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行业领域

高端装备制造产业

需求背景

锚杆钻机作为支护工作中的关键设备，目前锚杆支护工作已成为现代项目施工中最重要支护技术，其应用前景也是越来越广泛。随着一些大型岩石锚固工程的进行，锚杆钻机的进一步研究与发展也迎来了新的发展时期。全液压化已经是锚杆钻机发展的方向，它的研究直接影响锚固工程的工作效率和经济效益。而动力头作为该类设备的关键部件，是锚杆钻机的动力传递机构，它的性能好坏决定了整机的性能优劣，因此国内外学者和有关厂家在这方面进行了大量研究，目前国内锚固钻机动力头有切削式和冲击式等形式，在地层岩石类型孔隙度等不同的情况下，需要根据不同的地层情况更换相应的动力头，调整相应的钻进参数，切削式动力头和冲击式动力头的结构不同，有切削式动力头更换为冲击式动力头时还需在钻杆底部设置冲击锤，由于切削式动力头和冲击式动力头分别适用于不同的情况，需要进行更换，这降低了锚固钻机的工作效率。因此急需研发一种液压高频回转冲击动力头。

需解决的主要技术难题

1、以波动力学、冲击动力学为基础建立液压锚杆钻机冲击系统的冲击动力学模型，并拟定出冲击机械系统的性能指标和锚杆钻机动力头的特性参数；2、对旋转冲击型液压锚杆钻机动力头的冲击机构和回转机构两部分基本结构进行设计计算并通过计算机辅助技术对这两部分的关键零部件进行三维模型建立；3、运用有限元软件对锚杆钻机动力头的核心部件锚杆、活塞进行有限元分析；4、对液压锚杆钻机冲击机构进行模型简化并对各个运动状态进行数学建模，对回转系统液压马达排布问题进行仿真分析。

期望实现的主要技术目标

冲击能为500J，冲击频率为50Hz，回转的额定转速为50r/min，活塞冲击末速度为10m/s，回转扭矩为***。

处理进度