资阳多头钻孔控制系统设计

　　大采高多自由度变幅机构主要应用于煤矿井下掘进面超前探、掘进面爆破、本煤层多层瓦斯抽采等钻孔的施工，具有钻孔倾角和钻孔高度调节范围大、调节过程自动化程度高的特点。钻孔高度调节范围可达0.8~3.5m，钻孔倾角调节范围-90°~90°，方位角调节范围-90°~90°。该变幅机构(图4)结构原理为:连接架Ⅰ与调角油缸及一级臂组成个曲柄摇块机构，主要用于调节倾角；一级臂上面安装有二级臂，依靠平移油缸使二级臂沿一级臂滑移，主要实现高度调节；摆角油缸安装在二级臂上，并通过四连杆机构、连接架Ⅱ、回转油缸、转盘连接机身，利用摆角油缸通过四连杆机构调平机身，便于钻孔倾角的调节，利用回转油缸调节钻孔倾角，利用转盘调节钻孔的方位角。机身的前后端安装前后稳固油缸，提高钻机施工时的稳定性。由于该机构活动关节多，机身稳固主要依靠前后稳固装置辅助，因此，该类型变幅机构适合于能力较小的钻机，目前钻机大能力为3200N·m。

　　钻机变幅机构用于调节钻孔的开孔参数，即方位角、倾角和高度。针对不同种类钻机变幅机构的结构差异性及煤矿井下钻孔的施工特点，总结了煤矿井下钻机变幅机构对开孔参数的调整要求，提出了煤矿井下钻机变幅机构的研究目标，即能够准确地调节钻孔开孔参数及保障钻机施工的稳定性。总结出煤矿井下钻机变幅机构具有外形尺寸小、参数调节范围较大、施工时需要稳固、调节过程自动化程度高的总体特点。对目前煤矿井下钻机几种常见变幅机构的结构特点、辅助稳固方式、控制方法、适用范围及存在的优缺点进行分析，提出了煤矿井下钻机向钻孔机器人发展过程中变幅机构在结构和控制方法方面的研究方向，建议重点从关节自动锁紧装置开发、变幅机构结构适应自动加卸钻杆模式的需求、钻孔开孔参数智能调节、开孔参数与底盘调平及机身稳固的协调控制等方面开展研究工作。研究成果为煤矿井下钻机装备智能化提供了研究思路。

　　钻孔开孔参数智能调节钻孔机器人施工过程中为尽量避免人工干预，要求变幅机构的控制系统能够根据钻孔施工规划设计来自主调整好钻孔姿态，等待钻进指令。钻孔姿态调整的核心是对开孔方位角、倾角及高度的参数检测和反馈控制。由于变幅机构承载着钻孔机器人的关键部件，如给进机身、动力头、夹持器等，这部分结构重量大、运动惯性大，这需要在姿态调整路径规划、多传感器数据融合控制算法、运动过程中的速度加速度控制等方面展开研究，以准确地控制钻孔机器人变幅机构达到设计的钻孔参数。

　　都说UZ钻加工效率高，使用的人数也越来越多，可是麻花钻依旧占据着加工界的大半壁江山，为什么一直不能淘汰麻花钻呢?根据大家的说法和实际的使用经验，我们总结了以下四点原因，特别是最后一点!是麻花钻能够坚挺的重要因素!

　　一、麻花钻的加工精度略高于U钻，其刃口对称，加工稳定

　　二、麻花钻可以加工超过4倍以上的深孔，但是U钻不行，

　　三、麻花钻可以加工小孔径，比如0.3的油孔

　　四、麻花钻什么规格都有，刃磨方便，而且价格低成本也低