CMM10-36Y高效智能十臂煤矿用液压锚杆钻车

成果编号：39174

价格：面议

完成单位：江苏中贵重工有限公司

单位类别：企业

完成时间：2022年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：江苏中贵重工离线

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CMM10-36Y高效智能十臂煤矿用液压锚杆钻车是江苏中贵重工有限公司自主研发、具有自主品牌、自主知识产权的多用途新型钻车，具有煤矿巷道顶部和侧帮锚杆锚索支护功能，可实现对巷道项板、侧帮及底锚杆及锚索支护的快速机械化作业,是提升巷道掘进速度的一种先进支护设备，可与掘进机配合使用，实现巷道顶板支护机械化，是传统手动锚网支护效率的20倍多，可有效解决 “掘进快、支护慢”的难题，提高煤矿巷道掘进效率，降低工人劳动强度和安全事故发生，促进煤矿危险作业工序减员，最终实现无人作业，是实现目前国内巷道掘进支护快速、高效、机械化、信息化的一种首选装备，国内首创，世界无二，单价最高。 CMM10-36Y高效智能十臂煤矿用液压锚杆钻车共有10组钻臂，分4排布置，功能分区明确，分别实现顶锚、高位帮锚、低位帮锚和打锚索功能。第一排4组钻臂主要负责打顶锚，第二排2组钻臂主要负责打高位帮锚，第三排2组钻臂主要负责打锚索工作、第四排2组钻臂主要负责打低位帮锚。便于巷道各处锚杆、锚索同时支护，锚索支护不需要进行移车调整位置，支护效率高。每部分均可独立操作，分别由钻孔机构、推进机构、变位机构组成，通过相互配合，实现各种工况下的钻孔及紧固作业。采用智能负载敏感比例多路阀系统和变量柱塞泵技术，用CAN总线与 (电控箱等)车载单元连接，操作单元与车载单元通过无线(或其他方式)方式链接，再通过内部双路电磁阀CAN控制模块使油缸/马达动作，实现远程控制作业。采用UWB超宽带精确定位技术，建立井下地理信息系统，构建掘进工作面“透明化”地质场景。在此基础上，集成多模式传感器、视频系统、协同控制超算算法、5G网络及通讯技术，实施多机协同控制、状态监测、故障诊断等。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新装备

合作方式：技术开发、人才培养

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 3 项
已授权专利,其中:发明专利 3 项
专利号:
ZL202210444563.4
ZL201910026207.9

成果简介

综合介绍

创新要点

1、构建基于负载敏感的钻机液压系统，依据外负载的大小变化调节输出液压油泵输出压力和流量，提高控制精度和系统效率，减小系统的能耗损失和发热量，节能可靠。 2、集成矿用本安型无线网络摄像仪、激光测距传感器等多模式传感器和运动行程算法、协同控制超算算法，实行CAN总线与车载单元连接，通过井下5G网络通讯连接，进行远程操控作业，实施多机协同控制、状态监测、故障诊断等，可实现井下无人或少人，符合国家煤矿“少人则安，无人则安”的安全要求。 3、采用UWB超宽带精确定位技术，实施高精度自主导航技术，建立GIS系统的掘进工作面“透明化”地质环境。 4、采用自主发明新型钻进机构和导轨机构，加大一次性行程，实现X/Y/Z三个轴向和旋转轴向作业，自由度高，实现低位底邦锚杆锚索和支护，作业效率高，空间范围大，解决传统钻车无法实现低位帮锚问题，无需人工进行低位补锚。

技术指标

1、采用智能电液控控制，可全遥控操作，可井下或地面远程操作，具备键启动、一键打钻、数据上传、状态监测、故障诊断等功能; 2、集成基于 5G 的机器视觉、多模式传感器及协同控制超算算法，实施多机协同控制和状态监测; 3、钻臂数量十个钻臂，按作业工序进行分布设计，分别实现顶锚、高位帮锚、低位帮锚和打锚索功能，便于巷道各处锚杆、锚索同时支护，锚索支护不需要进行移车调整位置，支护效率高。 4、最大工作宽度≥6500，最大工作高度≥5800（(mm)）; 5、适应巷道工作坡度为±18°； 6、推进器推进力≥20×95% kN，空推进速度≥15m/min。

其他说明

突破点： 1、大空间高效率10臂锚杆钻机技术。针对支护巷道断面大而整机宽度窄的问题，设计大空间钻架方位调整机构，基于摆臂和平行四边形机构的特性将钻臂平稳提升到工作高度，同时具有水平行程补偿功能； 10个钻臂按作业工序进行分布设计，分别实现顶锚、高位帮锚、低位帮锚和打锚索功能，提高巷道支护效率的同时减少操作人员的数量，不需要进行移车调整位置，支护效率高，快速支护可以覆盖整个巷道断面，解决掘锚机组无法一次性完成全部巷道的锚杆支护的问题，掘进过程中实现掘进和支护同步，缓解掘锚失衡的矛盾。 2、先进的仿真设计技术。建立钻杆动力负载数学模型，针对性设计和匹配钻机驱动系统，提高不同作业工况下的钻孔效率；突破大几何空间多臂协同控制，实现钻孔-锚固-顶护一体化工作，有效提升锚护施工效率。 3、基于液压元件互联的负载敏感控制技术。集成应用变量柱塞泵技术，构建基于负载敏感的钻机液压系统，依据外负载大小调节液压油量，提高控制精度，大幅度提高液压系统效率；结合压力传感器监测动力头扭矩，实时调整推进力、转矩和钻速，实现锚杆钻机高效率的岩石钻孔。 4、基于工业互联网的远程监控技术。设计10臂锚杆钻车行走联动模式，集成多模式传感器、工业视频和算法，通过 CAN 接口，根据前方掘进设备（集控室）提供的速度、方向信号进行跟随，并将实时的行走、设备信息数据发送至总线；设计基于激光测距传感器的位置感知系统，自动检测各配套设备之间的距离，及时预警。

完成人信息

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