设计凿岩钻车液压平移机构的新方法 (1987年)

### 设计凿岩钻车液压平移机构的新方法 #### 摘要及研究背景 本文探讨了一种改进的液压平移机构设计方案，该方案针对传统设计中的不足进行了优化。传统设计通常将支臂处于下限位置（或非拐点角位置）时的推进器作为纵向平移的基准，并将支臂摆角平均分配在拐点角两侧。然而，这种方法虽然能在拐点角附近减小相邻炮孔的平行误差，却会增大孔向与巷道纵向轴线之间的偏差。因此，本文提出了一种新的设计方案：将支臂在拐点角位置时的推进器设计为水平，并将油缸行程平均分配在拐点角位置两侧。这种设计能够有效减小断面中部孔向与巷道纵向轴线之间的偏差以及相邻炮孔的平行误差。 #### 新方法概述 新方法的核心在于重新定义了纵向平移的基准点，并调整了油缸行程的分布方式。具体来说： - **基准点的选择**：将支臂在拐点角位置时的推进器设定为水平状态，以此作为纵向平移的新基准。 - **油缸行程分配**：将油缸行程平均分配在拐点角位置的两侧，以确保整个工作范围内孔向偏差和相邻炮孔的平行误差达到最小化。 #### 传统设计分析 传统的设计方法中，支臂在下限位置（或非拐点角位置）时的推进器被设定为水平，作为纵向平移的公共基准。同时，支臂摆角平均分配在拐点角的两侧。这种方法虽然在拐点角附近区域减小了相邻炮孔的平行误差，但由于基准点的选择不当，导致孔向与巷道纵向轴线的偏移较大。此外，在上下限位置上的孔的平行误差之绝对值不相等，使得整体工作效率受到影响。 #### 误差函数建立与分析 为了更好地理解和优化液压平移机构的性能，本文建立了一个误差函数模型，该模型以支臂转角和拐点角为变量，不直接考虑油缸的实际边长。这一模型对于分析类似机构的平行误差变化规律非常有用。通过该模型可以更精确地计算出孔向与巷道纵向轴线之间的偏差以及相邻炮孔之间的平行误差，进而指导设计人员进行优化设计。 #### 结论 本文提出的设计凿岩钻车液压平移机构的新方法，通过对基准点和油缸行程分配方式的改进，有效地解决了传统设计中存在的问题。新的设计思路不仅可以减小孔向与巷道纵向轴线之间的偏差，还能同时减小相邻炮孔的平行误差，提高了整个系统的精度和效率。此外，建立的误差函数模型为进一步的理论研究和工程应用提供了有力的支持。未来的研究可以在此基础上进一步探索更高效的优化策略，以满足更高精度和复杂环境下的作业需求。