科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业,新型机械,先进制造技术

需求背景

本项目是掘进高新技术装备，通过开展钻锚自动化一体机研发与应用服务，形成集凿岩钻孔、锚护为一体，可实现工作面可视化远程遥控操纵、工作面少人或无人作业，提高作业效率。锚护机构采用液压锚杆机，形成伸缩滑动机构，使钻机具有可上下升降、自身左右旋转等功能。同时设计了能够存储两排锚杆的锚杆仓，锚护机构可进行水平收缩折叠状，在作业完毕后自动退回机身，让开凿岩钻孔作业空间。另外采用锚护机械手设计，实现钻杆和错杆精准定位，机械手抓取力度、松紧适度，实现了锚护的机械化、自动化。

需解决的主要技术难题

1.如何将凿岩钻孔和锚护功能有机结合，同时实现两个功能，并实现锚护的自动化、机械化和可视化远程遥控，进行合理布局。

2.如何实现锚护的机械化、自动化。随着锚杆被取走，锚杆仓有旋转功能，下一根锚杆随时转到被抓取位置。锚杆仓轻便，灵活。

3.如何通过负反馈液压传动系统设计，实现多执行元件同时工作，且流量分配合理。

4.如何通过机械手完成钎杆(带轩头)的安装、拆卸、安装锚杆、锚杆的锁紧，完成两排锚杆的锚护作业。

期望实现的主要技术目标

1.凿岩钻孔和锚护采用一套液压系统，进行合理的流量压力匹配，液压系统采用负反馈系统，选用双联变量柱寨泵 SL10V071DRG65+65Z0506，液压换向阀采用手电控制、液电控制的负反馈阀，实现本机手动操作和远程遥控电动操作自由切换。

2.凿岩钻孔采用液压凿岩机，具有钻臂升降、钻臂摆动、摆角、俯仰、补偿、推进、旋转七个动作，通过多维度运动，调整凿岩钻孔的方向、角度，保证钻孔速度和钻孔深度。

技术指标：

1.履带行走板宽 380mm

2.行走减速机减速比 139.9

3.行走马达为 A2FE107/61W-VZL171-S

4.履带长 3.4m

5.钻孔速度 0.8~2m/min.

6.钻孔深度 2130m

需求解析

解析单位：“科创中国”煤炭清洁高效利用产业服务团（中国煤炭学会） 解析时间：2023-11-23

杨清清

中国煤炭学会

副处长

综合评价

现阶段岩巷普遍采用钻爆法掘进，气动凿岩机，液压台车实现炮孔及锚杆钻孔钻进，液压扒研机及可伸缩带式输送机排研，受到迎头空间狭小，设备占用空间大等因素影响，多台设备间相互干扰，难以实现平行作业从而导致巷道掘进效率较低。为此提出钻锚自动化一体机研发与应用，结果表明：钻装锚一体机一台设备即可实现炮眼钻进，巷道支护及排研等工作，提高了掘进效率。

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处理进度