黑河双头对钻钻孔机控制系统设计

　　受煤矿井下巷道条件、钻孔施工种类等的限制，煤矿井下钻机的变幅机构存在外形尺寸小、参数调节范围大、施工时需要稳固、调节过程自动化程度要求高等突出特点。b.煤矿井下钻机变幅机构由依靠人工辅助操作逐渐发展到仅依靠液压手柄或遥控器操作而无需人工干预，不仅显著减轻了工人劳动强度，减少了钻孔辅助时间，提高了施工效率，也为煤矿井下钻机向自动化和智能化发展提供了基础保障。c.随着煤矿井下钻机向机器人化发展，变幅机构的结构和控制系统也要适应钻孔机器人的发展要求。变幅机构的结构逐渐向提高稳定性、适应自动加卸钻杆需求等方向发展；而变幅机构的控制系统逐渐由手柄控制向智能自动调节方向发展，并与底盘调平、辅助稳固等相关系统协调控制。

　　开孔参数与底盘调平、机身稳固的协调控制钻孔机器人在施工中都需要机身辅助稳固，其一般工作步骤是:先利用下稳固调平机器人底盘，再进行变幅机构姿态调整，进行机身辅助稳固，或者变幅机构姿态调整和机身辅助稳固交叉进行。在进行机身辅助稳固过程中，由于巷道顶底板的不平整、松软易碎，其稳固支撑存在微小位移，这种位移会对钻孔机器人底盘的调平及变幅机构的开孔参数产生影响并放大误差，从而影响的开孔参数调节精度。因此，需要在进行开孔参数调整控制时，通过监测钻孔机器人底盘稳固支撑的变化，对底盘稳固支撑进行修正控制，使钻孔机器人底盘保持水平，同时要实时修正钻孔机器人的变幅机构参数调节控制量，即进行开孔参数与底盘调平、机身稳固耦合调节控制，提高的开孔参数调节控制精度。

　　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。

　　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。