[发明专利]岩石掘进机机载振动敏感设备一体化减振平台

说明书

技术领域

    本发明涉及岩石掘进机机载振动敏感设备减振隔振控制领域，具体是一种岩石掘进机机载振敏设备一体化减振平台。

背景技术

岩石掘进机的工作对象岩石为非均质，呈各向异性，岩层的机械物理性能随机变化，刀盘在切割岩石时，受到刀头上的各种动态切削力和力偶作用而产生受迫弹性体的随机扭转振动和垂直于旋转轴线的任意角度的横向振动；切割系统的弹性变形和非线性摩擦引起的传动速度变化，使得掘进机执行机构在工作过程中负载的变化十分剧烈，且具有很强的随机性，形成加速度、动载荷，导致岩石掘进机机体剧烈的宽频范围内的多维线振动、角冲击和超低频的角振动（频率一般小于1Hz）。目前，随着机械化、自动化掘进施工技术的不断发展和运用，岩石掘进机机载设备得到了不断的更新换代，高精度液压控制阀、倾斜仪、陀螺仪、摄像机、电气自动控制元器件等各种精密测控设备得到了广泛采用，岩石掘进机在工作过程中的剧烈的宽频范围内的多维线振动和角冲击，不仅导致切割工况恶化、破坏切割性能，还引起截齿、机器各部的零件和系统的高精度液压控制阀、倾斜仪、陀螺仪、摄像机、电气自动控制元器件等振动敏感设备损坏或工作不可靠，严重影响振动敏感设备的使用寿命和工作可靠性,并有碍于掘进速度和效率的提高。因此,对振动敏感设备的振动和冲击进行控制非常必要,它可以改善振动敏感设备的工作环境,增加其寿命,提高掘进机整机工作的可靠性。

根据岩石掘进机产品调研、文献专利等资料检索结果，目前工程中对岩石掘进机振动敏感设备的减振问题考虑较少，或简单使用橡胶垫缓解一下，所以设备的故障频频发生，振动敏感设备较易损坏或工作性能显著降低。零星的文献专利报道的仅仅是针对电控箱减振，如实用新型专利“一种掘进机电控箱减振装置（申请号：200620090951.3）”在掘进机后支撑与电控箱之间安装硅油减振器替代橡胶垫进行减振，文献“陶晓.AM-50型掘进机电控箱的振动与隔振研究[D].江南大学硕士学位论文，2009.6”采用在电控箱支撑底板上对称布置四个钢丝绳隔振器，侧面用一个钢丝绳隔振器连接的方法研究了AM-50型掘进机电控箱的钢丝绳隔振。橡胶垫、硅油减振器、钢丝绳隔振都构成了电控箱空间六维减振系统，为了防止电控箱倾斜或空间摇晃，减振弹性元件的刚度设计较大，并采用了机械限位措施，由于上述因素的限制，使得电控箱减振效果有限，电控箱的振动与冲击响应加速度水平仍较高。随着机械化、自动化掘进施工技术的不断发展和运用，对岩石掘进机机载的高精度液压控制阀、倾斜仪、陀螺仪、摄像机、电气自动控制元器件等各种振动敏感测控设备的工作性能要求越来越高，必须要考虑机体多维振动和角冲击所造成的危害并加以控制，因此岩石掘进机急需高性能的多维减振技术。研究新型多维减振平台，对岩石掘进机机载振敏设备进行一体化多维减振，对降低掘进机机载振敏设备的多维振动和冲击响应，提高其工作可靠性和使用寿命，具有十分重要的理论意义和工程应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩石掘进机振动敏感设备一体化减振平台，该减振平台可以大幅度降低岩石掘进机工作过程中的多维振动和角冲击对机载振动敏感设备的影响，提高振动敏感设备的使用寿命和工作可靠性,并有利于岩石掘进机掘进速度和效率的提高。