畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告

1、課題的目的及意義
1、1目的及意義
工程鉆機(jī)是邊坡支護(hù)、勘探取芯、煤礦瓦斯排放等施工的重要設(shè)備。工程鉆機(jī)一般分為電動(dòng)鉆機(jī)、氣動(dòng)鉆機(jī)和液壓鉆機(jī)，其中，具有安全性好、功率大，效率高等特點(diǎn)的液壓鉆機(jī)在煤礦鉆孔中被廣泛采用。
現(xiàn)有工程鉆機(jī)鉆孔深度達(dá)到幾十米甚至上百米，而每節(jié)鉆桿的長度只有0.8米，受鉆桿長度的限制，工程鉆機(jī)在鉆進(jìn)的過程中需要不斷的接裝鉆桿才能能夠完成額定孔深的鉆進(jìn)；完成鉆進(jìn)作業(yè)后，又需要不斷的拆卸鉆桿。因此在鉆桿鉆進(jìn)和推出時(shí)分別要進(jìn)行裝鉆桿和卸鉆桿的重復(fù)工作，目前國內(nèi)多數(shù)工程鉆機(jī)都是先由升降機(jī)下降或提升鉆桿，經(jīng)卡瓦卡緊工作鉆桿下部后，由卷揚(yáng)系統(tǒng)和工人來完成裝卸鉆桿任務(wù)。若操作不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)鉆桿掉落傷人的事件。人工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率低。
隨著工程鉆機(jī)的廣泛應(yīng)用，人們?cè)絹碓疥P(guān)心鉆機(jī)的工作效率、功耗以及安全性問題。在鉆機(jī)工作的過程中鉆桿裝卸這一步驟需要大量的時(shí)間，如果能夠設(shè)計(jì)一種裝置實(shí)現(xiàn)鉆桿裝卸的自動(dòng)化，將大大縮短安裝鉆桿需要的時(shí)間，提高鉆機(jī)效率。也可以減少因?yàn)槿斯ぐ惭b鉆桿出現(xiàn)的事故。
所以設(shè)計(jì)一種半自動(dòng)快速裝卸鉆桿的裝置，將工人從繁重重復(fù)的工作中解放出來，提高裝卸鉆桿的效率，具有重要的意義。

1、2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
a、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)機(jī)電學(xué)院與湖北傲藍(lán)德特種專業(yè)工程有限公司合作研究的工程鉆機(jī)鉆桿庫系統(tǒng)。圖1所示為其所研究的鉆桿庫系統(tǒng)裝配軸測圖。

它的工作原理為：該鉆桿庫系統(tǒng)由機(jī)械部分和液壓動(dòng)作回路兩大部分組成。其機(jī)械部分由鉆桿庫、機(jī)械手裝置、鉆桿庫支架、以及鉆桿庫橫梁等部分組成；其液壓執(zhí)行部分是在原鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改造而成。如圖1所示，自動(dòng)換桿功能是由鉆桿庫、機(jī)械手裝置、擺桿機(jī)構(gòu)、鉆桿庫轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及液壓系統(tǒng)等幾個(gè)部分協(xié)同動(dòng)作來完成的。鉆桿庫，最多可存放6根鉆桿(見圖2，具體存放數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié))。通過鉆桿庫轉(zhuǎn)動(dòng)油缸推動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行鉆桿庫單向間歇轉(zhuǎn)位，每次轉(zhuǎn)動(dòng) ；由夾桿油缸控制機(jī)械手抓取或放下鉆桿，并通過擺桿油缸將其送入鉆架上方或由鉆架上方送回鉆桿庫；通過鉆機(jī)夾緊機(jī)構(gòu)和鉆機(jī)動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)馬達(dá)完成鉆桿的擰入或旋出。非工作狀態(tài)下鉆桿庫中的鉆桿在擋板機(jī)構(gòu)作用下使之處于安全保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)需要更換鉆桿時(shí)可以通過擋板油缸的伸縮控制擋板的閉合以釋放鉆桿。在鉆架上設(shè)置了鉆桿導(dǎo)向器，在鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)可對(duì)長鉆桿起導(dǎo)向作用。若機(jī)械手在夾持鉆桿過程中發(fā)生意外，導(dǎo)向器可起阻擋作用，使鉆桿不至掉落到地面，從而避免事故的發(fā)生。