坑道钻机-动力头设计分析

发布时间：2020-02-22 标签：

坑道钻机

接下来小编给大家分享一下有关坑道钻机动力头设计的一些问题，作为坑道内作业的钻孔机械有着与其他钻机不同的工况和设备性能要求，，尤其是对于钻机面临来自地层或其他振动激励时，钻机的振动响应可能过大甚至达到共振，这将导致钻机结构加速破坏或者导致功能失效，因此我们来仔细分析一下坑道钻机动力头设计问题。

坑道钻机-动力头设计分析：

(1)坑道钻机动力头部分机械系统概念设计。坑道钻机动力头部分机械系统概念设计。
概念设计是工程设计的先导部分，坑道钻机动力头部分概念设计针对坑道钻机动力头所需功能进行功能建模并作功能分解，以市场上常见的动力头驱动方式为目标，分别从多种常见考核指标出发对其评价，利用模糊识别模型选择优方案。
(2)坑道钻机动力头静态设计、三维建模及相关优化设计。
按照坑道钻机钻进过程所消耗功率，根据(1)中所选择优方案，拟定动力头动力机型号，按设计要求选定适合的减速比，利用MATLAB优化设计传动机构，针对目前卡盘类型及优缺点设计新型卡盘，并初步利用三维软件Pro/E三维建模，并对模型利用ANSYS进行动力学分析、利用ADAMS进行运动学分析。
(3)坑道钻机动力头动态设计根据动态设计理论，分别对传动系统、主轴、动力头箱体、新型卡瓦进行结构的动态性分析与设计。各部分所利用的动态设计方法也不同，传动系统的动态设计方法主要是从行星轮系现有研究理论和其在负载作用下的运动情况来考虑其结构修改，这部分除了考虑常规设计条件以外，另外主要研究中心轮齿数与行星轮个数之间关系来改善运动振动情况;主轴动态设计主要利用ANSYS分析其各阶模态，并研究其主要结构参数对各阶模态的影响程度，求出各参数对各阶固有频率的灵敏度，以提高频率为目标驱动，求出优化设计方案;动力头箱体主要研究其各阶振型变化，针对其中相对振幅较大部分结构修改，减小相对振幅;新型卡瓦主要利用Pro/E建模后，取其中某些参数研究其对频率的全局灵敏度，得出各参数较好取值范围，后以质量降低和频率提高为目标函数，求出优解。
以上这是有关坑道钻机动力头设计的分析内容，大家可以觉得是一项比较繁琐的文字，但这个分析还是很有用的因为将实际工况中的动态因素在静态设计之后、样机实验之前对钻机动态设计，是很有意义的。