铝合金轻量化坑道钻机：强度与便携性兼顾的试验与应用

本文主要探讨了轻量化坑道钻机的设计与研制，针对传统坑道钻机存在的质量大、搬运困难等问题，通过创新采用轻型结构设计与模块化组装策略，结合轻质材料的应用，特别是高强度铝合金（5052-H38状态）作为主要材质，研发了ZDY1200G型轻量化坑道钻机。该新型钻机在设计上注重减轻重量，单个部件的最大质量控制在292.5 kg，实现了设备的高效搬运和组装。 文章的核心研究内容包括对铝合金给进机身在极限载荷条件下的性能测试，利用三维DIC散斑变系统对其应变和位移进行了精确测量。结果显示，在最大回转负载工况下，机身的主要部分应变仅为0.87%，而在最大起拔工况下，关键部位的位移为6.317 mm，整体表现出良好的力学性能，没有出现塑性变形，确保了钻机的正常使用需求。 随后，文章介绍了在云南省沧源县某矿进行的工业性试验，钻机成功完成了斜向下43°、深度达到512.68 m的取心钻孔作业。试验结果证实，使用铝合金制造的坑道钻机在强度、刚度和可靠性方面与以碳钢为主的传统钻机相当，但重量明显减轻，这使得它在实际工程中的应用更为便捷，对于地下坑道钻探施工具有显著优势。 此外，本文还提到了背景研究，如ZDY2_1000LF型双臂履带钻机的成功试验，以及基于嵌入式技术的全液压钻机参数监测软件设计、煤矿井下钻机远程控制系统设计等相关领域的研究进展，这些都为轻量化坑道钻机的研发提供了技术支撑和参考。 总结来说，本文通过对铝合金轻量化坑道钻机的关键技术研发和实际应用验证，展示了其在提升工程效率和降低运输难度方面的潜力，为煤炭行业和其他类似工程领域的地下钻探设备提供了新的设计思路和技术解决方案。