《全液壓鉆機液壓系統(tǒng)研究—以ZDY3200S全液壓鉆機為例》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《全液壓鉆機液壓系統(tǒng)研究—以ZDY3200S全液壓鉆機為例（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 全液壓鉆機液壓系統(tǒng)研究 —以ZDY3200S全液壓鉆機為例 摘 要 鉆機作為當今我國鉆井作業(yè)中最為主要的設備，在我國的鉆井作業(yè)和礦物勘探等領域占據(jù)著舉足輕重的地位。論文根據(jù)國內外鉆機的發(fā)展現(xiàn)狀，首先分析了目前傳統(tǒng)鉆機的液壓系統(tǒng)，其次介紹了目前國內研究比較多的兩類礦物勘探鉆機，煤礦坑道鉆機和全液壓鉆機，分析其各自液壓設計原理，最后通過對比總結， 可得到全液壓鉆機在液壓控制方面的優(yōu)勢，并通過仿真分析，對于改進的液壓系統(tǒng)進行了驗證，對鉆機未來發(fā)展的趨勢的指導。 關鍵詞　鉆機；液壓原理；分析 i Abstract Drill rig as the mos

2、t major equipment for drilling operation in today's China, areas such as drilling and mineral prospecting in our country occupies a pivotal position.According to the current situation of drilling rigs’ development in China and oversee, the paper analysis the traditional rigs’ hydraulic system first,

3、 and introduces the current coal mine tunnel drilling rigs’ hydraulic design principle, compare these two kinds of rigs’ hydraulic system to get the advantage of the hydraulic control and the direction of future development. Keywords　 drilling rigs; hydraulic principle; analysis

4、 ii 目錄 摘 要 i Abstract ii 第1章 緒論 5 1.1 國內外研究現(xiàn)狀 5 1.1.1 國內研究現(xiàn)狀 5 1.1.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀 5 1.2 鉆機的發(fā)展概況 6 1.2.1 臥式鉆機介紹 7 1.2.2 立式鉆機簡介 7 1.3 鉆機中液壓原理的應用現(xiàn)狀 8 第2章 傳統(tǒng)鉆機液壓系統(tǒng)功能與分析 9 2.1 常見鉆機液壓系統(tǒng) 9 2.1.1 單泵液壓系統(tǒng) 9 2.1.2 雙泵液壓系統(tǒng) 10 2.1.3 多泵液壓系統(tǒng) 10 2.2

5、 傳統(tǒng)鉆機液壓系統(tǒng)基本回路 11 2.2.1 回轉液壓回路 11 2.2.2 調壓限壓回路 11 2.2.3 調速回路 12 2.2.4 給進液壓回路 13 2.2.5 壓力控制回路 13 2.2.6 速度控制回路 17 2.2.7 輔助液壓回路 17 2.2.8 控制機身起落的液壓回路 17 2.2.9 控制卡夾機構的液壓回路 18 2.3 傳統(tǒng)鉆機液壓回路的特點 18 第3章 鉆機液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計 19 3.1 鉆頭回轉液壓回路優(yōu)化設計 19 3.2 動力鉆頭給進回路優(yōu)化設計 21 3.3 行走及卷場控制回路 22 3.4 泥漿泵液壓回路優(yōu)化設計 23 第4

6、章 ZDY3200S型煤礦用全液壓坑道鉆機實例研究 25 4.1 適用范圍 25 4.2 型號含義 25 4.3 主要技術參數(shù) 25 4.4 鉆機結構簡介 27 4.4.1 回轉器 27 4.4.2 夾持器 28 4.4.3 給進裝置 28 4.4.4 機架 28 4.5 操縱臺 29 4.6 泵站 29 4.7 液壓系統(tǒng)工作原理 30 第5章 總結與展望 32 5.1 總結 32 5.2 展望 32 參考文獻 34 致 謝 35

7、第1章 緒論 因此本文在總結和分析前人研究的基礎上，對于煤炭開采用坑道鉆機的液壓原理應用和全液壓鉆機中全新液壓原理的設計應用進行了詳細的分析和介紹，以期通過本文，對鉆機中液壓原理的設計提出新的思路。 1.1 國內外研究現(xiàn)狀 1.1.1 國內研究現(xiàn)狀 目前，我們國產(chǎn)的鉆機依然沿用著定量泵和手控閥的液壓系統(tǒng)。這種液壓系統(tǒng)操作繁瑣且功能單一，技術較為落后。最主要的是，這種傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)不能夠實時的監(jiān)控環(huán)境的變化和地質的變化，因此不能夠遙控或者調整工藝參數(shù)，不能夠適應多種地質條件的勘探。與此同時，傳統(tǒng)的設計方案將重點放在了控制和參數(shù)調整方面，沒有針對能耗和效率問題進行深入研究。這樣既增加了一

8、次性投資，也因設計不當使得能量損耗過大。當前我國對于鉆機的應用，大部分集中在煤炭的開采上。由于煤炭是一種一次性的消費品，且大多儲藏在地勢復雜的地區(qū)。因此在煤炭的開采過程中，鉆機需要克服地勢、安全、采礦等多方面的要求，并能夠在地下進行順暢的開采任務。 1.1.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀 在上世紀 80 年代初，英國在煤礦井中最先應用井底馬達定向鉆進技術，當時鉆進距離為1000米，但是如果去掉鉆進工藝尺寸和煤層的尺寸，那么實際的鉆進距離只有635米。從20 世紀中期開始，澳大利亞將此技術發(fā)展到了瓦斯抽放井及地質勘探井的施工中，并成為該井的主要技術，且有了顯著的效果。一般可以達到 700 米左右的井深，于

9、2002年達到 1761 米的最大井深。此技術有很強井眼軌跡控制能力，缺點為井底馬達的輸出的扭矩較小，井眼直井較小，且鉆井成本較高。 立式鉆機逐漸被取代發(fā)生在20世紀60年代，那時候國外的一些國家開始研究全液壓式鉆機，并且逐漸將立式鉆機淘汰。在20世紀90年代，在原有的全液壓鉆機技術上，應用了電液比例控制技術，這一技術的應用，使得液壓鉆機的鉆進能力和其他能力都有了質的飛躍。隨著自動控制技術的發(fā)展，由于鉆機的人工操作不便于深井作業(yè)，且面臨著很大的危險，因此此項技術進而發(fā)展到新型勘探鉆機領域中，并且快速擴展適用鉆機的范圍，使得鉆機機電一體化，為接下來的鉆井工作提高了很大的效率。 35

10、 圖1-1 總得來說，在鉆機的液壓元、部件的性能及選用方面國外煤礦坑比國內水平要高，另外整體性能更好，更具備完善的功能。在當今社會，勞動力的成本正在不斷上漲，隨著科技的發(fā)展，人工智能的出現(xiàn)，電液比例技術應運而生，各大鉆探設備生產(chǎn)商開始對智能鉆探設備進行探究，電液比例技術開始廣泛運用于智能鉆探設備。 1.2 鉆機的發(fā)展概況 不管是立式鉆機還是臥式鉆機，在工作的過程中，都是由各個液壓系統(tǒng)組成并且控制其動作的，因此液壓系統(tǒng)在鉆機的設計中，是非常重要的。液壓系統(tǒng)的好壞直接影響著鉆機的能耗高低，性能高低和鉆機的壽命長短等。 煤礦坑道鉆機在施工過程中，會因為工作環(huán)境

11、的變化而引起負載的變化，從而影響鉆進的速度和效率，所以鉆機必須解決負責不穩(wěn)定性，且鉆進時要滿足工藝要求，比如起鉆桿，接鉆桿等工藝。 1.2.1 臥式鉆機介紹 臥式鉆機主要由機架、動力鉆頭、液壓操縱臺、液壓站、輔助卡盤等結構構成。這種鉆機的動作都是液壓驅動的，如鉆桿旋轉、鉆桿升降、調整井架等。而全液壓式鉆機能夠更強的適應各式工況，能夠根據(jù)工作環(huán)境的不同要求，適當?shù)恼{整其執(zhí)行機構的參數(shù) 。此外，臥式鉆機還具有鉆機適應性強，可進行多種鉆進工藝、單一機構的多功能性，并且全液壓鉆機重量輕，轉速高，工作平穩(wěn)，操作也是方便安全，容易實現(xiàn)自動化。 1.2.2 立式鉆機簡介 目前市場上通用的立式鉆機，

12、一般是由電機、液壓系統(tǒng)、離合器、變速箱等部分構成，其工作原理比較古老，偏向機械化。主要由電機先啟動，然后拉動變速箱，變速箱再傳至分動箱，最后分動箱帶動回轉器產(chǎn)生轉動，所以市場上也稱為機械式鉆機。在立式鉆機中，有一個部分是很重要的，那就是液壓系統(tǒng)，其作用原理主要是通過改變壓強增大作用力，作用方式主要為控制液壓與輔助卡盤的松緊以及鉆桿的推進。 圖1-2 其控制過程是這樣的，首先電機帶動液壓泵工作，將液壓油輸入到液壓系統(tǒng)，將電能轉換為液壓能。然后通過液壓系統(tǒng)中各個元器件和液壓系統(tǒng)的各種回路，控制執(zhí)行元件的動作。如在立式鉆機中，通過液壓缸內部直線運動所產(chǎn)生的動能，來推動立式鉆桿的進給運動，通過

13、支撐油缸，可以固定立式鉆機，通過油缸的不斷運動，可以對回轉器進行微調。 1.3 鉆機中液壓原理的應用現(xiàn)狀 液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，主要進行能量之間的轉換。由于其具有控制穩(wěn)定且輸出的能量較為可靠的特點，自從開始應用液壓系統(tǒng)以來，各個工業(yè)領域已經(jīng)得到了廣泛的應用和推廣。 現(xiàn)在，我國鉆機液壓系統(tǒng)設計還停留在靠經(jīng)驗來設計的路線上，其基本內容一般包括首先明確鉆機工作的環(huán)境，然后分析其環(huán)境和鉆進條件對于鉆機的要求，包括動作要求和動力要求等，最后通過初步的設計，進行逐漸深入的明細化設計，將各個元器件的參數(shù)，各個液壓回路進行組合，設計成一套完成的液壓系統(tǒng)。傳統(tǒng)的立式鉆機和臥式鉆機，其液壓

14、系統(tǒng)大多由手動控制，控制較為簡單，但是精度不高，不能根據(jù)實際的工作環(huán)境進行動態(tài)的參數(shù)設計和控制。鉆機在使用過程中，大多的動作時由多個機械結構共同完成的，其液壓系統(tǒng)在控制執(zhí)行元件進行工作的過程中，不可避免的會發(fā)生泄漏，而液壓的泄漏將會導致壓力的流量等液壓參數(shù)的改變，而這些改變卻不能通過液壓系統(tǒng)的動態(tài)調整來進行適應。本文通過查閱國內和國外一些鉆機的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，對其優(yōu)缺點進行比較和學習，對傳統(tǒng)的液壓鉆機系統(tǒng)進行創(chuàng)新設計，使得新型的鉆機能夠根據(jù)環(huán)境的變化而適時的調整液壓的參數(shù)，保證鉆進工作的正常進行。 第2章 傳統(tǒng)鉆機液壓系統(tǒng)功能與分析 從不同的角度出發(fā)，液壓系統(tǒng)可以分成不同的形式。按油液的循

15、環(huán)方式，可分為開始系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)；按液壓系統(tǒng)中液壓泵的數(shù)目，可分為單泵系統(tǒng)，雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)；按所用液壓泵形式的不同，可分為定量泵系統(tǒng)和變量泵系統(tǒng)；按向執(zhí)行元件供油方式的不同，可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)；按用途的不同，可分為固定設備用系統(tǒng)和行走設備用系統(tǒng)；按主換向閥在中位時液壓泵的工作狀態(tài)，可分為中開式系統(tǒng)和中閉式系統(tǒng)；除此之外，按工作特征的不同，還可分為液壓傳動系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)。 2.1 常見鉆機液壓系統(tǒng) 目前市場上普遍的鉆機液壓系統(tǒng)，主要區(qū)別就是液壓泵的數(shù)目不同，即是單泵系統(tǒng)、雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。 2.1.1 單泵液壓系統(tǒng) 在小功率的鉆機中，由于變量泵液壓系統(tǒng)成本相對于定量泵液壓

16、系統(tǒng)偏高，且組成較為復雜，所以一般的生產(chǎn)商都會選擇定量泵液壓系統(tǒng)。 此型鉆機采用機械式調節(jié)執(zhí)行機構速度，比較多的小型鉆機采用壓力控制閥來調節(jié)壓力。此類鉆機液壓系統(tǒng)的結構較為簡單, 方便操作和維護,但效率不高、能耗較大，比較典型的此類液壓系統(tǒng)原理如下圖2-1所示。 圖2-1 單泵鉆機液壓系統(tǒng)原理圖 盡管定量泵系統(tǒng)的結構簡單，成本較低，但正是由于它的結構簡單，導致了全液壓鉆機在運行的過程中不能高效率的進行能量的轉化，這主要是因為鉆機的各個部分在工作的時候，其變化區(qū)間較大，同時由于能量的大量流失，還會導致鉆機在使用的過程中溫度過高，使得在操作的過程中存在過高的危險性。近年來，由于資源的減少

17、，能源成本在不斷的增加，所以鉆機生產(chǎn)商開始將定量泵系統(tǒng)改為變量泵單泵系統(tǒng)，從而可以將能量損失避免掉，也進一步減少了鉆機的能耗，也解決了油溫升高等問題。 2.1.2 雙泵液壓系統(tǒng) 單泵系統(tǒng)鉆機的液壓系統(tǒng)在完成一些復合動作之后，由于其使用的油源唯一，因此當這兩個動作回路之間發(fā)生較大的差別時或者某一個回路的負載發(fā)生突變的時候，會影響其他動作。為了解決一個泵影響不同的回路問題，采用兩個泵作為系統(tǒng)動力源，這樣就避免了不同回路之間的相互影響。如圖2-2所示為雙泵液壓系統(tǒng)原理圖。 圖2-2 雙泵液壓原理圖 在雙泵液壓系統(tǒng)中，將大泵作為主泵，主要用于控制鉆機進給鉆頭的回轉運動和鉆機的升降動作，小排

18、量泵作為輔泵，主要用于控制鉆機進給運動和其他輔助性的作業(yè)。采用了雙變量泵之后，鉆機的排量調節(jié)方便，且有很好的節(jié)能效果。 2.1.3 多泵液壓系統(tǒng) 一般將鉆機中采用三個或者三個以上泵的液壓系統(tǒng)，統(tǒng)稱為多泵系統(tǒng)。多泵系統(tǒng)避免了泵與泵之間流量和壓力的相互干涉，如圖2-2所示為多泵液壓系統(tǒng)的原理圖。 圖2-3多泵液壓系統(tǒng)原理圖 2.2 傳統(tǒng)鉆機液壓系統(tǒng)基本回路 傳統(tǒng)鉆機的液壓回路主要由回轉液壓回路、給勁液壓回路和輔助液壓回路等組成。下面分別介紹這幾個回路在傳統(tǒng)鉆機中的應用。 2.2.1 回轉液壓回路 在鉆機的液壓回路中，回轉液壓回路主要包括調壓限壓回路和調速回路?；剞D機構中，主要采用

19、變量馬達驅動主軸或用定量馬達通過變速箱驅動主軸。 2.2.2 調壓限壓回路 在常見的液壓回路中，系統(tǒng)壓力主要由泵口的溢流閥控制，當系統(tǒng)壓力需要調節(jié)時，只需要調節(jié)溢流閥，使其能夠在系統(tǒng)壓力變化時，保證系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。在限壓和調壓回路中，主要通過調整溢流閥不同的壓力而實現(xiàn)不同的系統(tǒng)壓力。在限壓回路中，溢流閥調整的壓力是系統(tǒng)中的最大壓力，這意味著在鉆機正常工作的時候，調整溢流閥，液壓系統(tǒng)的壓力不再變化。而在調壓回路中，溢流閥調整的壓力是系統(tǒng)中的工作壓力。這意味著當液壓系統(tǒng)工作時，由于鉆機所處的環(huán)境會發(fā)生變化，或者煤層發(fā)生變化，或者鉆進的過程中，鉆機受到的阻力等發(fā)生變化，都會導致系統(tǒng)所需壓力不同，

20、這個時候就需要調節(jié)溢流閥，調壓回路和限壓回路通常都能在系統(tǒng)中看到，但是為了系統(tǒng)的安全考慮，一般情況下在鉆機工作狀態(tài)下都是將調壓回路代替限壓回路，并且并聯(lián)兩個溢流閥安裝在液壓泵的出口處，一個調整系統(tǒng)壓力，一個調整系統(tǒng)最大壓力。 通常應用了閉式系統(tǒng)的鉆機，其為了適應油流的方向，所以溢流閥處于并聯(lián)狀態(tài)，如圖2-4所示。 圖2-4 閉式系統(tǒng)調壓回路 2.2.3 調速回路 通過調整調速回路的容積，可以對回路工作的速度進行改變，速度調節(jié)回路主要有三種形式，一種形式的液壓系統(tǒng)是由變量泵和定量馬達來控制的，這種系統(tǒng)能夠輸出恒定的轉矩，使得液壓系統(tǒng)能夠進行恒速的轉動。另一種是由定量泵和定量馬達組成

21、的液壓系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠輸出恒定的功率，從而保證系統(tǒng)運行所需的功率。第三種液壓系統(tǒng)則是由變量泵與變量馬達組成的，這種系統(tǒng)擴大了前兩種的轉矩和功率。 變量泵——雙定量馬達回路是變量泵——定量馬達容積調速的另一種型式，此型式即為將容積調速和有級調速結合起來。如圖2-5所示。通過能量守恒定律，即能量在轉化或轉移的過程中，總量保持不變，我們可以知道馬達的輸出功率等于泵的輸出功率乘以效率，也就是流量、壓力和效率的積。因為是變量泵，其流量和壓力都是不變的，所以功率不變，通變速保持恒矩. 圖2-5 變量泵-定量馬達調速回路 在鉆機的鉆進進給回路中，為了能夠保證鉆頭裝置的速度和動力輸出，通常在動力頭

22、的機械裝置中增加變速箱來調節(jié)其速度。通常情況下，需要對鉆進進給機構的穩(wěn)定性和動力性進行測試，以便能夠在較復雜的鉆進工藝情況下，依然能夠采用這種容積調速回路進行工作和鉆進支持。這樣調速回路，能夠提高回轉器的工作可靠性，滿足轉速和負載的需求。 2.2.4 給進液壓回路 在全液壓的鉆機結構中，整體的運動是由局部趨向于整體的，所以液壓缸的給進運動是由液壓缸的直接運動、液壓缸鏈條和液壓馬達鏈條的間接運動所組成的。 2.2.5 壓力控制回路 壓力控制回路，即利用各種壓力閥控制系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分油液壓力的回路，實現(xiàn)調壓、減壓、增壓、卸荷和多級壓力等控制，滿足執(zhí)行元件對力或轉矩的要求。面對不同的

23、液壓系統(tǒng)和工作情況，壓力控制回路的選擇也不同，通常主要為加壓和減壓。 在加壓鉆進的壓力控制回路中，主要分為兩種，即溢流閥調壓回路和減壓回路。溢流閥調壓回路中所使用的溢流閥主要起定壓溢流的作用，在定量泵節(jié)流調節(jié)系統(tǒng)中，定量泵提供的是恒定流量，當系統(tǒng)壓力增大時，會使流量需求減小，此時溢流閥就會開啟，使多余流量溢回油箱，保證溢流閥進口壓力，從而使得有足夠穩(wěn)定的壓力來進行鉆井。同樣，減壓回路中，溢流閥可作為卸荷閥來使用，主要起系統(tǒng)卸荷作用。 在常用的減壓回路中，馬達運行的方式主要是由先導壓力和恒壓來進行控制。但兩種控制方式不能同時進行，在不同的條件下有不同的控制方式，當馬達的壓力低于恒壓時

24、，其運行主要通過先導壓力；當馬達的壓力高于恒壓時，先導壓力無法對馬達進行控制，由于恒壓的設定，馬達會被伺服閥自動控制。如圖2-6所示，減壓閥可以隨時對工作壓力進行控制，既方便又可以讓各回路的壓力互不干擾。 圖2-6 減壓回路 鉆機作為一種工程設備的存在，其需要對各種復雜的環(huán)境所適應。因此鉆機制造商為了鉆機能夠一機多用，于是將多種壓力控制回路進行組合，使得鉆機能夠在不同的要求下進行相應的工作。如圖2-7所示，為ZDY1900(MKD一5S)型鉆機的液壓系統(tǒng)工作原理。 圖2-7 ZDY1900S型鉆機液壓系統(tǒng) 在背壓平衡回路中，將一個單向背壓閥串聯(lián)在回油的液壓回路中，如圖2-8所示

25、。在進行減壓鉆機時，多路換向閥處于閑置位置，這樣能夠保證油箱與液壓油缸的兩腔聯(lián)通。為了能夠使得回油腔在工作中平衡一部分鉆機的自重，通常調整多路換向閥的位置，使其能夠產(chǎn)生一定的背壓，以此來達到減壓鉆進的功能。這種回路的特點是能耗小，發(fā)熱少，能夠保證系統(tǒng)的功率需要和動作穩(wěn)定可靠的運行，不但操作方便，也能夠較為容易的對其進行調整和實時監(jiān)控。加壓鉆機的時候，應該將進給油缸的回油回路打開，使得其能夠釋放一部分的背壓，于是鉆機工作的進給壓力恒定于一個穩(wěn)定的區(qū)間。減壓的調節(jié)依然是通過對油缸中油的體積大小進行調節(jié)而改變。 圖2-8 背壓平衡回路 將一個可調節(jié)的節(jié)流閥串在油缸的線路中，便組成了回油節(jié)

26、流調壓線路，如圖2-9所示。在實際中，這種回路比較常用，但在減壓鉆進工況中，這種回路依然存在許多缺點。首先節(jié)流調速控制回路中，很難準確控制壓力的大小，并且很難調整壓力的準確值。相對于背壓的回路，這種回路的性價比不高，鉆進速度過慢。當液壓系統(tǒng)發(fā)生內泄的時候，系統(tǒng)中的節(jié)流閥也會發(fā)生失效。 圖2-9 回油節(jié)流調壓原理圖 采用將調速閥串聯(lián)在給進油缸的回油路上上的方法，即可得到利用調速閥控制減壓鉆進的油路，如圖2-10所示, 在功率輸出相同的條件下，液壓系統(tǒng)具有操作簡單，維修方便且液壓元件易于運輸?shù)葍?yōu)點。在進行液壓系統(tǒng)的安裝和運輸過程中，都較其他的系統(tǒng)有較大優(yōu)勢，能夠適應多工況的要求。調速閥和節(jié)

27、流閥在這種回路中，有較大的差別。調速閥能夠保證系統(tǒng)的進給油缸流量不隨系統(tǒng)負載的變化而改變，而節(jié)流閥則不具有這一優(yōu)點。只要閥口的開口量改變，那么其流量很容易受到系統(tǒng)負載的影響。 圖2-10 調速閥控制減壓回路 2.2.6 速度控制回路 速度與流量是成正比的，被控制的對象雖然是流量，但反映出的效果則是執(zhí)行機構的速度變因此一般常把流量控制稱為速度控制。按被控制執(zhí)行元件的運動狀態(tài)、運動方式以及調節(jié)方法,速度控制回路有調速、制動、限速和同步回路等。主要為差動回路、雙泵合流調速等。 差動回路是從無桿腔進油，使有桿腔的油回到無桿腔。在同一壓強下，利用無桿腔和有桿腔的面積差，產(chǎn)生壓力差，從而驅

28、動液壓缸伸出。因為有桿腔的油回到了無桿腔，所以液壓缸能以較快速度動作，實現(xiàn)小流量高速度。盡管此回路速度有限，但是能夠比較經(jīng)濟的，不增加泵量的前提下，實現(xiàn)快速動作。 雙泵調速回路中，雙泵為一大一小，在進行鉆井工作時，大泵提供旋轉的能量，小泵提供給進系統(tǒng)工作的能量，雙泵共同合作，在鉆進時慢速給進，結束時可以進行鉆具的快速起下。 以上的設計即考慮到液壓鉆機給進時對給進機構工作速度的要求，也考慮到起下鉆時對給進機構工作速度的要求，可在保證給進壓力滿足設計要求的同時，還大大增加了鉆機的工作效率，減少成本。 2.2.7 輔助液壓回路 在鉆機的輔助液壓回路中，其主要功能是實現(xiàn)鉆機機身的調整，以

29、滿足多種傾角的鉆孔要求或者實現(xiàn)卡夾機構的夾持和松開等動作，以滿足鉆進在鉆進過程中，對于鉆桿的控制等。因此在鉆機中的輔助液壓回路主要可分為機身起落的液壓回路，壓控液壓回路和卡夾機構液壓回路。 2.2.8 控制機身起落的液壓回路 控制機身起落的液壓回路，主要是由溢流閥來調整其所需的狀態(tài)壓力，因為其由油缸下的節(jié)流閥來進行工作速度的調節(jié)，所以此回路與給進回路有許多共同的地方。在油缸的進油口，串上一個液壓鎖，便可實現(xiàn)機身的鎖緊功能。由于機身的起落動作，僅僅是在鉆機工作前后需要完成的調整動作，需要很短的時間，對于鉆進的過程也沒有什么大的影響，因此在大部分的鉆機設計過程中，沒有對這種液壓回路進行專門的

30、設計，而將此回路附帶在其他的液壓回路上，在工作的過程中需要用到起落功能的時候，再將此回路引入到工作中，實現(xiàn)機身的起落。但是在引入的過程中，也許會發(fā)生油液的泄漏，所以為了更方便的操作，需要用到自封式快速接頭來對油管進行連接。 2.2.9 控制卡夾機構的液壓回路 卡夾的主要部分為卡盤和夾持器。在很多情況下，要使鉆機正常運行，就需要卡盤之間的配合，比如鉆進、升降鉆具等。除此之外，卡夾之間的配合還能使鉆機的動作更為靈活，單獨一個元件和回路無法完成的。因此為了能夠使得這些動作能夠完成的更協(xié)調，需要將卡夾機構進行精確控制和調整。通常情況下，對于卡夾機構的速度和力度等都有精確的要求?？▕A的形式多種多樣，

31、需要根據(jù)實際的工作狀況來進行選用，通常分為常開式、常閉式和全液壓松緊式等。當前市場上通用的卡夾機構主要是全液壓控制的。這樣的設計主要適用于一些大型的鉆進機構。近些年來，部分礦用瓦斯抽采鉆機也采用了以上的設計, 如圖2-11的強力順煤層全液壓鉆機液壓系統(tǒng)所示，卡盤夾緊采用了蓄能器儲存的壓力油作用，這在液壓系統(tǒng)的設計中都比之甚少。 圖2-11強力順煤層全液壓鉆機液壓系統(tǒng)原理圖 2.3 傳統(tǒng)鉆機液壓回路的特點 傳統(tǒng)的液壓鉆機有很多的缺點，我們知道為了能夠使得鉆機操作方便，并且具有很強的可操作性，我們將鉆機的液壓系統(tǒng)設計的很簡單，主要由定量泵和手動泵控制，這種系統(tǒng)簡單，但是自動化程度不高，且

32、容易受環(huán)境影響，不容易在多變量的環(huán)境中進行長時間的工作。即使在工作的時候，這類鉆機工作性比較好，并且不容易出故障，但其對環(huán)境的適應能力偏低，在工作的時候會產(chǎn)生大量的能量損耗，鉆井的效率偏低，容易受外界的影響，所以其有許多地方需要加強。 第3章 鉆機液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計 傳統(tǒng)的鉆機液壓系統(tǒng)存在控制性能不穩(wěn)定、能耗大且鉆進效率低下等缺點，因此本文試著對傳統(tǒng)鉆機的液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，使其能夠在繼承傳統(tǒng)鉆機液壓系統(tǒng)優(yōu)點的基礎上，改進傳統(tǒng)鉆機液壓系統(tǒng)的缺點，在實際的工作應用中，能夠提升鉆進的效率，降低能耗。 3.1 鉆頭回轉液壓回路優(yōu)化設計 現(xiàn)在我國大部分的鉆機工作在地形情況復雜多變的地帶，這

33、些地方地層情況多變，且負載變化頻繁，這對于傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)而言，無疑是無法克服的。由于負載的突變，使得鉆頭的回轉速度也發(fā)生相應的改變，這種變化不僅影響鉆進的效率，更會引起鉆機本身的振動。因此要求鉆機在正常工作的時候，能夠保持其鉆頭的回轉速度在某個合適的數(shù)值范圍內保持不變，并且能夠實現(xiàn)回轉速度的調節(jié)。傳統(tǒng)的節(jié)流閥調速回路中，可以保證在負載不變前提下，保持鉆頭的穩(wěn)定速度輸出，但是一旦速度發(fā)生改變，則無法調整其速度。因此本文提出閥孔負載敏感系統(tǒng)設計，其目的是在負載變化時，也能保證節(jié)流閥口前后的壓力差不變或者變化極小。如圖3-1所示。 圖3-1 閥控負載敏感系統(tǒng) 從根本上來看，閥控負載敏感系統(tǒng)和

34、泵控負載敏感系統(tǒng)有著相當大的區(qū)別。閥控敏感系統(tǒng)中，LS信號會從溢流閥流出，這樣使得在溢流閥處存在著溢流損失。而泵控負載敏感系統(tǒng)是將負載信號直接反饋至負載敏感泵,因此泵控負載敏感系統(tǒng)相比閥控負載敏感系統(tǒng)沒有溢流損失，將全部能量都傳遞至下一元件，降低了系統(tǒng)的能耗，而且泵控負載敏感系統(tǒng)能夠適應多種負載的要求，當負載發(fā)生變化時，系統(tǒng)中的流量不會發(fā)生較大變化，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，執(zhí)行元件便不會被外界的條件所影響，并且維持自身的穩(wěn)定運轉。在單泵多回路系統(tǒng)中，LS負載敏感系統(tǒng)并不是完美無瑕的。因為在系統(tǒng)的流量沒有達到飽和的時候，這個系統(tǒng)便會失去平衡。這么看來，LS負載敏感系統(tǒng)，就只采用于單泵單系統(tǒng)。因此大

35、部分的鉆機，在其系統(tǒng)中所裝配的是雙泵獨立控制系統(tǒng)。這樣，鉆機在回轉與給進的時候，其流量的分配就會比較平衡，該多的時候就會多，少的時候就少。負載敏感系統(tǒng)，對鉆機的設計有著很大的便捷性。比如在巖心鉆機中，其在工作的過程中有一個部分就是加壓鉆進，但是要實現(xiàn)加壓鉆進，就需要為系統(tǒng)增加一個獨立的泵，對鉆機的容量進行一個增加，這樣鉆機的成本就會比較偏高。而加壓鉆進所占工程時間的比例相對甚少，所以在鉆機的設計中加入負載敏感系統(tǒng)，能夠有效的使得鉆機在加壓鉆進過程中的適應性。如圖3-2所示。 圖3-2 動力鉆頭回轉回路 3.2 動力鉆頭給進回路優(yōu)化設計 隨著時代的發(fā)展，在保證鉆機能夠正常運行的同時，工

36、程設計師們便開始對鉆機進行優(yōu)化，簡化其結構，減少其重量，使其更為方便快捷。所以鉆機的給進設計通常為單液壓缸控制的動力頭給進。由于地球的巖石眾多，不同的巖層有著不同的結構，所以鉆機的鉆頭需要產(chǎn)生不同的作用力去適應不同的巖層。又由于在鉆機的給進系統(tǒng)中，其鉆頭的速度是由流量來進行控制，為防止流量速度與鉆進速度的突變，因此鉆機的速度需要維持穩(wěn)定。在一些特殊的工作環(huán)境中，為防止負載超過安全范圍，所以需要在回路中設有安全控制閥。 如圖3-3所示，此為優(yōu)化過的鉆機給進系統(tǒng)液壓原理，加壓鉆進時，三個換向閥同時進行工作，二調到中位。六調至左位。三調到右位。 圖3-3 鉆機給進系統(tǒng)液壓原理圖 通過減壓閥

37、4控制給進的壓力。減壓給進時，為了抵消鉆機的部分自重，通常將二位二通換向閥調整至左位，二位三通換向閥移到右位，同時溢流閥開啟，為給進油缸的無桿腔產(chǎn)生一個背壓。閥3為減壓控制吸油控制閥，作用在給進油缸。閥7為動力頭浮動控制閥，主要控制動力鉆頭的浮動。 3.3 行走及卷場控制回路 鉆機的工作環(huán)境一般是較為復雜和較難行進的野外地區(qū)。因此為了保證鉆機能夠在這樣復雜的地帶行進，必須保證其履帶行進速度的恒定性，如果一會快，一會慢，對于復雜路況來說，將對鉆機的壽命和元件造成損壞。為了使鉆機適應較差路面，還要求鉆機的兩個履帶速度保持一致，并且動作保持統(tǒng)一。以防止兩個履帶的不同步，造成鉆機的突然改變行進方

38、向等事故，同時鉆機的工作環(huán)境一般空間較小，設計鉆機時，應該能夠保證其原地的轉向，鉆機在進行爬坡動作時，還應該有自鎖功能保證其不會因為動力不足而滑下山坡。如下圖3-4所示，手動液控比例先導閥和閥前補償負載敏感閥相互配合，作用于兩片履帶使其運動。在履帶進行山坡上坡時，為防止履帶進行回轉，因此在軌道回路中進行了自鎖設計，多路換向閥選用M4-15閥。為防止鉆機工作時突發(fā)的誤操作，需要由一個兩位三通的換向閥進行控制液壓回路的工作壓力。 圖3-4 履帶行走回路液壓原理 3.4 泥漿泵液壓回路優(yōu)化設計 泥漿泵在鉆機過程中主要有兩方面的作用，一方面是將鉆進過程中產(chǎn)生的大量巖屑，經(jīng)過鉆井冷卻液帶出鉆孔

39、外。另一方面是通過泥漿的循環(huán)，冷卻鉆頭，潤滑鉆進過程中鉆頭和巖壁，減小其摩擦作用，降低功耗，增大鉆進的效率。 鉆機在較松軟的地層中鉆進時，由于鉆進相對比較容易，鉆進速度快，因此產(chǎn)生的巖屑較多，此時就需要采用大泵量將巖屑帶出孔外。如圖3-5所示，為泥漿泵液壓原理圖。 圖3-5 泥漿泵液壓原理 通過以上分析可以看出，驅動泥漿泵的液壓回路系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，首先是這個液壓系統(tǒng)具有自我保護功能，當系統(tǒng)的壓力超過了系統(tǒng)所需的最大壓力時，系統(tǒng)自動停止工作，這樣就能有效的保護鉆機其他元器件的穩(wěn)定。最后這樣的液壓系統(tǒng)去驅動的液壓馬達具有極強的適應環(huán)境能力，不但能夠保證動力和動作的準確，還能夠實現(xiàn)速度等

40、參數(shù)的實時調節(jié)。 泥漿泵液壓原理3-5中所示，泥漿泵馬達轉速通過容積調速回路進行控制，容積調速回路主要是以變量泵進行遠程控制的，其中通過減壓閥1來調節(jié)蓄能器4的壓力，蓄能器4可以保證系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定為3.5MPa，變量泵作為整個液壓系統(tǒng)的動力源，受到遠控閥3的調控。以保證其壓力適應系統(tǒng)需要。系統(tǒng)的流量和極限壓力分別由閥1.1和1.2控制。泵的排量與系統(tǒng)的壓力相關，當其增大時，系統(tǒng)的背壓增大。 圖3-6 坑道鉆機液壓原理圖 如圖 3-6所示，閥39是控制切換閥，其主要功能就是對鉆機的立臥狀態(tài)進行切換。由于鉆機工作環(huán)境的不確定性，這種設計能夠大大的提高鉆機對復雜工作環(huán)境的適應性。在兩種不同

41、的工作狀態(tài)下，鉆機有其不同的操作方式，其各自的操作說明如下。 鉆機處于立式工作狀態(tài)時，首先應該控制液壓回路，切斷夾持器和液壓卡盤的聯(lián)系，然后調整多路換向閥39至上位，然后調整多路換向閥8，控制油缸15以使雙桿移動，這樣就可以調整動力鉆頭的橫向位置。當鉆頭的橫向位置確定后，再調整多路換向閥39，使其置于下位。這樣的調整使得鉆機能夠轉換為立式鉆機工作狀態(tài)。在這種工作狀態(tài)下，將電動機1打開，液壓泵工作，將液壓油加壓后進入回路，并最終進入多路換向閥8中。液壓馬達的正反轉由多路換向閥8控制，當換向閥8置于中位時，液壓缸處于鎖緊狀態(tài)。立式工作狀態(tài)回路的聯(lián)通主要由立式工作狀態(tài)回路控制。當多路換向閥8 不

42、處于中位，系統(tǒng)通過溢流閥 45 卸荷。 第4章 ZDY3200S型煤礦用全液壓坑道鉆機實例研究 4.1 適用范圍 ZDY3200S型鉆機為全液壓動力頭鉆機，其適用性強，在各類工程的應用都較為廣泛。由于其轉速廣，扭矩大，對于各類形式的鉆孔都實用，具有成孔速度快、鉆孔質量高的優(yōu)點，在鐵路和公路橋梁、煤礦通風井、港口碼頭及高層建筑等大型基礎工程中的應用都比較理想。 4.2 型號含義 4.3 主要技術參數(shù) a. 回轉裝置： 額定轉矩 N.m 3200 額定轉速

43、 r/min 220 油馬達型號 A6V160MA 油馬達排量 ml/r 46～160 鉆桿直徑 mm 73 主軸通孔直徑 mm 75 b. 給進裝置： 主軸傾角

44、 0～±90° 最大給進力 kN 112 給進速度 m/s 0～0.22 最大起拔力 kN 77 起拔速度 m/s 0～0.32 給進/起拔行程 mm

45、 600 c. 泵站： 電動機型號 YBK2-225S-4 額定功率 kW 37 額定電壓 V 380/660 額定轉速 r/min 1480 主油泵型號

46、 A7V78MA（限量63ml/r） 額定壓力 MPa 35 主油泵排量 ml/r 0～63 主油泵流量 l/min 0～89 副油泵型號 10SCY14-1B 額定壓力 MPa

47、 31.5 副油泵排量 ml/r 0～10 副油泵流量 l/min 0～13 液壓系統(tǒng)額定壓力 MPa 主油泵 22 副油泵 22 油箱有效容積 L 180 d. 整機： 適用鉆孔深度 m

48、 350/100 終孔直徑 mm 150/200 主機外形尺寸（長×寬×高）mm 2300×1100×1560 鉆機質量 kg 　　　 2040 4.4 鉆機結構簡介 此鉆機屬于組裝型設備，主要由主機、泵站、操縱臺三大組件組成，每個組件之間可進行快速連接，其便于拆分與組裝，攜帶方便，可適用于不

49、同的工作情景，靈活性較強。主機主要由回轉器、夾持器等部分組成，組裝快速便捷，當工作環(huán)境較為惡劣，不便于運輸時，其還可以進行再分解。 1.回轉器 2.給進裝置 3.機架 4.夾持器 圖4-1 主機 4.4.1 回轉器 回轉器由斜軸式變量馬達、齒輪減速器和膠筒式液壓卡盤組成。馬達經(jīng)兩級齒輪減速，驅動主軸及液壓卡盤實現(xiàn)鉆具的回轉。調節(jié)馬達排量可以改變回轉器的輸出速度。主軸為通孔結構，通孔直徑75mm，回轉器安裝在給進機身的拖板上，借助給進油缸沿機身導軌往復運動，實現(xiàn)鉆具的給進或起拔?；剞D器具有側向開合裝置。液壓卡盤采用液壓夾緊、彈簧松開常開式結構，具有自動對中，安全可靠、卡緊力

50、大等特點，它不但能保證正常鉆進，還可用來升降鉆具、強力起拔等（卡盤可配用不同規(guī)格的鉆桿、更換卡瓦時，用專用工具壓縮卡瓦組的彈簧并將其放入膠筒內）。 4.4.2 夾持器 夾持器采用碟形彈簧夾緊，油壓松開的常閉式結構。固定在給進裝置機身的前端，用于夾持孔內鉆具，還可配合回轉器實現(xiàn)機械擰卸鉆桿。夾持器卡瓦座落在卡瓦座上, 靠上下兩根銷桿限制卡瓦的退出。圓周方向靠卡瓦座上的一對平鍵固定。將兩根銷桿抽出，卡瓦就可以取出，夾持器通孔即可通過108mm的粗徑鉆具。 4.4.3 給進裝置 給進裝置采用油缸直接推進。油缸體的尾部與機身固定，油缸的活塞桿與拖板相聯(lián)接。借助油缸活塞桿的伸縮，帶動拖

51、板和回轉器沿機身導軌作往復移動。 回轉器與拖板之間采用翻箱式結構聯(lián)接。一邊用銷軸把拖板與回轉器穿在一起，另一邊用鉸式螺栓把回轉器壓在拖板上。起下粗徑鉆具時，將螺栓松開，即可把回轉器搬向銷軸一側，讓開孔口。給進機身通過鎖緊卡瓦固定在機架的立柱及支撐桿的橫梁上。 4.4.4 機架 機架用于安裝給進裝置和固定鉆機。機架由爬履式底座、立柱、支撐油缸及支撐桿等組成。給進裝置在機架上可以調頭安裝，利用支撐油缸可調整傾角，滿足各種傾角的鉆孔。支撐桿采用二節(jié)式結構，根據(jù)需要配合使用。利用爬履式底座以常規(guī)方法可將鉆機安裝在基臺木上。

52、 圖4-2 操縱臺 4.5 操縱臺 操縱臺是鉆機的控制裝置。由各種控制閥、壓力表及管件組成。控制閥之間的不同組合，可以實現(xiàn)鉆機的不同功能，比如，回轉、給進、卡夾的聯(lián)動等。 操縱臺上設有馬達回轉、支撐油缸、給進起拔、起下鉆功能轉換、夾持器功能轉換，副油泵功能轉換六個操作手把。調壓溢流、減壓鉆進、給進背壓、起拔背壓四個調節(jié)手輪及指示主油泵系統(tǒng)壓力、給進壓力、起拔壓力、副油泵系統(tǒng)壓力、回油壓力五塊壓力表。油管排列整齊，并有指示牌標明連接方位。控制閥均安裝在操縱臺框架內。油管安裝，采用A型扣壓式高壓膠管與自封式快速接頭組合，密封可靠，拆卸方便。各個手把的操縱方法也有標

53、牌標明。 4.6 泵站 泵站是鉆機的動力源。主要由電動機、雙聯(lián)齒輪泵、油箱、粗過濾器、精過濾器、冷卻器、溢流閥、空氣濾清器及底座等組成。電動機通過彈性柱銷聯(lián)軸器帶動油泵工作，油泵從油箱吸油并輸出壓力油，進而再輸出至操作臺進行后后續(xù)操作。 油箱是液壓系統(tǒng)中儲存液壓油或液壓液的專用容器，通常位于油泵上端。在油箱上設有多種保護裝置。如：吸油濾油器、回油濾油器等。 圖4-3 泵站 綜上所述該鉆機有以下特點： a. 鉆機由三大件組成、即主機、泵站、操縱臺。其便于拆分與組裝，攜帶方便，可適用于不同的工作情景，靈活性較強。 b. 機械自動擰卸鉆具，夾持器卡瓦容易取出，自動化的操作，降低了工

54、人的勞動強度。通孔直徑的增大，對粗徑鉆具的裝卸更為輕松。 c. 單油缸直接給進與起拔鉆具，結構簡單，安全可靠，給進、起拔能力大，提高了鉆機處理事故的能力。 d. 采用雙泵系統(tǒng)，通過兩個獨立的泵進行不同的參數(shù)調節(jié)，使其互不干擾，系統(tǒng)的運行更為穩(wěn)定。變量油泵和變量馬達共同調速，擴大轉速和扭矩的可調范圍，加強其對環(huán)境的適應能力。 e. 回轉器通孔直徑大，更換不同直徑的卡瓦，可用于組裝不同直徑的鉆桿，便于鉆桿的切換，同時，鉆桿的長度不受裝置本身的限制。 f. 用支撐油缸調整機身傾角方便省力，安全可靠。 g. 通過操縱臺進行集中操作，使用者和鉆機施工現(xiàn)場保持在安全距離內，保障了使用者

55、的人身安全。 h. 液壓系統(tǒng)保護裝置完備，加強了鉆機裝置的安全性，讓其工作更為穩(wěn)定。系統(tǒng)所采用的液壓元件，均為我國較為先進的產(chǎn)品，因此其通用性較強。 4.7 液壓系統(tǒng)工作原理 鉆機采用回轉和給進分別供油的雙泵開式循環(huán)液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)圖如圖4所示，工作原理如下： 　　電動機(1)啟動后，主油泵(2)經(jīng)濾油器(3)截止閥(4)吸入低壓油，輸出的高壓油進入操縱臺多路換向閥(8)。副油泵(31)經(jīng)吸油濾油器(29)截止閥( 30) 吸入低壓油，輸出的高壓油先進入副油泵油路板，再進入多路換向閥(8) 的中聯(lián)。多路換向閥(8)由三聯(lián)閥組成，左邊一聯(lián)F1控制油馬達(11) 的正轉、反轉和停

56、止；中間一聯(lián)F2控制支撐油缸的起落；右邊一聯(lián)F 3控制給進油缸(15)的前進、后退和停止。三聯(lián)閥都處于中位時主、副油泵均卸荷，油馬達(11)和油缸(15)處于浮動狀態(tài)。操作閥F1，主油泵輸出的高壓油全部進入回轉油路。副油泵的壓力油可根據(jù)鉆進工況選擇有兩種方式：一種是油液全部進入給進回路由調壓溢流閥控制給進壓力；另一種是油液分兩路一路進入卡盤（或卡盤和夾持器）對卡盤實行高壓輸入，強力卡緊鉆桿。另一路經(jīng)減壓閥進入給進回路，由減壓閥控制給進壓力。當閥F1處于中位時，操作閥F2或F3，主、副油泵油液合流，實現(xiàn)快速提升。 為防止系統(tǒng)過載，主油泵的工作壓力由多路換向閥內設的安全溢流閥限定，調定壓力

57、為22MPa，其值由壓力表(7)來監(jiān)視。副油泵的工作壓力由副油泵油路板上的安全溢流閥(32)控制，調定壓力為22MPa，其值由壓力表(9)監(jiān)視，使用時不得超調。 主油泵回油經(jīng)回油濾油器(5)和冷卻器(6)回到油箱，壓力表(25)指示回油的壓力大小，反映出回油濾油器的臟污程度。副油泵回油可進入主油泵回油路，也可以經(jīng)油路板上的泄油路直接回到油箱。 圖4-4 液壓系統(tǒng)圖 第5章 總結與展望 5.1 總結 論文根據(jù)國內外鉆機的發(fā)展現(xiàn)狀，首先分析了目前傳統(tǒng)鉆機的液壓系統(tǒng)，其次介紹了目前國內研究比較多的煤礦坑道鉆機的液壓設計原理和全液壓鉆機的液壓設計原理，最后通過傳統(tǒng)鉆機和全液壓鉆機的液壓

58、原理的對比，可得到全液壓鉆機在液壓控制方面的優(yōu)勢，并通過仿真分析，對于改進的液壓系統(tǒng)進行了驗證，對鉆機未來發(fā)展的趨勢的指導。本文以全液壓鉆機為研究對象,在查閱了國內外鉆機液壓系統(tǒng)相關的文獻和資料,并且根據(jù)自己實際的所學，向相關的老師進行咨詢等，對鉆機的液壓系統(tǒng)進行了相關的研究。 論文的成果主要體現(xiàn)在以下幾個方面： （1）分析了國內外鉆機液壓系統(tǒng)的發(fā)展情況，通過對比國內外最新的鉆機發(fā)展情況，對于把握當前鉆機液壓系統(tǒng)的最新發(fā)展方向有很大幫助。 （2）分析了傳統(tǒng)鉆機中的液壓系統(tǒng)和液壓回路，并且對其工作原理和液壓原理圖進行了分析研究，對于以后鉆機液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設計奠定了基礎。 （3）通過分析傳

59、統(tǒng)鉆機中的液壓系統(tǒng)和液壓回路，對坑道鉆機中的一些液壓回路進行了優(yōu)化設計，通過優(yōu)化設計，使得新的鉆機能夠在保證工作效率的前提下，降低工作能耗，使鉆機適應變負載的工作環(huán)境。 5.2 展望 由于時間、資料等各方面的原因,筆者在學位論文撰寫中仍有不足的地方。在今后的工作過程中，結合鉆機液壓系統(tǒng)研究以及學位論文撰寫過程中的一些問題,將進一步從下面幾個方面開展相應工作: （1）創(chuàng)新型的卡盤和夾持器作為新型的液壓系統(tǒng)中的創(chuàng)新，應該對其在實際應用的情況進行仿真。 （2）由于作者能力有限，因此在本文中只是對進給回路和回轉回路進行運動仿真。因此在今后的研究中，應該對整個系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)進行仿真。 （3）當

60、創(chuàng)新型的液壓系統(tǒng)完成設計后，應該對其進行可靠性試驗驗證。以保證新型的液壓系統(tǒng)能夠正常工作。尤其是針對夾持器的性能的研究，因為夾持器是鉆機機構中最為重要的機構。 （4）當坑道鉆機的液壓系統(tǒng)創(chuàng)新設計完成后，應該對其性能進行動態(tài)測試和監(jiān)測，主要有兩方面工作要做。一方面是對液壓系統(tǒng)進行動態(tài)測試，將不同鉆進工藝條件下的液壓系統(tǒng)狀態(tài)進行實時跟蹤記錄，如果發(fā)現(xiàn)有不完善的地方，應該進行繼續(xù)改進和實驗驗證；兩一方面是對液壓系統(tǒng)進行實驗驗證，并將實驗的結果與動態(tài)仿真的結果進行比較，結合鉆機的鉆進表現(xiàn)，選擇最優(yōu)的液壓元件，以此來發(fā)揮液壓系統(tǒng)的最大作用。