EBJ-160掘进机上机载锚杆钻机的动力学特性研究

随着工业的发展,煤炭在国民经济中的主导地位不断提升,生产规模也不断扩大。进入二十世纪以来,采煤机械化和综合机械化技术逐渐被世界各主要采煤国所追踪。随着高产高效采煤机械在煤矿生产中的应用,井下工作面的开采强度大大提高,工作面的推进速度也越来越快,这就要求加快成巷速度,以达到采掘平衡。国内外的生产实践证明:只有实现掘进和锚杆支护一体化才能满足这一要求。因而,研制新型高效的巷道掘锚机组,实现掘锚一体化快速成巷技术已经成为掘进机械化发展的主要方向。 本文基于对国内外现有掘锚机组发展情况的分析和研究,分析了EBJ-160掘进机的机型特点及工作状况,研究与之配套的机载锚杆钻机工作时的动力学特性。建立了机载锚杆钻机钻柱纵向振动的简化力学模型和数学模型,同时采用了微分方程和有限元两种方法。 利用拉格朗日方程建立了机载锚杆钻机的整机振动数学模型。利用计算机辅助设计软件SolidWorks建立了机载锚杆钻机的简化三维模型,然后使用ADAMS软件对简化模型进行计算机模拟,得到了相关的模拟数据,并对数据进行分析和讨论。结果表明:机载锚杆钻机的钻架和悬臂受到的振动影响最大。 本文最后优化了机载锚杆钻机的结构,优化后的钻架与钻柱采用轨道式的轴向浮动连接方式。锚杆钻机与EBJ-160掘进机之间的连接采用在两者间安装铅芯橡胶隔振支座的柔性连接方式,从而为顺利实现掘锚一体化提供了有力的保证。