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作者
常江华赵良鲁飞飞王龙鹏杨江波
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单位
中煤科工西安研究院(集团)有限公司长安大学工程机械学院
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摘要
车载钻机机动性强、工艺适应范围广,是救援钻孔施工的理想机型,传统的车载钻机均采用液控、液驱的方式,存在控制参数显示不直观、管线较多、难以实现闭环控制等难题,钻遇复杂地层时,司钻人员的反应速度往往难以适应工况的变化,不利于钻孔安全。为满足救援钻孔施工安全、自动化程度高的需求,ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机采用电控、液驱的方式。根据回转和给进两大主要执行机构的负载特性,设计具有无级调速和防吸空特性的回转驱动系统、具有防坠落功能的给进驱动回路;根据系统的控制、监控和驱动要求,设计集中操控和显示的救援钻机电控系统,实现分布式总线协议部署以及具有优先级的闭环散热调节;选取对钻压控制有影响的7个参数,采用BP神经网络技术对历史数据进行了训练、验证和测试,获取钻进参数与钻压控制的连接权值矩阵,实现对钻压的自适应控制(Weight on Bit,WOB)。该钻机在宁夏梅花井现场工业性试验中完成了预定的钻孔工作,电液系统运行稳定,温度控制系统可保证液压系统油温保持在40~60℃区间,柴油机冷却液温度保持在70~90℃区间,验证了温度闭环自适应控制系统的工作效果。ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机初步建立了钻压自适应控制模式,但由于地层的多样性和复杂性,还需要不断丰富样本数量、提高系统计算速度,使钻压自适应控制系统对地层的适应性更强。
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关键词
车载钻机电液控制散热系统钻压自适应无级调速
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基金项目(Foundation)
国家重点研发计划课题(2018YFC0808203);
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文章目录
1 液压驱动系统
1.1 总体方案
1.2 回转系统
1.3 给进系统
2 电控系统
2.1 总体方案
2.2 泵车控制单元
2.3 钻机控制单元
2.4 操纵室控制单元
3 钻压自适应控制系统
3.1 输入参数的选取
3.2 输入输出参数之间矩阵传递函数的建立
4 系统集成及现场试验
5 结论
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引用格式
常江华,赵良,鲁飞飞,王龙鹏,杨江波.ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机钻压自适应电液系统研究[J].煤田地质与勘探,2022,50(11):67-75.
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