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数控钻尖磨床自动上下料机构及PLC的设计
被引量：
9
1
作者
陈逢军
胡思节
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2006年第2期34-37,共4页
论述了数控钻尖磨床自动上下料机构的原理,通过对上下料机构及过程的分析,设计了一种合理可靠的自动上下料及刃磨的PLC控制系统。最后将其运用到了实际生产中,大大提高了机械自动化程度与生产效率。
关键词
自动上下料
数控
钻尖磨床
PLC
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职称材料
矿用钻孔机器人加卸钻杆的避障轨迹规划研究
被引量：
6
2
作者
姚亚峰
姚宁平
+2 位作者
彭涛
梁春苗
彭光宇
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期149-158,共10页
矿用钻孔机器人加卸钻杆位置会随主机的调姿而变化,同时在加卸钻杆路径中还存在障碍物。因此,钻孔的加卸钻杆过程存在变目标的避障轨迹规划问题。根据防爆六自由度机械手的性能参数建立DH参数表,并提出三自由度主机调姿前后加卸钻杆位...
矿用钻孔机器人加卸钻杆位置会随主机的调姿而变化,同时在加卸钻杆路径中还存在障碍物。因此,钻孔的加卸钻杆过程存在变目标的避障轨迹规划问题。根据防爆六自由度机械手的性能参数建立DH参数表,并提出三自由度主机调姿前后加卸钻杆位置变化的函数关系。利用凸包络体结合简单几何体的包络法建立了加卸钻杆系统的碰撞检测模型,可通过欧氏距离判断是否发生碰撞。提出了三段式的加卸钻杆避障轨迹规划策略,第一段和第三段在笛卡尔空间下采用直线规划,第二段在关节空间下采用多项式插值算法进行规划,并可通过增加过渡点解决避障问题。开展了基于七次多项式插值的最小冲击避障轨迹规划算法研究,由仿真分析可知,关节角度、角速度、角加速度和角加加速度都是连续的,但绝对值峰值很大且路径较长。进一步开展了基于改进双树RRT算法、B样条路径优化及七次多项式插值的冲击优化避障轨迹规划算法研究,由仿真分析可知,不仅可保证关节角度、角速度、角加速度和角加加速度的连续性,且路径较短,角加加速度的绝对值峰值降低了98.2%。通过示教试验验证了冲击优化避障轨迹规划方法在避障、加杆轨迹规划等的可行性,机械手各关节运行曲线及运动路径与仿真结果具有较高的相似度。研究结果可为钻孔机器人加卸钻杆系统控制程序提供借鉴,对钻机智能化提升具有重要意义。
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关键词
钻孔机器人
加卸钻杆
轨迹规划
避障
机械手
煤矿
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职称材料
钻杆分料装置的研制
被引量：
3
3
作者
田东庄
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期74-76,共3页
钻杆是目前煤矿瓦斯抽放钻孔施工的重要装备。在钻杆加工过程中,上下料采用人工方式,其劳动强度大、生产效率低。为了实现自动上下料,需要采用一种钻杆分料装置,将单根钻杆从成捆的料箱中分离出来。通过对3种分料方式的对比分析,选取了...
钻杆是目前煤矿瓦斯抽放钻孔施工的重要装备。在钻杆加工过程中,上下料采用人工方式,其劳动强度大、生产效率低。为了实现自动上下料,需要采用一种钻杆分料装置,将单根钻杆从成捆的料箱中分离出来。通过对3种分料方式的对比分析,选取了三轴分料方案,并介绍了该方案的设计思路和实现过程。应用表明,在降低工人劳动强度、提高生产效率等方面取得了良好的效果,为钻杆自动化生产线的建设奠定了基础。
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关键词
钻杆
分料装置
自动上下料
控制系统
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职称材料
煤矿井下自动加卸钻杆靶标图像清晰化方法研究
被引量：
6
4
作者
姚宁平
梁春苗
+1 位作者
姚亚峰
宋海涛
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期180-187,共8页
受煤矿井运输巷道空间限制,将钻孔机器人设计为灵活布局的钻进和钻杆加卸2个独立系统,利用基于合作靶标的单目视觉识别,将钻进和钻杆加卸2个系统关联,解决两系统递送钻杆的协同作业问题。然而,煤矿井下钻孔施工中场景复杂,存在孔口煤渣...
受煤矿井运输巷道空间限制,将钻孔机器人设计为灵活布局的钻进和钻杆加卸2个独立系统,利用基于合作靶标的单目视觉识别,将钻进和钻杆加卸2个系统关联,解决两系统递送钻杆的协同作业问题。然而,煤矿井下钻孔施工中场景复杂,存在孔口煤渣、污水污染合作靶标、粉尘浓度大能见度低、人造光源亮度低、光照不均匀使靶标图像对比度低,以及矿灯直射合作靶标反光等问题,会影响合作靶标图像清晰度,使基于靶标识别加卸钻杆的位置的精度降低,进而影响钻孔机器人自动加卸钻杆的成功率。因此,首先针对施工中孔口返出的煤渣、煤泥污染合作靶标的问题,利用形态学滤波中先腐蚀,再膨胀的开运算,清除煤渣间断斑块和突出靶标像素点;先膨胀再腐蚀的闭运算,消除小的孔洞和间断细小鸿沟,达到消除固体污染物对合作靶标的影响;其次针对粉尘、岩尘、水雾和污水影响图像对比度问题,通过暗通道先验求出初始透射率,采用梯度域导向滤波精细化透射率,利用导向滤波得到改进暗通道,并求大气光值,利用大气散射模型得到除雾后的图像,实现清晰化图像、增强图像对比度目的;最后对亚像素级角点和方向进行精细化,优化能量函数,使用种子棋盘格沿4个边缘生长棋盘格,用能量变化情况确认是否生长出最大的棋盘,补全因强光反射缺失的合作靶标图像。实验结果表明:将形态学滤波、去雾算法和棋盘格生长等方法相融合,可增强煤矿井下复杂场景钻孔施工中合作靶标图像的清晰度,提高基于视觉识别的图像精度,为钻孔机器人自动加卸钻杆的精确控制奠定基础。
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关键词
自动加卸钻杆
合作靶标
形态学滤波
去雾算法
棋盘格生长
图像清晰化
煤矿井下
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职称材料
碎软煤层双管定向钻具自动加卸系统关键技术与应用
被引量：
4
5
作者
李坤
TING Ren
姚亚峰
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期179-186,共8页
为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用...
为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用末端柔顺技术,限制施工过程中装置承受的载荷,明确控制程序关键边界条件,制定不同工况下钻具自动装卸施工工艺流程。在安徽淮北矿业祁南煤矿展开工业性试验,试验顺利完成4个钻孔的施工,共进尺1170 m。试验过程中双管自动加卸装置运行平稳,能够满足不同工况下钻具组合的加装和拆卸需求。将原本需要2~3人密切配合才能完成的钻具组合自动装卸工作,变为依靠程序控制自动完成,钻杆和套管同时装卸和单独装卸平均效率较人工装卸分别提高了350%和110%,保证了双管定向钻进综合施工效率,减少了作业工人数量,降低了工人劳动强度,保障了施工安全。试验结果表明:双管自动加卸装置运行稳定可靠,施工工艺流程合理,装置各项性能满足双管定向钻进需求。研究成果为双管定向钻孔施工钻具的自动装卸提供了技术和装备支撑,为双管定向钻进技术在煤层气开采相关领域的推广应用奠定了基础。
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关键词
碎软煤层
双管定向钻进技术
自动装卸
双动力头钻机
筛管完孔技术
煤矿井下
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职称材料
矿用钻机换杆装置及其控制系统设计
被引量：
4
6
作者
李晓鹏
乔杰
姚亚峰
《工矿自动化》
北大核心
2017年第8期6-10,共5页
针对目前煤矿坑道钻探施工中因孔位较高、开孔角度大而造成的装卸钻杆操作困难和存在安全隐患的问题,设计了矿用钻机换杆装置及其控制系统。钻机换杆装置与钻机动力头的主动钻杆、夹持器配合动作,用中间加(卸)杆的方式实现钻杆的装卸。...
针对目前煤矿坑道钻探施工中因孔位较高、开孔角度大而造成的装卸钻杆操作困难和存在安全隐患的问题,设计了矿用钻机换杆装置及其控制系统。钻机换杆装置与钻机动力头的主动钻杆、夹持器配合动作,用中间加(卸)杆的方式实现钻杆的装卸。控制系统以矿用本质安全兼隔爆型液压控制器为核心,通过脉宽调制(PWM)信号和开关信号分别驱动控制比例电磁阀和换向电磁阀,从而调节油缸的伸缩速度;通过磁致位移传感器将比例电磁阀驱动的油缸伸缩长度信号反馈给控制器,形成油缸伸缩位置闭环控制。试验结果表明,矿用钻机换杆装置能够匹配现有型号钻机,满足大高度或大角度的侧帮钻探施工中的自动装卸钻杆的需求,提高了钻探施工效率和换杆操作的安全性。
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关键词
煤炭开采
钻机
换杆装置
电液控制
自动装卸
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职称材料
救援车载钻机钻具自动拧卸系统研制及应用
被引量：
3
7
作者
李旺年
王贺剑
田宏亮
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023年第2期161-166,共6页
救援车载钻机施工大直径救援孔时需要频繁起下钻具,钻具自动拧卸系统作为钻机起下钻拧卸钻具的重要组成,其拧卸效率和可靠性直接影响救援钻孔的施工效率与施工安全。针对目前矿山救援车载钻机孔口平台难以满足大直径钻具通过性要求、钻...
救援车载钻机施工大直径救援孔时需要频繁起下钻具,钻具自动拧卸系统作为钻机起下钻拧卸钻具的重要组成,其拧卸效率和可靠性直接影响救援钻孔的施工效率与施工安全。针对目前矿山救援车载钻机孔口平台难以满足大直径钻具通过性要求、钻具拧卸自动化水平低等问题,研发可满足大直径钻具通过及快速对中、夹持、自动拧卸功能集成于一体的钻具自动拧卸系统。研制了可与钻机快速拆装的大开口液压孔口装置,可以实时监测和调节孔口装置的水平度,并且满足孔内钻具承载和不同工况的起下钻施工要求。研制了具有双导轨结构的钻具自动拧卸装置,可以实现液压吊卡起下钻和顶驱加装双臂钻具起下钻两种施工工艺。经过结构仿真分析、型式检验和现场工业性试验,最终形成一套大通径、结构紧凑、具有高负荷承载力,可实现手、自一体化一键上卸扣作业,满足850 mm集束潜孔锤起下钻要求的钻具自动拧卸系统,提高了钻具拧卸效率,为救援钻孔的快速施工提供了可靠的装备保障。
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关键词
救援车载钻机
大直径救援孔
钻具自动拧卸系统
大开口液压孔口装置
高负荷承载力
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职称材料
自动接卸钻杆液压机械手研发与应用
被引量：
1
8
作者
颜武刚
王毅
+3 位作者
代建龙
王锋
未崴
尹千才
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第11期158-166,共9页
在大直径深孔钻机凿岩作业过程中,钻杆联接与拆卸是一个非常重要的环节,传统钻机的接卸杆以人工为主,劳动强度大、安全风险高、作业效率低。设计了一种高效、稳定的自动接卸钻杆液压机械手,以实现钻杆的自动抓取、转运和放置,提高作业效...
在大直径深孔钻机凿岩作业过程中,钻杆联接与拆卸是一个非常重要的环节,传统钻机的接卸杆以人工为主,劳动强度大、安全风险高、作业效率低。设计了一种高效、稳定的自动接卸钻杆液压机械手,以实现钻杆的自动抓取、转运和放置,提高作业效率,降低人力成本,增强作业安全性。通过对自动接卸钻杆过程的分析,明确了机械手的功能需求和运动特点,设计了机械手的整体结构,包括滑台、关节臂和夹爪等关键部件,并进行了优化和仿真分析,提出了基于双阀芯电液数字阀控制技术的5自由度液压机械手设计方法,有效验证了该方法的可行性。生产实践表明:所设计的液压机械手具有良好的抓取性能、运动性能和稳定性,可准确、快速地抓取、转运和放置钻杆,能够满足大直径深孔钻机凿岩作业自动接卸钻杆的需求。该机械手在大直径深孔凿岩作业中具有广泛的应用前景,尤其对以下向凿岩阶段空场采矿法等采矿工艺为主的地下矿山实现自动化、智能化乃至无人化开采具有重要现实意义。
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关键词
自动接卸钻杆
液压机械手
性能分析
大直径深孔钻机
电液数字阀
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职称材料
ZY45LK型自动化连续换杆车研制
9
作者
阚志涛
钟自成
+1 位作者
何玢洁
刘璞
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023年第8期260-264,共5页
针对大功率自动化定向钻机配套钻杆质量大、钻杆仓储存钻杆数量有限、工人装填钻杆劳动强度大、作业效率低的问题,研制了一款移动灵活、携杆量大、巷道适应性强、上/卸钻杆效率高的ZY45LK型自动化连续换杆车,并对换杆车的钻杆箱、上杆...
针对大功率自动化定向钻机配套钻杆质量大、钻杆仓储存钻杆数量有限、工人装填钻杆劳动强度大、作业效率低的问题,研制了一款移动灵活、携杆量大、巷道适应性强、上/卸钻杆效率高的ZY45LK型自动化连续换杆车,并对换杆车的钻杆箱、上杆装置、操作台等关键技术及工作流程进行了研究。结果表明,换杆车结构设计合理,电液控制系统稳定可靠,大幅提高了大功率自动化定向钻机连续上/卸钻杆的施工效率,为进一步提高钻探装备的自动化、智能化水平提供可靠的装备保障。
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关键词
钻机
自动化
连续补杆
上杆装置
研制
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职称材料
钢管气密试验台及自动上下料机构
10
作者
张黎明
杜兴吉
+1 位作者
吴胜强
朱建初
《机床与液压》
北大核心
2017年第15期74-75,79,共3页
在生产过程中对焊管进行气密检测是保证产品质量的重要手段。论述了钢管气密试验台及自动上下料装置的主要组成、功能等。该检测系统性能稳定,操作简便,能有效提高检测的自动化水平,降低操作工人的劳动强度。现场实际检测证明,该系统设...
在生产过程中对焊管进行气密检测是保证产品质量的重要手段。论述了钢管气密试验台及自动上下料装置的主要组成、功能等。该检测系统性能稳定,操作简便,能有效提高检测的自动化水平,降低操作工人的劳动强度。现场实际检测证明,该系统设计合理且性能可靠。
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关键词
钢管
气密检测
检测系统
自动上下料
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职称材料
题名
数控钻尖磨床自动上下料机构及PLC的设计
被引量：
9
1
作者
陈逢军
胡思节
机构
湖南大学机械与汽车工程学院
出处
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2006年第2期34-37,共4页
文摘
论述了数控钻尖磨床自动上下料机构的原理,通过对上下料机构及过程的分析,设计了一种合理可靠的自动上下料及刃磨的PLC控制系统。最后将其运用到了实际生产中,大大提高了机械自动化程度与生产效率。
关键词
自动上下料
数控
钻尖磨床
PLC
Keywords
automatic
Load
and
Unload
NC
drill
Point Grinder
PLC
分类号
TG58 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
矿用钻孔机器人加卸钻杆的避障轨迹规划研究
被引量：
6
2
作者
姚亚峰
姚宁平
彭涛
梁春苗
彭光宇
机构
煤炭科学研究总院
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
出处
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期149-158,共10页
基金
国家重点研发计划课题(2022YFB4703601)
澳大利亚国际合作项目(2020-2-GJHZ002)。
文摘
矿用钻孔机器人加卸钻杆位置会随主机的调姿而变化,同时在加卸钻杆路径中还存在障碍物。因此,钻孔的加卸钻杆过程存在变目标的避障轨迹规划问题。根据防爆六自由度机械手的性能参数建立DH参数表,并提出三自由度主机调姿前后加卸钻杆位置变化的函数关系。利用凸包络体结合简单几何体的包络法建立了加卸钻杆系统的碰撞检测模型,可通过欧氏距离判断是否发生碰撞。提出了三段式的加卸钻杆避障轨迹规划策略,第一段和第三段在笛卡尔空间下采用直线规划,第二段在关节空间下采用多项式插值算法进行规划,并可通过增加过渡点解决避障问题。开展了基于七次多项式插值的最小冲击避障轨迹规划算法研究,由仿真分析可知,关节角度、角速度、角加速度和角加加速度都是连续的,但绝对值峰值很大且路径较长。进一步开展了基于改进双树RRT算法、B样条路径优化及七次多项式插值的冲击优化避障轨迹规划算法研究,由仿真分析可知,不仅可保证关节角度、角速度、角加速度和角加加速度的连续性,且路径较短,角加加速度的绝对值峰值降低了98.2%。通过示教试验验证了冲击优化避障轨迹规划方法在避障、加杆轨迹规划等的可行性,机械手各关节运行曲线及运动路径与仿真结果具有较高的相似度。研究结果可为钻孔机器人加卸钻杆系统控制程序提供借鉴,对钻机智能化提升具有重要意义。
关键词
钻孔机器人
加卸钻杆
轨迹规划
避障
机械手
煤矿
Keywords
drill
ing robot
loading
and
unloading
of
drill
pipe
trajectory planning
obstacle avoidance
manipulator
coal mine
分类号
TD41 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
钻杆分料装置的研制
被引量：
3
3
作者
田东庄
机构
煤炭科学研究总院西安研究院
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期74-76,共3页
文摘
钻杆是目前煤矿瓦斯抽放钻孔施工的重要装备。在钻杆加工过程中,上下料采用人工方式,其劳动强度大、生产效率低。为了实现自动上下料,需要采用一种钻杆分料装置,将单根钻杆从成捆的料箱中分离出来。通过对3种分料方式的对比分析,选取了三轴分料方案,并介绍了该方案的设计思路和实现过程。应用表明,在降低工人劳动强度、提高生产效率等方面取得了良好的效果,为钻杆自动化生产线的建设奠定了基础。
关键词
钻杆
分料装置
自动上下料
控制系统
Keywords
drill
ing rod
separating workpieces
automatic
loading
and
unloading
control system
分类号
P634 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
煤矿井下自动加卸钻杆靶标图像清晰化方法研究
被引量：
6
4
作者
姚宁平
梁春苗
姚亚峰
宋海涛
机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
煤炭科学研究总院
出处
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期180-187,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB4703601)
中煤科工西安研究院(集团)有限公司顶层设计项目(2020XAYDC01-02)。
文摘
受煤矿井运输巷道空间限制,将钻孔机器人设计为灵活布局的钻进和钻杆加卸2个独立系统,利用基于合作靶标的单目视觉识别,将钻进和钻杆加卸2个系统关联,解决两系统递送钻杆的协同作业问题。然而,煤矿井下钻孔施工中场景复杂,存在孔口煤渣、污水污染合作靶标、粉尘浓度大能见度低、人造光源亮度低、光照不均匀使靶标图像对比度低,以及矿灯直射合作靶标反光等问题,会影响合作靶标图像清晰度,使基于靶标识别加卸钻杆的位置的精度降低,进而影响钻孔机器人自动加卸钻杆的成功率。因此,首先针对施工中孔口返出的煤渣、煤泥污染合作靶标的问题,利用形态学滤波中先腐蚀,再膨胀的开运算,清除煤渣间断斑块和突出靶标像素点;先膨胀再腐蚀的闭运算,消除小的孔洞和间断细小鸿沟,达到消除固体污染物对合作靶标的影响;其次针对粉尘、岩尘、水雾和污水影响图像对比度问题,通过暗通道先验求出初始透射率,采用梯度域导向滤波精细化透射率,利用导向滤波得到改进暗通道,并求大气光值,利用大气散射模型得到除雾后的图像,实现清晰化图像、增强图像对比度目的;最后对亚像素级角点和方向进行精细化,优化能量函数,使用种子棋盘格沿4个边缘生长棋盘格,用能量变化情况确认是否生长出最大的棋盘,补全因强光反射缺失的合作靶标图像。实验结果表明:将形态学滤波、去雾算法和棋盘格生长等方法相融合,可增强煤矿井下复杂场景钻孔施工中合作靶标图像的清晰度,提高基于视觉识别的图像精度,为钻孔机器人自动加卸钻杆的精确控制奠定基础。
关键词
自动加卸钻杆
合作靶标
形态学滤波
去雾算法
棋盘格生长
图像清晰化
煤矿井下
Keywords
automatic loading and unloading drill pipes
cooperation target
morphological filtering
defogging algorithm
growth based checkerboard corner detection method
image sharpening
underground coal mine
分类号
TD41 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
碎软煤层双管定向钻具自动加卸系统关键技术与应用
被引量：
4
5
作者
李坤
TING Ren
姚亚峰
机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
伍伦贡大学土木矿业与环境学院
煤炭科学研究总院
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期179-186,共8页
基金
国家科技重大专项任务(2016ZX05045-003-002)
中煤科工集团西安研究院有限公司顶层设计项目(2020XADC01-1-2)。
文摘
为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用末端柔顺技术,限制施工过程中装置承受的载荷,明确控制程序关键边界条件,制定不同工况下钻具自动装卸施工工艺流程。在安徽淮北矿业祁南煤矿展开工业性试验,试验顺利完成4个钻孔的施工,共进尺1170 m。试验过程中双管自动加卸装置运行平稳,能够满足不同工况下钻具组合的加装和拆卸需求。将原本需要2~3人密切配合才能完成的钻具组合自动装卸工作,变为依靠程序控制自动完成,钻杆和套管同时装卸和单独装卸平均效率较人工装卸分别提高了350%和110%,保证了双管定向钻进综合施工效率,减少了作业工人数量,降低了工人劳动强度,保障了施工安全。试验结果表明:双管自动加卸装置运行稳定可靠,施工工艺流程合理,装置各项性能满足双管定向钻进需求。研究成果为双管定向钻孔施工钻具的自动装卸提供了技术和装备支撑,为双管定向钻进技术在煤层气开采相关领域的推广应用奠定了基础。
关键词
碎软煤层
双管定向钻进技术
自动装卸
双动力头钻机
筛管完孔技术
煤矿井下
Keywords
soft–fragmentized coal seam
dual-pipe directional
drill
ing technology
automatic
loading
and
unloading
double-power heads
drill
ing rig
borehole completed technology of screen pipe
underground coal mine
分类号
TD402 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
矿用钻机换杆装置及其控制系统设计
被引量：
4
6
作者
李晓鹏
乔杰
姚亚峰
机构
中煤科工集团西安研究院有限公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2017年第8期6-10,共5页
基金
国家科技重大专项项目(2016ZX05045003-002)
国家自然科学基金面上项目(51275061)
中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新项目(2015XAYMS22)
文摘
针对目前煤矿坑道钻探施工中因孔位较高、开孔角度大而造成的装卸钻杆操作困难和存在安全隐患的问题,设计了矿用钻机换杆装置及其控制系统。钻机换杆装置与钻机动力头的主动钻杆、夹持器配合动作,用中间加(卸)杆的方式实现钻杆的装卸。控制系统以矿用本质安全兼隔爆型液压控制器为核心,通过脉宽调制(PWM)信号和开关信号分别驱动控制比例电磁阀和换向电磁阀,从而调节油缸的伸缩速度;通过磁致位移传感器将比例电磁阀驱动的油缸伸缩长度信号反馈给控制器,形成油缸伸缩位置闭环控制。试验结果表明,矿用钻机换杆装置能够匹配现有型号钻机,满足大高度或大角度的侧帮钻探施工中的自动装卸钻杆的需求,提高了钻探施工效率和换杆操作的安全性。
关键词
煤炭开采
钻机
换杆装置
电液控制
自动装卸
Keywords
coal mining
drill
ing rig
drill
ing pipe replacing device
electro-hydraulic control
automatic
loading
and
unloading
分类号
TD421.25 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
救援车载钻机钻具自动拧卸系统研制及应用
被引量：
3
7
作者
李旺年
王贺剑
田宏亮
机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
中国地质大学(武汉)自动化学院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023年第2期161-166,共6页
基金
国家重点研发计划项目(编号:2018YFC0808203-3)
文摘
救援车载钻机施工大直径救援孔时需要频繁起下钻具,钻具自动拧卸系统作为钻机起下钻拧卸钻具的重要组成,其拧卸效率和可靠性直接影响救援钻孔的施工效率与施工安全。针对目前矿山救援车载钻机孔口平台难以满足大直径钻具通过性要求、钻具拧卸自动化水平低等问题,研发可满足大直径钻具通过及快速对中、夹持、自动拧卸功能集成于一体的钻具自动拧卸系统。研制了可与钻机快速拆装的大开口液压孔口装置,可以实时监测和调节孔口装置的水平度,并且满足孔内钻具承载和不同工况的起下钻施工要求。研制了具有双导轨结构的钻具自动拧卸装置,可以实现液压吊卡起下钻和顶驱加装双臂钻具起下钻两种施工工艺。经过结构仿真分析、型式检验和现场工业性试验,最终形成一套大通径、结构紧凑、具有高负荷承载力,可实现手、自一体化一键上卸扣作业,满足850 mm集束潜孔锤起下钻要求的钻具自动拧卸系统,提高了钻具拧卸效率,为救援钻孔的快速施工提供了可靠的装备保障。
关键词
救援车载钻机
大直径救援孔
钻具自动拧卸系统
大开口液压孔口装置
高负荷承载力
Keywords
rescue vehicle-mounted
drill
ing rig
large diameter rescue hole
automatic
screwing
and
unloading
system for
drill
ing tools
large opening hydraulic orifice device
high load capacity
分类号
TD41 [矿业工程—矿山机电]
TD231 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
自动接卸钻杆液压机械手研发与应用
被引量：
1
8
作者
颜武刚
王毅
代建龙
王锋
未崴
尹千才
机构
湖南创远高新机械有限责任公司
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第11期158-166,共9页
基金
“十四五”国家重点研发计划项目(编号:2023YFC2907405)。
文摘
在大直径深孔钻机凿岩作业过程中,钻杆联接与拆卸是一个非常重要的环节,传统钻机的接卸杆以人工为主,劳动强度大、安全风险高、作业效率低。设计了一种高效、稳定的自动接卸钻杆液压机械手,以实现钻杆的自动抓取、转运和放置,提高作业效率,降低人力成本,增强作业安全性。通过对自动接卸钻杆过程的分析,明确了机械手的功能需求和运动特点,设计了机械手的整体结构,包括滑台、关节臂和夹爪等关键部件,并进行了优化和仿真分析,提出了基于双阀芯电液数字阀控制技术的5自由度液压机械手设计方法,有效验证了该方法的可行性。生产实践表明:所设计的液压机械手具有良好的抓取性能、运动性能和稳定性,可准确、快速地抓取、转运和放置钻杆,能够满足大直径深孔钻机凿岩作业自动接卸钻杆的需求。该机械手在大直径深孔凿岩作业中具有广泛的应用前景,尤其对以下向凿岩阶段空场采矿法等采矿工艺为主的地下矿山实现自动化、智能化乃至无人化开采具有重要现实意义。
关键词
自动接卸钻杆
液压机械手
性能分析
大直径深孔钻机
电液数字阀
Keywords
automatic
loading
and
unloading
drill
pipe
hydraulic robotic arm
performance analysis
large diameter deep hole
drill
ing rig
electro-hydraulic digital valves
分类号
TD421 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
ZY45LK型自动化连续换杆车研制
9
作者
阚志涛
钟自成
何玢洁
刘璞
机构
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
煤炭科学研究总院
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023年第8期260-264,共5页
基金
天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(编号:2020-TD-ZD012)
陕西省重点研发计划项目(编号:2023-YBGY-340)
中煤科工西安研究院(集团)有限公司科技创新基金项目(编号:2020XAYDC01)。
文摘
针对大功率自动化定向钻机配套钻杆质量大、钻杆仓储存钻杆数量有限、工人装填钻杆劳动强度大、作业效率低的问题,研制了一款移动灵活、携杆量大、巷道适应性强、上/卸钻杆效率高的ZY45LK型自动化连续换杆车,并对换杆车的钻杆箱、上杆装置、操作台等关键技术及工作流程进行了研究。结果表明,换杆车结构设计合理,电液控制系统稳定可靠,大幅提高了大功率自动化定向钻机连续上/卸钻杆的施工效率,为进一步提高钻探装备的自动化、智能化水平提供可靠的装备保障。
关键词
钻机
自动化
连续补杆
上杆装置
研制
Keywords
drill
ing rig
automatic
drill
pipe replaced continuously
drill
pipe
loading
device
develop
分类号
TD421 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
钢管气密试验台及自动上下料机构
10
作者
张黎明
杜兴吉
吴胜强
朱建初
机构
浙江久立特材科技股份有限公司
浙江省特种设备检验研究院
出处
《机床与液压》
北大核心
2017年第15期74-75,79,共3页
文摘
在生产过程中对焊管进行气密检测是保证产品质量的重要手段。论述了钢管气密试验台及自动上下料装置的主要组成、功能等。该检测系统性能稳定,操作简便,能有效提高检测的自动化水平,降低操作工人的劳动强度。现场实际检测证明,该系统设计合理且性能可靠。
关键词
钢管
气密检测
检测系统
自动上下料
Keywords
Steel pipe
Air-tight test
Detecting system
automatic
loading
＆
unloading
分类号
TG115.2 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
数控钻尖磨床自动上下料机构及PLC的设计
陈逢军
胡思节
《制造技术与机床》
CSCD
北大核心
2006
9
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职称材料
2
矿用钻孔机器人加卸钻杆的避障轨迹规划研究
姚亚峰
姚宁平
彭涛
梁春苗
彭光宇
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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职称材料
3
钻杆分料装置的研制
田东庄
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2009
3
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职称材料
4
煤矿井下自动加卸钻杆靶标图像清晰化方法研究
姚宁平
梁春苗
姚亚峰
宋海涛
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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职称材料
5
碎软煤层双管定向钻具自动加卸系统关键技术与应用
李坤
TING Ren
姚亚峰
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
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职称材料
6
矿用钻机换杆装置及其控制系统设计
李晓鹏
乔杰
姚亚峰
《工矿自动化》
北大核心
2017
4
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职称材料
7
救援车载钻机钻具自动拧卸系统研制及应用
李旺年
王贺剑
田宏亮
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023
3
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职称材料
8
自动接卸钻杆液压机械手研发与应用
颜武刚
王毅
代建龙
王锋
未崴
尹千才
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024
1
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职称材料
9
ZY45LK型自动化连续换杆车研制
阚志涛
钟自成
何玢洁
刘璞
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023
0
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职称材料
10
钢管气密试验台及自动上下料机构
张黎明
杜兴吉
吴胜强
朱建初
《机床与液压》
北大核心
2017
0
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