煤層液壓鉆機自動分度機構的研究.pdf

1、針對井下液壓鉆機角度調(diào)節(jié)不便的問題，調(diào)研了錨桿鉆機、架柱式液壓鉆機、全液壓坑道鉆機、履帶式液壓鉆機的功能和結(jié)構，重點分析了以上四種鉆機的角度調(diào)節(jié)裝置。選定座架式液壓坑道鉆機為研究對象，針對其結(jié)構特點開展了分度機構的探討和設計，經(jīng)過對比幾種傳統(tǒng)標準件的分度功能，選定行星輪式旋轉(zhuǎn)裝置作為分度機構，該分度機構由行星輪系與轉(zhuǎn)向臺裝配而成。
　　以ZDY2300S型坑道液壓鉆機為參考，建立了分度機構的數(shù)學模型，計算出了行星輪式旋轉(zhuǎn)裝置的受力

2、載荷，按照齒根彎曲疲勞強度設計準則，設計出了太陽輪、行星輪和內(nèi)齒輪的尺寸。之后，設計了與行星輪系結(jié)構相匹配的轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器主要包括連接板和轉(zhuǎn)向臺兩個部分，連接板是ZDY2300S型鉆機給進裝置與行星輪旋轉(zhuǎn)裝置的連接部件，轉(zhuǎn)向臺是連接板的重力承載件和功能實現(xiàn)載體。在分度機構設計完成之后，設計了與之相配套的剪叉式液壓升降平臺和固定部件。以2000kg最小載重，計算出了升降平臺液壓缸的各項尺寸，完成了液壓缸的結(jié)構設計。參考座架式鉆機現(xiàn)有的固定

3、方式，設計了相應的固定部件，包括橫柱、分度圓軌和抱箍等連接件。
　　對所設計分度機構、剪叉式升降平臺和固定部件進行了結(jié)構的線性靜力學分析，對行星輪系和機架裝配體進行了模態(tài)分析，對太陽輪和行星輪的嚙合進行了瞬態(tài)動力學分析。通過有限元分析得出了相應結(jié)構的整體位移、等效應力等云圖，根據(jù)分析結(jié)果判定結(jié)構的強度、剛度和穩(wěn)定性滿足設計要求。最后采用ANSYSworkbench響應面優(yōu)化模塊對轉(zhuǎn)向器和液壓升降平臺進行了尺寸優(yōu)化設計，并對轉(zhuǎn)向臺進