[发明专利]一种三支点油缸支撑的大型矿用钻机重心的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型矿用钻机重心的测试方法，特别涉及一种三支点油缸支撑的大型矿用钻机重心的测试方法。

背景技术

大型矿用钻机常见于大型露天煤矿、铁矿等矿产地区，是一种在矿区表层钻进获得爆破孔/探测孔的专用设备，通常孔的深度达到数米到数千米。此类钻机利用履带行走，在工作状态时利用油缸支撑的方式使得整个钻机处于水平状态，并保持平衡。为了保证钻机能在行走和工作状态中的稳定性以及安全性，钻机的重心就须得到准确测试。

对于此类大型钻机，目前国内外采取的主要方法是利用两台龙门吊，在三个起吊点起吊钻机，并在每个起吊点串联一个拉力计，根据起吊的高度和拉力计的显示数值来计算出钻机整体的重心位置。但是这种测试方法耗时长、误差大，并且通常需要3～4人参与整个测试过程，同时安全度较低。

发明内容

为了减少测试准备和测试时间，降低测试硬件成本，提高重心测试精度和测试安全度，并降低人力成本。本发明在钻机自身具有三个液压支撑油缸的特点基础上，提出利用钻机自身的液压油缸，并结合称重仪来完成重心测试的方法。

本发明的技术方案如下：

一种三支点油缸支撑的大型矿用钻机重心的测试方法，包括如下步骤：

步骤1：设置测试系统的坐标系；

步骤2：将称重仪放在油缸底部对应的地面上，伸长3个支撑油缸，使得油缸刚刚支撑在称重仪上，并确保履带离开地面，测量此时油缸缸杆的伸出长度e；

步骤3：读取3个称重仪的读数，分别记为：f1₁,f2₁,f3₁；

步骤4：轮换3个称重仪，分别放在不同的支撑油缸底部，并获取相应的读：f1₂,f2₂,f3₂,f1₃,f2₃,f3₃；

步骤5：计算每个支撑油缸所承受的平均重量f1,f2,f3；

步骤6：保持钻机处于油缸支撑状态，然后继续伸长后部油缸直至极限位置，测量此时油缸的再次伸长量k，读取此时的称重仪的读数：F1₁,F2₁,F3₁；

步骤7：轮换称重仪，获得钻机在倾斜状态下的称重仪读数：F1₂,F2₂,F3₂,F1₃,F2₃,F3₃；

步骤8：计算步骤7中每个支撑油缸所承担的平均钻机重量F1,F2,F3；

步骤9：计算钻机的总重W＝f1+f2+f3＝F1+F2+F3；

步骤10：利用步骤1-9中的测试数据，计算三支点油缸支撑的大型矿用钻机的重心。

进一步，步骤1中，钻机前部两个油缸的中间点O为系统的X和Y的坐标原点，钻机主机架的底部平面为Z轴坐标零轴平面。

进一步，步骤10中，重心(X_cg,Y_cg,Z_cg)按照以下公式计算：

W＝f₁+f₂+f₃＝F₁+F₂+F₃

式中，a是前部支撑油缸距离中间轴线的距离；b：前部支撑油缸距离后部支撑油缸在Y轴上的距离；c是当支撑油缸的缸杆刚刚支撑起钻机时，缸杆底部平面距离钻机主机架下平面在Z轴上的距离；β是后部油缸支撑油缸伸出至极限位置时，钻机的倾斜角度。

采用本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

(1)大幅减少测试准备和测试时间，并降低测试硬件成本；

(2)简化了测试，可通过多次测量消除随机误差，提高重心测试精度；

(3)由于一个人即可完成整个重心测试，大幅降低人力成本投入，并且整个测试过程安全度高。

附图说明

图1是现有三支点油缸支撑的大型矿用钻机的结构示意图。

图2是本发明测试方法的俯视图。

图3是本发明测试方法的侧视图。

图4是在后部油缸支撑至极限状态时本发明测试方法的侧视图。

图5是本发明测试方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。