氣動萬向鉆機的研制與實驗研究.pdf

1、鐵路隧道、地鐵隧道以及煤礦等地下工程中廣泛涉及各方向鉆孔支護問題。煤礦巷道掘進中最常見的事故有瓦斯突出、透水以及頂板塌方。采用超前鉆孔探水、探瓦斯是預防瓦斯突出、透水的重要保證；同時，各個方向的錨桿和錨索支護能保障巷道的穩(wěn)定和安全。目前完成以上工作需要多種動力驅動的多個設備在擁擠的掘進工作面輪番作業(yè)，嚴重制約了掘進效率，并帶來很大的安全隱患。部分礦山的地下作業(yè)中不進行超前鉆探，是近年來礦難頻發(fā)的一個重要原因。 本文研制了一種能夠

2、對鉆機鉆孔的高度和角度進行調節(jié)的氣動式萬向鉆機。萬向鉆機分為固定支架和氣缸推進的鉆機兩部分。支架的底座站在巷道底板上，上部的支撐氣缸頂住巷道頂板保持穩(wěn)定；固定支架的立柱起導軌的作用，鉆機的升降機構、旋轉機構和夾緊機構在立柱上滑動并通過滑輪組和絞車調整高度。鉆機的雙作用氣缸夾在夾緊機構中，由氣動馬達旋轉，氣缸提供鉆孔所需要的推力。 論文對鉆機支架進行了力學分析，保障了工作過程中支架的穩(wěn)定性。對雙級雙作用氣缸進行了氣動分析和力學計算

3、，初步解決了雙作用氣缸縮回時的卡滯問題。通過理論分析改進了角度調節(jié)機構固定孔的分布，使鉆機定位角度精度達到1度以內。 樣機研制后經歷了實驗室測試和現場試驗。實驗室檢測表明，萬向鉆機的扭矩、推力比人力操作的幫錨桿鉆機有顯著的提高，鉆機定位定向方便快捷，能方便地在巷道的各個方向鉆孔。在煤礦掘進巷道的工業(yè)性試驗表明，鉆機操作省力、方便，定位準確，鉆孔速度快，動力強勁，占用煤礦巷道空間小，通用性強。不僅可以取代現有的單體錨桿鉆機和手持式