中山平面钻孔控制系统用途

　　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。

　　随着煤矿井下履带式钻机的普及，机构质量是重要的影响因素，双油缸多自由度变幅机构也得到了应用，结构如图2所示。转盘安装在履带式钻机车体上，转盘上安装转台，大臂的下部铰接于转台上，大臂和转台之间铰接油缸Ⅰ，油缸Ⅰ、大臂与转台构成个曲柄摇块机构。托架的下部铰接于大臂的上部，托架与大臂之间铰接油缸Ⅱ，油缸Ⅱ、托架、大臂构成另一个曲柄摇块机构。利用两个曲柄遥块机构可实现机身倾角和高度的变化，利用转盘实现机身方位角的变化，机身倾角调节范围-90°~90°，方位角调节范围-90°~90°，高度调节1.1m。该变幅机构调节时仅依靠液控或电控手柄控制多路换向阀实现，具有调节范围大、调节过程无需辅助吊装也无需人工拧卸螺栓、自动化程度高的特点。由于主要依靠两组油缸固定机身，该变幅机构在使用时还需要撑紧安装在机身两端的前后稳固装置，机构的稳定性。该变幅机构适用于常规能力的钻机，钻机能力为1900~6500N·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。

　　过程的质量控制这里主要指自动钻孔机生产制造过程中的质量，生产制造的目标是低成本，制定清楚规范的操作管理程序和作业指导书，有益于过程质量的控制，工艺编制是开始生产制造的第一步，工艺人员以现有的工厂生产条件为基础，合理的设计工序，根据各种不同的特性制定合适的装卡方案和切削参数，利用有效的工夹量具来高效率地保证每一道工序稳定的加工精度，在不增加成本的前提下，零公差，零缺陷，这里所说的零缺陷是指在第一次就把事情做正确，避免事后补救产生的成本增加和导致产品的不完美。