露天潜孔钻机平台的结构改进和有限元分析

露天潜孔钻机平台的结构改进和有限元分析

杨天兵"张!韬

!北京科技大学!土木工程学院"北京!%"""#2

#"摘要#!结合实际工程对某露天潜孔钻机在两种典型工况!垂直提升钻具和垂直钻孔"下的工作平台进行了有限元分析$指出了最大应力发生的位置和危险截面$并对钻机平台结构作了改进$降低了主梁的应力值$提高了钻机平台的安全性%

"关键词#!露天潜孔钻机&有限元&冲击

"中图分类号#,(&%!!!"

文献标识码#.!!!"文章编号#%""%/’’&0$!""#%%!/""11/"&@620*/*)2232+2/)-/-31;*;0.8)62(3-)0.8+.0.(2/A-*89*B296.32;98*33*/7+

-56*/2356J,7C8/K78L

$M-56J,CN支腿落地$所以有限元模型中对支腿底端完全约

!有限元模型的建立

束%建立后的56H3H有限元模型如图!所示%平

潜孔钻机是采矿作业和建筑爆破广泛使用的钻台结构密度"=1$#T%">*

UL

#::2$弹性模量.=孔机械之一$它利用潜入孔底的冲击器冲击钻头对!T%"

’

ABC$泊松比#="$2

%岩石进行冲击破碎!见图%"%露天潜孔钻机工作时&个支腿油缸着地$起主要支承作用$平台承受的载荷为平台上各部分质量的重力以及提升力或推进力的反作用力!见表%

"%本文针对潜孔钻机在两种典型工况+!%"垂直钻孔后提升钻具&!!"垂直钻孔时钻机平台的应力状态进行了有限元分析$并对钻机平台的结构进行了改进%

利用有限元分析软件56H3H建立钻机工作平台的有限元模型%钻机工作平台上有<部分质量$分别是+滑架’发动机总成’油液冷却总成’除尘器’驾驶室’燃油油箱’油气分离罐’发动机散热总成和底盘总成%建立56H3H有限元模型时$对各部分质量用:C@@!%单元模拟$各部分质量与其连接件采用刚性连接$平台上的钢板用@OPQQ*2单元模拟%滑架与钻具的连接处有%&2::的偏心距$为此在该处定义一个质量为零的质点$以便于加载%提升力的反作用力和冲击器的反作用力施加在距离滑架前方%&2::的质点处$该质点与滑架!

重心的自由度完全耦合&与滑架支撑架相连的油缸"收稿日期#!""#>"<>%*

用:R

S%#&!刚性梁"单元模拟%因为工作中&个"通讯地址#杨天兵"北京科技大学2*!信箱

!""#$%!!上半月刊"!

%!