[发明专利]一种四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，特别涉及一种四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，在工作状态时利用四支点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4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：

一种四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4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4个称重仪的读数，分别记为：f1₁,f2₁,f3₁,f4₁；

步骤4：轮换四个称重仪，分别放在不同的支撑油缸底部，并获取相应的读：f1₂,f2₂,f3₂,f4₂,f1₃,f2₃,f3₃,f4₃,f1₄,f2₄,f3₄,f4₄；

步骤5：计算每个支撑油缸所承受的平均重量f1,f2,f3,f4；

步骤6：保持钻机处于油缸支撑状态，然后继续伸长后部两个油缸直至极限位置，测量此时两个油缸的再次伸长量k，读取此时的称重仪的读数：F1₁,F2₁,F3₁,F4₁；

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,F4₂,F1₃,F2₃,F3₃,F4₃,F1₄,F2₄,F3₄,F4₄；

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,F4；

步骤9：计算钻机的总重：W＝f1+f2+f3+f4＝F1+F2+F3+F4；

步骤10：利用步骤1-9中的测试数据，计算四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+f₄＝F₁+F₂+F₃+F₄

式中，a是前部支撑油缸距离中间轴线的距离；b是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；d是后部两个油缸在Y方向上的中心距离；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；