煤礦全液壓動力頭式鉆機振動測試與分析

張幼振，劉焱杰，鐘自成，劉若君，張 剛

（1.煤炭科學研究總院，北京 100013；2.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077）

0 引 言

全液壓動力頭式鉆機是一種廣泛應用于煤礦井下安全領域的鉆探裝備，具有體積小、質量輕、自動化程度較高等特點，已成為煤礦井下坑道鉆探施工的主導機型［1-3］。 隨著近年來煤礦坑道鉆探功能和性能需求的快速提高，液壓鉆機工作的可靠性和安全性問題愈加復雜，尤其是鉆機振動對設備帶來的影響不容忽視［4］。 通過振動測試技術和信號分析方法，提高鉆機狀態監測和故障診斷能力，保障井下鉆探系統安全穩定運行，已成為煤礦井下坑道鉆機的重要研究內容。

工程機械振動測試分析一直受到國內外學者的廣泛關注。 收獲機等農機設備在機械振動測試、駕駛位置振動舒適性分析以及減振避振優化設計等方面進行了大量研究［5-8］。 在煤礦鉆探裝備領域，張幼振等［9］對全液壓動力頭鉆機給進機身進行了動態分析研究，實現了給進機身的優化設計。 王清峰等［10］建立了鉆機動力頭齒輪傳動系統的動力學模型，對其傳動系統的動態響應進行了研究。 王建斌［11］研究了錨桿鉆機工作時鉆架的受力情況和模態分析，得出了鉆架在工作過程中的變形規律。 李曉鵬等［12］利用變幅機構逆解分析描述了調角油缸的振動隨鉆桿振動的變化情況，對變幅機構的結構設計進行了指導。 鐘自成等［13］通過有限元分析對鉆機多變幅機構進行模態分析，獲得固有頻率和各階振型，并對鉆機最大給進力作用時動態響應的衰減特性進行了分析?！?br>