液壓鑿巖臺車鉆臂振動特性分析

羅春雷，梁健明

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液壓鑿巖臺車鉆臂振動特性分析

羅春雷1,2，*梁健明1

（1.中南大學高性能復雜制造國家重點實驗室，湖南，長沙 410083；2.河南耿力工程設備有限公司，河南，洛陽 471100）

鉆臂作為鑿巖定位工作的直接完成者，在鑿巖沖擊反力激勵下往往會振幅過大，影響成孔質量和液壓元器件、鉆臂的使用壽命。因此有必要對鑿巖機的激勵特性、結構動力學特性和振動響應進行研究。以阿特拉斯鑿巖臺車鉆臂和Cop 1838ME型鑿巖機為研究對象，對鑿巖機活塞進行動力學分析，并采集活塞動力學數據，得到了振動激勵的定量計算公式。利用hypermesh建立全鉆臂的有限元模型，進行有限元模態分析，得到鉆臂結構的動力學特性。進而對鉆臂進行瞬態分析，得到鉆臂的振動響應。對通常的鉆臂、鑿巖機和其他沖機器的振動分析和減振設計、力學分析以及輕量化設計具有一定的指導意義。

振動特性；鑿巖臺車鉆臂；鑿巖機；模態分析；有限元分析

0 引言

液壓鑿巖機具有鉆孔速度快、自動化程度高，并且能有效提高施工安全、施工質量，改善隧道開挖作業工作環境和實施超前鉆孔技術等優點[1]，故而在隧道、巷道掘進等施工中得到廣泛的應用。

鉆臂作為鑿巖定位工作的直接完成者，在鑿巖沖擊反力激勵下往往會振幅過大，導致臂架劇烈抖動，影響成孔質量和元器件的使用壽命[2]。同時也出現過鉆臂開裂的問題，由此導致安全事故多發，設備經常返修，對企業造成嚴重的經濟損失。……