改进遗传算法的潜孔钻机钻臂设计计算

潜孔钻机 (3)

国内潜孔钻机最早由河北宣化地区生产于上世纪50年代，通过国家不断地投入和自身 的发展，钻机性能和技术含量大幅提高，在国际市场建立了良好的知名度，80年代后美国、 瑞典等国家世界500强企业纷纷来宣化投资建厂或合资生产。其产品和生产技术作为大学教 科书内容用于科研教学，因此，在国内潜孔钻机的代名词又叫“宣化钻机”。90年代后以河 北宣化已形成设备生产基地。张家口宣化英诺威克凿岩机械有限公司、张家口宣化阿特拉 斯·科普柯建筑矿山设备有限公司等一些企业以研制生产最新型，高性能，低消耗，露天各 种型号钻孔机械为主，同时可供配件。产品广泛用于大，中，小型矿山，水电，交通等土石 方开挖爆破工程，也可用于港口，航道等水下岩石穿孔爆破，技术力量雄厚，工艺先进具 有很强的制造能力和一流的管理水平，在新产品的开发上，具有专业技术人员的优势，与 科研院校常年合作，研制出新型的液压潜孔

1．已知条件 1、霍林河煤矿2010年全年采煤1500万吨，（煤的密度=1.38g/3cm硬度 6f），剥离6000万3m，（f=6～10）； 2、煤孔孔径150mm，岩孔孔径250mm； 3、作业时间为一年360天，三八工作制； 4、采用kq—150（冲击功280j，冲击频率8501min），kq--250潜孔钻机 （冲击功1800j，冲击频率22001min） 2．要求： 1、分别计算出两种钻机的钻机效率，m/台班； 2、计算所需设备数量； 3、列出两种设备的技术规格和工作参数； 3．参考文献： 《露天采矿机械》凌天青人民交通出版社2005 《露天采矿手册》中国矿业学院主编煤炭工业出版社1987 《孟爱国老师课堂笔记》 4．设备选型计算 4.1钻机速率计算： 4.1.1kq—150潜孔钻

潜孔钻机 第一节概述 一、潜孔钻机的应用 在钻孔机械应用中，气腿式凿岩机只能钻凿小孔径、中浅炮孔；重型导轨式凿岩机经 接杆也能钻凿较深的炮孔，但能量消耗大，钻进速度慢。而潜孔钻机的特点是活塞打击钎杆 时的能量损失不随钻孔的延伸而加大，因此，它适合于钻凿大孔径、深度大的炮孔。 潜孔钻机是利用潜入孔底的冲击器与钻头对岩石进行冲击破碎，因此，称为潜孔钻机。 广泛用于金属矿山、水电、交通、建材、港湾和国防工程中。 潜孔钻机：用钻杆带动风动冲击器和钻头一起旋转，利用风动冲击器的活塞冲击钻头 破碎矿岩，通常用在中小型矿山中钻直径80～250毫米的炮孔。潜孔钻机可以在中硬以上（f ≥8）的岩石中钻孔。钻机价格比较便宜，特别适用于中小型露天矿。 潜孔凿岩的实质，是在凿岩过程中使冲击器潜入孔内，以减小由于钎杆传递冲击功所造成的 能量损失，从而减小孔深对凿岩效率的影响。潜孔凿岩的

潜孔钻机的维护与调整

改进了遗传算法的适应度、交叉算子及变异算子,即依据统计规律求概率适应度;对交叉算子的改进,将在随机配对交叉基础上引入人工干预思想;在处理变异算子时引入了人工诱变的思想.采用这种改进的遗传算法优化液压锚杆钻机冲击结构的设计参数.通过优化设计计算结果表明,该改进方法在钻机其他结构理想设计的情况下能使钻机的工作效率从70.8%提高到75.6%,同时这种改进遗传算法也为钻机的其他结构优化设计提供了一种很好的优化方法.

研究潜孔钻机优化定位和结构设计问题,潜孔钻机钻臂是一种复杂的多关节机构的特点,传统的方法采用机器人动力学模型求解困难。为了提高设计的可靠性和有效性,提出一种虚拟样机技术进行设计,建立仿真系统。首先采用pro/e和adams建立钻臂虚拟样机模型,再结合实际工况对钻臂四个典型动作进行动力学仿真,得到各液压缸受力变化曲线。实验结果进行了对比。实验表明仿真模型和仿真结果合理可靠,为进一步进行钻臂设计和研究提供了可靠的参考依据。

1 露天潜孔钻机 潜孔钻机是中、小露天矿山的主要钻孔设备。 一、原理：潜孔钻是把气动冲击器连钻头装在钻杆的前端， 凿岩时，冲击器随着钻孔延深而潜入孔底破碎岩石。 二、适用范围：直径80～250㎜的炮孔，深度一般不大于 30m,但最深可达150m。 三、特点： 1、冲击力直接作用于钎头，冲击能量不因在钎杆中传递而 损失，固凿岩速度受孔深影响小。 2、以高压气体排出孔底的岩渣，很少有重复破碎现象。 3、孔壁光滑哦，孔径上下相等，一般不会出现弯孔。 4、工作面的噪声低。 四、潜孔钻机分类与典型钻机： 1、按其重量和钻孔直径可分为三种类型： （1）、轻型潜孔钻机，重量较轻，钻孔孔径一般小于110㎜； （2）、中型潜孔钻机，重量约为10～15吨，孔径为150～ 170㎜； （3）、重型潜孔钻机，重量在30吨以上，孔径一般大于200 ㎜； 2、按其使用的空气压力可分为两

www.***.*** ics73.100.30 d92 jb/t9023.1－1999 kq露天潜孔钻机 kqseriesopencutdownholedrill 1999-06-28发布2000-01-01实施 国家机械工业局发布 www.***.*** i 前言 本标准是对zbd92001—88《kq露天潜孔钻机》进行的修订。修订时，对原标准作了编辑性修 改，主要技术内容没有变化。 本标准自实施之日起，代替zbd92001—88。 本标准由全国矿山机械标准化技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位：宣化采掘机械厂、江西矿山机械厂。 本标准主要起草人：席富梅、刘俊杰、李子成、黎家健、杨现利。 jb/t9023.1－1999 1 1范围 本标准规定了kq露天潜孔钻机的型式与基本参数、技术要求、试验方

分析了目前国内外各种钻杆接卸装置的研究现状及其工作性能的优缺点,提出了新的全液压接卸钻杆装置的设计方案。并根据潜孔钻机钻孔过程的工况要求及其工作性能对凿岩品质的影响,设计了性能优越的卡杆油缸和液压控制系统。实践表明,该机构接卸方便、卸杆效率高、安全性好,有效地提高了钻杆的使用寿命。

通过对潜孔钻机钻进过程进行力学分析和运动分析,解释了钻孔弯曲、排渣不畅和孔口落石导致卡钻的过程,为预防和处理卡钻提供了理论基础。

工程技术学院09级采矿工程(1)班露天作业 第1页共8页 已知条件： （1）南露天煤矿2012年全年生产1850万吨原煤，煤的密度为1.38 3cmg，硬 度为f4； （2）年剥离废岩7100万m3，岩的综合硬度f=4； （3）全年爆破煤的孔径：150mm，岩石孔径：250mm； （4）正常作业天数300，以三班循环作业。 要求： （1）分别计算两种孔径的台班效率m/台·班； （2）计算所需钻机的数量（四舍五入）； （3）通过查资料列出两种钻机的技术规格和工作参数（列表）。 参考项目： （1）岩石的类型； （2）全年穿爆量； （3）穿爆参数； （4）参考同类型矿山的设备经验； （5）查找厂家提供的设备技术规格及工作参数； （6）要求维护方便。 工程技术学院09级采矿工程(1)班露天作业 第2页共8页 1、选型 1.1

内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司现有10余台潜孔钻机,钻机旋转器输出轴在更换适配接头时费时费力,而且旋转器输出轴下部密封容易损坏。笔者以dm30型潜孔钻机为例,依据蛇形弹簧联轴器原理,对潜孔钻机旋转器输出轴适配接头进行了改进。

1．已知条件 1、某煤矿2010年全年采煤1500万吨，（煤的密度=1.38g/3cm硬度6f）， 剥离6000万3m，（f=6～10）； 2、煤孔孔径150mm，岩孔孔径250mm； 3、作业时间为一年360天，三八工作制； 4、采用kq—150（冲击功280j，冲击频率8501min），kq--250潜孔钻机 （冲击功1800j，冲击频率22001min） 2．要求： 1、分别计算出两种钻机的钻机效率，m/台班； 2、计算所需设备数量； 3、列出两种设备的技术规格和工作参数； 3．参考文献： 《露天采矿机械》凌天青人民交通出版社2005 《露天采矿手册》中国矿业学院主编煤炭工业出版社1987 《孟爱国老师课堂笔记》 4．设备选型计算 4.1钻机速率计算： 4.1.1kq—150潜孔钻机

根据崩落方式回采矿柱和崩落放顶处理采空区的需要,进行了用潜孔钻机钻凿水平炮孔的试验研究,为硬岩条件下使用潜孔钻机钻凿水平炮孔摸索出一系列技术数据,为大空区上部富矿体崩落放顶工艺方案的最终决策提供了可靠的依据。文章对相关矿山选择应用水平深孔落矿工艺具有参考价值。

swd型臂式潜孔钻机可极大地降低工作人员的劳动强度潜孔钻机广泛应用于冶金、煤炭、建材、铁路、水电建设、国防施工及土石方等工程爆破孔钻凿作业中。传统的潜孔钻机大部分为分体式,传动机构复杂、采用空压站集中式供风、能耗高、效率低、机动性能差、使用维护成本高;另外传统的潜孔钻机大部分采用固定式钻架或仰俯式钻架,不能调整钻孔角度或调整角度范围小,不能满足多方位钻孔的需要,一次行走定位只能钻一个孔,作业范围小,辅助作业时间长。

对潜孔钻机卡钻机理进行了探讨,为提高潜孔钻机的防卡钻能力,提出了一种能对卡钻事故和卡钻类别进行判别,并能自动处理卡钻和恢复正常钻进的智能防卡系统。该系统能大大提高潜孔钻机对卡钻判别的准确性和处理的快速性。

介绍了大孔径分体臂式潜孔钻机的应用、功能、技术参数、技术特点、结构以及工作原理。

露天潜孔钻机回转齿箱的小改进

我矿使用150a型钻机。钻头为合金柱齿,是嘉兴冶金机械厂出品。几年来使用历史资料考证:新钻头平均使用寿命每个为111.45米。报废原因,主要是钻头键槽易磨损。为了修复再用,我们经过改造废钻头结构,另配一个六角方套(附图),焊接在冲击器上。每修复一个废钻头经费仅38元,只是一个新钻头原价246元的六分之_左右。1980年7月到1981年3月,矿里全部使用了修复的再生钻头,共43个。使用

根据潜孔钻机凿岩过程卡钻机理的分析，提出了利用回转压力的缓变信号无级控制推进器推进力的预防卡钻控制和利用回转压力突变信号控制推进器回退的综合自动防卡钻控制，并对其控制规则进行了理论研究。试验证明，该控制系统性能稳定，能够实现自动预防各类卡钻控制，增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。

耀县水泥厂使用的kq—150露天潜孔钻机的电动卷扬减速机,从1991年底到1992年5月,连续损坏21台,价值42000元,平均钻孔7m损坏一台减速机。这使矿山生产陷入极其被动的局面。经过全面分析,我们找出减速机损坏的原因是电动卷扬机承受负荷过大,而减速机是该机最薄弱的部件。当钻机卡钻时,电动卷扬机承受的实际负荷已大于其额定负荷。为此,我们改进了电动卷扬系统的走绳办法。图1、图2分别为改