仓 钻杆装卸机器人 机器人末端柔顺

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水平定向钻机钻杆装卸装置及发展历程

3

作者 张力 韩振 李明 《非开挖技术》 2018年第4期23-24,共2页

水平定向钻机是一种l在非硬岩地质进行地下管线施丁的机械，可往不适合开挖地表的公路、铁路、建筑物、河流、闹市区、文物保护区、农作物和植被保护区的地下进行管线穿越施工，铺设煤气、水、电力、电讯、天然气、石油等管线。本文介... 水平定向钻机是一种l在非硬岩地质进行地下管线施丁的机械，可往不适合开挖地表的公路、铁路、建筑物、河流、闹市区、文物保护区、农作物和植被保护区的地下进行管线穿越施工，铺设煤气、水、电力、电讯、天然气、石油等管线。本文介绍国内外水平定向钻机的钻杆装卸装置结构形式及发展历程。 展开更多

关键词 水平定向钻机 钻杆装卸装置 自动装卸

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基于模糊滑模反步控制的自动装卸钻杆机械臂轨迹跟踪研究 被引量：4

4

作者 李东民 王通 +4 位作者 杜浩 赵柳杨 栾亨宣 步宇 钟佩思 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期619-628,共10页

针对现有矿井自动装卸钻杆机械臂运动轨迹跟踪方法精度低而导致施工效率低下的问题,综合应用模糊滑模控制与反步控制理论,提出模糊滑模反步控制钻杆机械臂轨迹跟踪法。采用扰动观测器对扰动信号进行估算,采用模糊理论描述滑模面与运动... 针对现有矿井自动装卸钻杆机械臂运动轨迹跟踪方法精度低而导致施工效率低下的问题,综合应用模糊滑模控制与反步控制理论,提出模糊滑模反步控制钻杆机械臂轨迹跟踪法。采用扰动观测器对扰动信号进行估算,采用模糊理论描述滑模面与运动点的广义距离,以降低滑模控制中由速度瞬变所引起的抖振,并采用模糊滑模反步控制法对由系统扰动造成的误差进行补偿。针对钻杆机械臂的两个重要关节进行了运动仿真与试验测试。结果表明:两个关节的轨迹跟踪误差比模糊滑模控制分别减小了28.2%和22.6%。模糊滑模反步控制法有效降低了钻杆机械臂关节运动轨迹误差,极大提高了运动稳定性和响应能力。 展开更多

关键词 钻机 自动装卸钻杆机械臂 模糊滑模反步控制法 扰动补偿 轨迹跟踪误差

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ZY35LK型钻杆自动装卸系统研制与应用

5

作者 彭光宇 张甲迪 《煤矿机械》 2023年第12期158-160,共3页

针对现有自动钻机携杆量少、加卸钻杆动作连贯性差、数字化和智能化程度低等问题,开发防爆伺服控制技术,集成六自由度电驱机械臂,解决机械臂电控系统防爆化问题,研制了ZY35LK型煤矿井下用钻杆自动装卸系统。介绍了该系统的主要参数、技... 针对现有自动钻机携杆量少、加卸钻杆动作连贯性差、数字化和智能化程度低等问题,开发防爆伺服控制技术,集成六自由度电驱机械臂,解决机械臂电控系统防爆化问题,研制了ZY35LK型煤矿井下用钻杆自动装卸系统。介绍了该系统的主要参数、技术特征、关键技术,以及在平宝煤业首山一矿的工业性试验情况。该系统结构设计合理,防爆伺服控制系统运行可靠,自动上卸钻杆动作流畅,视觉识别准确,智能化程度高,满足煤矿自动化智能化建设需求。 展开更多

关键词 钻杆装卸 防爆伺服控制 机器人 工业性试验

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远距离控制防突钻机自动装卸钻杆机构的设计 被引量：15

6

作者 王清峰 《矿业安全与环保》 北大核心 2008年第5期12-14,共3页

自动装卸钻杆机构是远控钻机的关键部分,由钻杆举升机构、钻杆抓取机构及钻杆箱等组成。介绍了自动装卸钻杆机构的设计方案,重点介绍了钻杆举升、钻杆抓取等动作过程及工作原理。

关键词 远控钻机 自动装卸钻杆 机构设计

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瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置设计 被引量：12

7

作者 武斌波 郭文亮 +2 位作者 寇子明 宫晓琴 辛宇鹏 《工矿自动化》 北大核心 2018年第2期63-67,共5页

针对当前瓦斯抽采钻机频繁启停易使钻孔内煤粉堆积、煤孔壁坍塌,进而导致钻杆断裂、钻具丢失、钻孔无法使用等问题,设计了一种新型瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置,阐述了该装置总体设计方案及钻杆接续工作过程。瓦斯抽采钻机连续装卸钻... 针对当前瓦斯抽采钻机频繁启停易使钻孔内煤粉堆积、煤孔壁坍塌,进而导致钻杆断裂、钻具丢失、钻孔无法使用等问题,设计了一种新型瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置,阐述了该装置总体设计方案及钻杆接续工作过程。瓦斯抽采钻机连续装卸钻杆装置主要由前后动力头、测速装置、夹持定位装置、给进装置等组成,可实现无需停钻而连续连接下一根钻杆,减少钻机频繁启停对孔壁的破坏。基于ABAQUS有限元软件的装置力学性能分析结果表明,该装置基座、导轨等关键部分构件的安全系数较高,可满足使用要求。 展开更多

关键词 煤炭开采 松软煤层 煤与瓦斯突出 瓦斯抽采钻机 连续装卸钻杆 钻杆接续 有限元分析

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基于ADAMS的钻杆拆卸辅助机械手仿真分析 被引量：3

8

作者 高怀龙 《煤矿机械》 北大核心 2018年第11期159-161,共3页

为实现机械手在钻机钻杆拆卸过程对钻杆的精准夹紧．防止液压钻机一级钻杆与二级钻杆之间螺纹的破坏，保证钻杆装卸过程的流畅性，提高钻机自动化生产水平。提出采用SolidWorks对机械手建立三维模型，利用虚拟仿真软件ADAMS分析在夹持... 为实现机械手在钻机钻杆拆卸过程对钻杆的精准夹紧．防止液压钻机一级钻杆与二级钻杆之间螺纹的破坏，保证钻杆装卸过程的流畅性，提高钻机自动化生产水平。提出采用SolidWorks对机械手建立三维模型，利用虚拟仿真软件ADAMS分析在夹持过程中动态特性，得到左右手爪运动速度、角加速度及夹持力，将仿真结果用于设计，为结构设计提供理论指导，保证设计产品的合理性。 展开更多

关键词 夹持机械手 钻杆装卸 动态特性

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非开挖铺管钻机自动装缷钻杆机构的设计 被引量：3

9

作者 魏华超 《地质装备》 2011年第6期24-25,共2页

随着我国经济的飞速发展和政府对基础设施的投入加大以及人们对施工环境的日益重视,在过去的几年中,非开挖技术在我国得到了蓬勃发展。目前国内非开挖钻机数量之大令业内人士人叹为观止。经过充分的市场调研和用户意见反馈调查,市场迫... 随着我国经济的飞速发展和政府对基础设施的投入加大以及人们对施工环境的日益重视,在过去的几年中,非开挖技术在我国得到了蓬勃发展。目前国内非开挖钻机数量之大令业内人士人叹为观止。经过充分的市场调研和用户意见反馈调查,市场迫切需求非开挖钻机能够配备一种能够降低劳动强度,提高施工效率取代人工装卸钻杆的机构。为顺应市场的需求,本文设计了一种非开挖钻机用自动装卸钻杆机构,并阐述了系统的工作原理及其液压原理。通过工况试验反馈,证实了此机构能够便捷、高效、安全的完成装卸钻杆的工作。 展开更多

关键词 非开挖技术 钻机 钻杆装卸 设计

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非开挖导向钻机中几种主要结构的设计 被引量：10

10

作者 花蓉 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2009年第8期11-14,共4页

近年来非开挖钻机飞速发展,水平定向钻进及导向钻进技术在管道建设中占主导地位。着重介绍了目前国内外水平定向钻机的动力头传动和驱动方式,给进机构的给进方式,夹持-拧卸装置、底盘、钻杆装卸装置的机构,并分析了它们的优缺点。

关键词 非开挖 水平定向钻机 动力头 给进机构 钻杆夹持 钻杆拧卸 底盘 钻杆装卸

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液压钻车钻杆自动装卸装置的设计 被引量：8

11

作者 陈晨 张明柱 郭蕊 《矿山机械》 北大核心 2014年第4期18-20,共3页

设计了一种小型液压钻车的自动装卸钻杆装置。该装置利用液压机械手,将钻杆从钻杆库搬运至动力头前,与钻杆夹持装置配合以实现钻杆的自动装卸。机械手能够在钻机导轨上移动位置,不干涉钻机钻进运动,提高了作业效率和安全性。

关键词 钻杆自动装卸装置 钻杆 液压钻车 机械手

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美国沟神公司的JT1220 Mach1水平定向钻机

12

《地质装备》 2004年第1期42-42,共1页

关键词 水平定向钻机 美国沟神公司 现场施工 钻杆装卸 缆式地表驱动控制系统

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ZDY850LK煤矿坑道用远控钻机 被引量：6

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作者 刘庆修 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第1期139-141,共3页

ZDY850LK钻机是为适应深部和松软突出煤层等资源生产而设计的一款新型煤矿坑道钻机,该钻机以突破煤矿井下坑道钻机远控技术为核心;重点研究了钻杆自动装卸、钻机状态监测、远程操作控制3项关键技术,开发出配装国产坑道钻机的状态监控与... ZDY850LK钻机是为适应深部和松软突出煤层等资源生产而设计的一款新型煤矿坑道钻机,该钻机以突破煤矿井下坑道钻机远控技术为核心;重点研究了钻杆自动装卸、钻机状态监测、远程操作控制3项关键技术,开发出配装国产坑道钻机的状态监控与操控系统。试验表明该钻机可以很好地实现钻杆自动装卸、钻机状态监测、远程操作控制。 展开更多

关键词 坑道钻机 钻杆自动装卸 状态检测 远程控制 自动化钻进

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浅谈岩芯钻探本质安全生产的发展方向 被引量：2

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作者 香兴银 《西部探矿工程》 CAS 2009年第8期204-205,共2页

使用全液压钻机、液动装卸轻便寝车、液动装卸钻杆工具车、合金钢钻杆几项新设备,从而达到岩芯钻探安全生产向本质安全方向发展。

关键词 岩芯钻探 全液压钻机 液动装卸轻便寝车 液动装卸钻杆工具车 危险源辨识评价 本质安全

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矿用坑道远程控制钻机的设计及应用 被引量：2

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作者 边惠东 《机械管理开发》 2019年第7期17-18,55,共3页

针对煤矿深部煤层和松软突出煤层钻孔时工作环境恶劣、工人工作安全性低的问题,设计了一种集钻杆自动装卸、钻机状态监测和钻机现场影像实时传送功能于一体的矿用坑道远程控制钻机。经现场应用表明,远程控制钻机不仅可以完成常规钻机的... 针对煤矿深部煤层和松软突出煤层钻孔时工作环境恶劣、工人工作安全性低的问题,设计了一种集钻杆自动装卸、钻机状态监测和钻机现场影像实时传送功能于一体的矿用坑道远程控制钻机。经现场应用表明,远程控制钻机不仅可以完成常规钻机的所有功能,还可在地面进行远程控制,降低了工人的劳动强度,满足了煤矿的钻孔需要。 展开更多

关键词 煤矿深部开采 钻杆自动装卸 钻机状态监测 远程控制钻机

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