管棚支護(hù)臺車鉆機動力頭及其液壓驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)研究.pdf

1、當(dāng)前，在隧道開挖通過軟弱破碎巖體等不良地質(zhì)條件時，管棚支護(hù)法是應(yīng)用非常普遍的一種超前支護(hù)方法。但是，目前國內(nèi)還沒有廠家生產(chǎn)專用的管棚支護(hù)設(shè)備，絕大多數(shù)的管棚支護(hù)現(xiàn)場施工都是用替代設(shè)備進(jìn)行，施工效率低、安全性差，而從國外進(jìn)口的專用管棚支護(hù)設(shè)備的價格又非常昂貴。正是在這種背景下，本文開展了對管棚支護(hù)臺車的研究。 在管棚支護(hù)所鉆巖石的力學(xué)性質(zhì)基礎(chǔ)上，對管棚支護(hù)鉆孔所采用PDC鉆頭和回轉(zhuǎn)沖擊的鉆進(jìn)方式進(jìn)行了比較分析。在分析PDC鉆頭刃具

2、的回轉(zhuǎn)沖擊鉆孔的巖石破碎機理的基礎(chǔ)上，對管棚支護(hù)臺車的鉆機動力頭進(jìn)行了設(shè)計。文章在分析管棚支護(hù)的鉆孔鉆頭與巖層之間的干摩擦產(chǎn)生自激振動的基礎(chǔ)上，建立了下部鉆具組合(鉆柱)的振動數(shù)學(xué)模型，并對其動態(tài)特性進(jìn)行了分析。鉆柱將其扭轉(zhuǎn)振動傳至鉆機動力頭，引起動力頭齒輪傳動系統(tǒng)的非線性振動。在非線性外部激勵的條件下，建立了鉆機動力頭齒輪傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動非線性動態(tài)數(shù)學(xué)模型，并對其動態(tài)特性進(jìn)行了仿真研究。針對液壓系統(tǒng)中非線性因素比較多的情況，運用功率