鑿巖臺(tái)車鉆進(jìn)系統(tǒng)破巖性能研究.pdf

1、鑿巖臺(tái)車是目前利用鉆爆法進(jìn)行巷道、隧道、礦山開采中的關(guān)鍵設(shè)備，而鉆進(jìn)系統(tǒng)是鑿巖臺(tái)車的工作機(jī)構(gòu)，對(duì)巖石的高效鉆進(jìn)具有重要影響?；诖?，針對(duì)鉆進(jìn)系統(tǒng)存在鉆頭磨損嚴(yán)重、工作效率低等問題，開展鉆進(jìn)系統(tǒng)工作參數(shù)對(duì)巖石沖擊破碎性能影響的研究，提高鑿巖臺(tái)車對(duì)巖石的適應(yīng)性、高效性和可靠性。本文采用理論分析、試驗(yàn)和仿真相結(jié)合的方法，對(duì)鑿巖臺(tái)車鉆進(jìn)系統(tǒng)破巖性能進(jìn)行研究。
　　根據(jù)鑿巖臺(tái)車鉆進(jìn)系統(tǒng)的工作過程與工作特點(diǎn)，以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)-鑿巖機(jī)械與氣動(dòng)工具性能

2、測(cè)試方法為指導(dǎo)，以便于試驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量為目標(biāo)，設(shè)計(jì)沖擊破碎試驗(yàn)臺(tái)，主要有機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)六大部分組成。
　　以布希涅斯克問題為基礎(chǔ)，對(duì)巖石在刃型刀具和球型刀具沖擊作用下的應(yīng)力狀態(tài)以及破碎機(jī)理進(jìn)行研究；并基于AUTODYN軟件對(duì)巖石在刃型刀具和球型刀具沖擊作用下的裂紋擴(kuò)展和失效形式進(jìn)行仿真。
　　在沖擊破碎試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行堅(jiān)硬巖石和中等強(qiáng)度巖石沖擊破碎研究，主要包括沖擊能的測(cè)定、無交互作用

3、鉆進(jìn)系統(tǒng)破巖性能研究、有交互作用鉆進(jìn)系統(tǒng)破巖性能研究以及鉆進(jìn)系統(tǒng)破巖性能回歸正交研究，得到鉆進(jìn)系統(tǒng)的工作參數(shù)（沖擊功率、轉(zhuǎn)釬速度、推進(jìn)力、鉆頭類型）對(duì)破巖性能的影響趨勢(shì)、工作參數(shù)對(duì)破巖性能影響程度的主次順序、工作參數(shù)間交互作用對(duì)鉆進(jìn)速度的影響規(guī)律、最佳工作參數(shù)組合以及鉆進(jìn)速度與工作參數(shù)的回歸關(guān)系，為根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況和施工進(jìn)度等要求，對(duì)鉆進(jìn)系統(tǒng)的選型、工作參數(shù)的確定、沖擊設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn)以及工程進(jìn)度的預(yù)估等提供依據(jù)。
　　基于LS-DYN

4、A非線性動(dòng)力學(xué)仿真軟件，建立活塞-鉆頭-巖石三維仿真模型，對(duì)鉆進(jìn)系統(tǒng)的工作參數(shù)擴(kuò)展為沖擊能、沖擊頻率、轉(zhuǎn)釬速度、推進(jìn)力、鉆頭類型，用正交試驗(yàn)方法進(jìn)行仿真安排，探尋巖石在不同鉆頭下的破碎過程，以及工作參數(shù)對(duì)鉆進(jìn)速度的影響規(guī)律。仿真結(jié)論與試驗(yàn)結(jié)論基本一致，表明仿真的正確性，為鑿巖臺(tái)車鉆進(jìn)系統(tǒng)的研究提供一種方法。
　　通過設(shè)計(jì)沖擊旋轉(zhuǎn)密封裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)釬桿同時(shí)在軸向和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下的高壓密封，實(shí)現(xiàn)把高壓水射流應(yīng)用在現(xiàn)有鉆進(jìn)系統(tǒng)上，并且體積增