基于Matlab/GUI的钻机动力头齿轮动态优化设计

煤矿用全液压钻机动力头主要采用液压驱动和齿轮传动相结合的方式,其中,齿轮传动的振动烈度直接影响着动力头的输出能力,成为了设计中必须考虑的重要问题。以ZYWL-2600R型松软煤层螺旋钻机为研究对象,在齿轮副的单自由度扭转振动模型基础上,以啮合线上的振动加速度为优化目标,建立了动力头齿轮副的动态优化设计模型,并借助Matlab优化工具箱和GUI工具开发了优化设计程序的图形界面,求解了齿轮振动最小的宏观设计参数,为钻机“高速”动力头的动态优化设计提供了参考。结果表明,优化后齿轮副的时变啮合刚度显著提高,有效改善了齿轮传动的振动特性。     

一种新型坑道钻机

美国焦爱（JOY）钻机制造公司在1978年试制了一种新型液压坑道钻机。钻机整个安装在履带式拖拉机上,全机除旋转部分采用机械传动以外,其他部分均由液压传动。由于液压系统设计比较合理,又采用了齿轮油泵改造成的气马达驱动动力油泵,所以钻机性能较好,效率较高,设备寿命也较长。      

YC-120型液压车装钻机

为挖掘现有设备潜力，内蒙地质局在总结各队改进经验的基础上，于81年初组织专业技术力量，对原DPP-100型汽车钻机从结构上进行了较全面的改革，即现在的YC-120型液压车装钻机。经我局系统鉴定会议通过，已正式投入生产。现将主要改革部份分述如下：一、钻机部分（一）增加了液压给进装置在原转盘箱壳上、下平面部分各增加一块支板。以最小中心距（440毫米）搪孔，安装XU-300-2型钻机给进油缸两个。其横梁部分设置一个小油缸，用以控制卡柱式不停车倒杆装置，从而达到油压给进，油压倒杆。     

地质勘探常用液压钻机动力设备的特性与选择

通过对液压钻机动力设备特性的了解,并结合液压钻机工作环境.对液压钻机动力设备进行合理选择。以达到优化钻机结构、增强钻机环境适应能力、减少钻机动力故障、提高钻探效率的目的。     

DPP-100型汽车钻的改装

为了提高钻机的适应能力，我们对DPP-100型汽车钻机进行了局部改装。即在原机平台上增加一台电动机及其相联接的一套减速、离合、变速装置。设备重量较原机约增600公斤。离合器及变速箱系采用北京600型钻机的离合器及变速箱总成，减速器亦是利用现成齿轮加工自制而成。     

北京800型钻机斜孔安装简易计算

冶金系统勘探队普遍使用北京800型转盘钻机.转盘钻机的安装是以转盘为基准的,而转盘的安装又以孔位为基准.因此,采用转盘钻机施工斜孔时,钻机的安装不仅要算出孔口中心至钻塔前腿铁枕中心的距离(简称孔的距,用L表示);而且要求出转盘底座前排螺孔中心与钻塔前腿铁枕中心的距离(简称安装距,用X表示). 孔前距及安装距可用三角计算求得,参看图1及图2.其理论计算公式为:     

钻通公司ZT-12新型水平定向钻机研制成功

经过钻通公司设计、加工人员近半年的努力,新型ZT-12齿轮齿条水平定向钻机终于研制成功。ZT—12型钻机采用齿轮齿条给进体统,更坚固耐用;选用康明斯柴油发动机,动力输出稳定;自动装卸钻杆系统,使施工间断时间大大缩短并节省人工;液压地锚,全液压系统锚固更为可靠;橡胶履带底盘,行走更快捷、更灵活。     

300米岩心钻机液压传动系统的改进设计及分析

我厂生产的300米岩心钻机是一种机械传动、液压给进和操纵的立轴式钻机。它的代表产品先后有XU300-2型、XU300-2A型和XY-2型钻机。它们的液压系统的主要区别在于：XU300-2型和XU300-2A型钻机的液压系统，是由定量的齿轮油泵供油，采用了调压溢流阀的旁路调压回路和多路换向阀（13—0）操纵的方向控制回路。它所采用的大部分液压元件与五十年代的产品基本一样，一直未加以改造。这种液压系统也是一直沿用下来，它存在着许多不合理的部分。XY-2型钻机，则是1982年底经部级鉴定，并于1984年起形成了     

CYS-300型全液压地热水井钻机的研制

本文介绍了CYS300型全液压地热水井钻机的性能参数、关键机械部件结构及液压系统的设计。钻机选用齿轮泵作为液压系统动力元件,配合液压多路阀实现对动力头双液压马达和给进油缸等执行元件液压油的合流,通过液控二速阀实现动力头双液压马达的串并联工作,输出4种转速和扭矩,在满足钻机性能参数设计要求的同时,简化液压系统的设计,减少液压系统能量损耗,降低维护和使用成本。钻机采用油缸三链条倍速机构实现动力头的给进提升,具有结构简单、性能可靠、抗冲击能力强、提升平稳等优点。现场工程施工应用表明：CYS300型全液压地热水井钻机性能稳定可靠,工艺和复杂地层适用能力强,操作安全舒适,钻进效率高。     

横立轴齿轮调换使用提高转数

507队铁矿小队598机,用的是KA-2M-300型钻机,用H-22柴油机带动。当柴油机达到约420转/分的速度时,钻机立轴转数仍仅为90转,因而钻进效率很低。我们根据横立轴齿轮内孔和厚度尺寸完全相同的情况,将原横轴14齿齿轮与立轴22齿齿轮相互调换安装。即横立轴齿轮转速比从14:22＝0．64,变成22:14=1．57。     

一款可获取大直径冰芯的钻机——蓝冰钻

蓝冰钻（BID,Blue Ice Drill）是一款大直径、便携式钻机系统,由美国麦迪逊-威斯康辛大学冰钻设计与操作团队研发,可以从近地面的钻点快速获取直径241 mm、无污染的冰芯样品.蓝冰钻的主要组成部分如下：1）下井电机/齿轮减速器：带动冰芯钻刀和外管内的芯管旋转,以便高效运送切割下来的固态冰;2）变频驱动器及配套的控制箱,管理钻机的输入电源;3）安装在反扭杆两侧的把手,在地面以上时起到反扭作用;4）冰芯回收工具：回收冰芯不是通过钻头上的卡刀,而是由独立的冰芯回收工具完成;5）其他附属设备：所有的下井设备通过在绞车上运行的绳索,悬挂在一个可折叠的三脚架上.蓝冰钻系统最少可由两个人操作,并已成功在南极Taylor冰川蓝冰区完成两个工作季.本款钻机系统的升级版本——深蓝冰钻（BID-Deep）,目前已经完成设计,获取冰芯深度可至200 m.     

液动回转冲击钻进中管道液流动态及气囊蓄能器的应用

本文计算和论述了回转冲击钻进中管道液流产生的水击及其影响。使用蓄能器可以改善管道液流动态、提高冲击器的工作能力、减少水击能量的损失。凡冲击器的基础频率越低,蓄能器的安装距离则越大,否则效果相反。从管道各部水压变化实测证明蓄能器确能减小管道压力波动幅值,提高冲击器频率。利用热力学原理可以计算蓄能器每次蓄释的能量。     

ZDY200LM履带式钻锚机在建北矿巷道支护的应用

锚杆支护是一种快速、安全、经济的煤矿巷道支护方式,是目前巷道支护的先进技术。介绍了ZDY200LM型履带式全液压钻锚机的整体结构型式,包括整体布局、行走机构、钻架总成、操纵台、液压和电气系统。以陕煤集团黄陵建北煤矿实际应用为例,阐明ZDY200LM型履带式全液压钻锚机在巷道锚杆支护施工领域中的优势,为同类锚索(杆)施工设备的设计与开发提供借鉴及指导。      

CFD 在保真取心钻具结构优化设计中的应用

在无胶结、松散、易碎地层中钻进取心,采取率不足一直是困扰钻探界人士的技术难题。针对一套自行设计的高保真取心钻具,用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics简称CFD)方法,对钻具内的流场进行了三维数值模拟,并在此基础上对其结构进行了优化设计。事实证明,利用计算流体动力学技术对钻具的水力结构进行优化设计是一种经济而有效的手段。     

无卷扬机液压缸升降式钻机

目前,液压动力头岩心钻机大多采用液压缸给进,液压卷扬机提升。近年来,国外多个国家以液压技术见长的公司,研发了无卷扬机液压缸升降式钻机,它与传统钻机设计理念不同,液压缸不单是给进机构也作为提升机构。这种钻机取消了结构复杂而笨重的卷扬机、天车、游动滑车组。液压缸提升系统井架不承受提升载荷,井架尺寸小,轻便;整个设备体积小、质量轻、成本低、技术经济指标先进。它为研发液压动力头钻机提供了一种新机型。介绍了瑞典山特维克浅钻和挪威MH公司RamRig深孔钻机的结构和其他一些国家研发和应用情况。阐述了双液压缸提升和液压缸-钢丝绳倍速机构两种不同系统的工作原理及应用特点。     

基于单目视觉的钻杆位姿识别技术研究

钻杆自动装卸技术作为智能钻探装备领域的关键技术,制约着煤矿井下钻探装备的自动化和智能化发展,现有钻杆自动装卸系统主要依靠机械结构和接近开关进行定位,存在定位精度差自动化程度低的问题。针对此问题,提出一种基于单目视觉技术的钻杆位姿识别算法,利用摄像机拍摄含有合作目标的图像,解算摄像机与合作目标之间的相对距离和姿态,通过固定坐标变换,推导钻杆相对于机械手的位姿,引导机械手进行钻杆自动装卸。首先,确定系统总体方案,利用小孔成像原理和张正友标定法建立摄像机成像数学模型,求解摄像机内外参数;然后,使用棋盘格标定板作为被测钻杆的合作目标,根据小孔成像模型和空间成像关系,建立空间任意平面的单目测距模型,计算得到相机光心与合作目标点的距离;最后,通过摄像机成像模型得出合作目标的姿态矩阵,结合摄像机内外参数,经坐标转换求解得到合作目标在世界坐标系中的姿态矩阵,再通过固定坐标变换完成钻杆位姿识别。为验证算法准确性,在室内进行了钻杆位姿识别试验,试验中对每张现场图片进行重复测距与姿态估计,结果显示钻杆距离识别偏差在0.12%之内,钻杆姿态识别偏差在1.08%之内,满足钻杆自动装卸精度要求。试验结果表明,基于单目视觉技术的钻杆位姿识别算法真实有效,利用该算法可实现钻杆定位智能识别,提高钻杆自动装卸精度和钻探装备的智能化水平。      

导向钻机液压管路的优化设计

导向钻机液压管路的尺寸直接影响着能量损失以及管路体积、质量的大小。采用优化设计方法,综合考虑能量损失及管路体积2方面的影响,建立了导向钻机吸油管路的目标函数,经编程求解,确定了管路的合理尺寸。     

全液压动力头水井钻机国产化若干问题

简要介绍了全液压动力头水井钻机的国内外发展状况及其优缺点;分析了我国对全液压动力头水井钻机的市场需求;提出了加快全液压动力头水井钻机国产化进程的建议。     

马达加斯加Sakoa煤田钻探施工技术

介绍了全液压动力头钻机在马达加斯加Sakoa煤田复杂地层钻探施工工艺,施工中克服了绳索取心工艺在破碎、漏失地层中的施工困难,圆满完成了施工任务;另外对比了全液压动力头钻机与立轴钻机的优缺点,简介了国外钻机施工状况。