自行走式地下管道掘进机工业样机试验
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辽宁工程技术大学本科生实习报告书教学单位专业班级学生姓名学号指导教师辽源煤矿机械厂坐落于吉林省辽源市,它始建于1969年,是我国专业生产采煤机、掘进机以及液压泵、马达的重点厂家之一,现为辽源矿业集团公司所属企业。
该厂技术力量雄厚,检验设备齐全,是国家一级计量单位。
该厂具有30多年生产采煤机的历史,曾开发研制过多种机型的薄煤层采煤机。
2005年10月,辽源煤矿机械厂根据煤炭行业高速发展、采煤机械化水平大幅度提升的实际,通过走访客户和市场调研,决定开发研制煤层采高在0.8~1.3的薄煤层采煤机。
经过全厂员工近半年的努力,2006年3月样机研制完成,5月20日结束相关试验。
“三分理论,七分实践”,“纸上得来终觉浅,欲知此事要躬行”,书本上的东西学老容易,但是要与实践相结合就不容易了。
我们大学生就是缺少实践机会。
这次丁老师带我们去辽源煤矿机械厂实习,是一次绝好的机会。
能加固我课堂上学到的知识,也能更好的了解我设计的题目采煤机个工作过程,各个部分的结构,对采煤机的认识大步提升。
这次实习真是受益匪浅。
以下是我在实习期间的一些总结以及心得体会,对自己的毕业设计给予很大的帮助。
对于一些平常理论的东西,有了感性的认识。
到了工厂,给我们的第一印象是员工的热情,在技工师傅的带领参观下,我第一次看见了生产的全过程,也第一次感悟到如今科技发展的迅速。
首先我们来到了装配车间。
负责人首先带我们观看了各种型号的采煤机,掘进机。
我们正好赶上工人师傅们在拆一个需要维修的采煤机的截割部,这正式我所设计的部分。
机会难得,走上前去。
原来截割部里面的减速器是那么布置的,滚筒是如何装上去的,一览无余,终于了解采煤机的结构部分。
在老师的讲解下,我还知道喷雾装置布置在什么位置,是如何工作的,牵引部分是如何行走的。
使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来。
我们还去了其他生产加工车间,看到各种大型零件在工人师傅的手中一点点成型,感觉到不可思议。
煤矿里的那些大型设备,在这里都变成一个个小零件,在由各个车间的师傅加工,在统一送到装配车间,装配出成品。
一、地下管道检测机器人发展现状按照行走机构的类型,可将管内作业机器人行走机构分为轮式、履带式、蠕动式等几类。
轮式行走机构图1(a)轮式行走机构轮式机构管内作业机器人的基本形式如图1(a)所示。
对此类机器人的研究相对较多。
机器人在管内的运动,有直进式的(即机器人在管内平动),也有螺旋运动式的(即机器人在管内一边向前运动,一边绕管道轴线转动);轮的布置有平面的,也有空间的。
一般认为,平面结构的机器人结构简单,动图1(b)自来水管道检测轮式机器人作灵活,但刚性、稳定性较差,而空间多轮支撑结构的机器人稳定性、刚性较好, 但对弯管和支岔管的通过性不佳。
图1(b)为英国的PEARPOINT有限公司开发的自来水管道检测轮式机器人,可在以φ135~375mm的管径内直线行走,行走速度为0~12m/min。
履带式行走机构图2(a)履带式行走机构图2(b)海水管道检测履带式机器人图2(a)是履带式行走机构的基本形式。
这种类型的管内机器人在油污、泥泞、障碍等恶劣条件下达能到良好的行走状态,但由于结构复杂,不易小型化,转向性能不如轮式载体等原因,此类机器人应用较少。
图2(b)是日本关西电力株式会社开发的适用于管径Φ288~388mm、管长100m的海水管道检查履带式机器人,该机器人通过沿径向分布的履带在水平管和垂直管内自主行走,移动速度为5m/min。
整个地下输气管道检测维修用移动机器人系统由三大部分组成:(1)履带式移动机器人。
机器人小车上装有CCD摄像机,并可根据需要加挂其它检测单元。
(2)圆盘式收放线装置。
移动机器人通过电缆进行控制,视觉等信号也通过该线缆传输到控制计算机。
(3)控制单元。
其主体为一台工业控制计算机,负责整个机器人系统的控制、显示及信息存储等工作。
操作人员通过界面完成所有操作。
控制单元与收放线装置安装在一个专门设计的手推车体上,便于移动。
蠕动式行走机构图3 蠕动式行走机构蠕动式行走机构如图3所示。
地下管线普查仪器校验及探测方法试验报告XXX省XXX单位二〇一五年X月目录1 测区概况及地球物理特征 (1)1.1 测区概况 (1)1.2 测区地球物理特征 (1)1.3 试验概况 (1)2技术依据 (2)3 物探仪器校验 (2)3.1 参加校验的仪器 (2)3.2 校验内容 (3)3.3 仪器校验结果 (4)4 探测方法试验 (4)4.1 试验目的 (4)4.2 试验方法 (4)4.2.1 信号施加方式试验 (5)4.2.2 最小收发距试验 (7)4.2.3 最佳收发距试验 (8)4.2.4 最佳发射频率试验 (9)4.2.5 针对XXXX市管线埋设特点的试验 (9)4.3 试验结果 (11)5 结伦 (11)1 测区概况及地球物理特征1.1 测区概况测区XXX建成区和规划区,北起XXX镇XXX村,南至XX高速出口,西起XX镇XX村,东至XX乡XX村。
该测区地势平缓,通视条件较好,交通较为便利。
主要道路有东西走向的XX街、XX街、XX街、XX街、XX街、XX街、XX街、XX街、XX大街等;南北走向的有XX路、XXX路、XX路、XX路、XX路、XX路、XX路、XX路、XX路、XXXX街和XX小区等,探测面积约45km2,主要道路长度约100km。
1.2 测区地球物理特征经过调查,测区内地下管线主要有:给水、排水、电力、通讯、燃气、热力等。
管线大多分布在慢车道、绿地和人行道下,平行排列,呈规律性埋设。
主要道路上管线密集,并且管线间间距较小,管线间互相压盖现象较多。
测区内个别地段排水管线埋设较深(4米以上,最深处可达5至6米多),其余管线埋设深度大都在0.4~2.5米范围内。
地下浅层介质有回填杂土(主要由沥青、水泥路面、碎石路基、沙粘土组成),沉积地层的原状土等,所有地下管线均埋设在此介质中。
铸铁管、钢管与其周围的回填杂土密实接触,铸铁管、钢管的电磁传导性好,而回填杂土为相对高阻体,它们之间存在明显的电磁传导性差异,因而能从高阻背景场中清楚的分辨出被查铸铁管、钢管。
一、试验目的受XXXXXXXXX的委托,XXXXXXXXXXXXX承接沂源县XXXXXXXXXXXXX的地下管线探测任务。
为顺利完成此项工作,确保工程质量,我院技术人员在工程开工前对测区进行了现场踏勘,在充分了解测区情况的基础上于XXXX年X月XX日—XXXX年X月XX日进行了仪器一致性校验和方法试验,其目的为:一是对生产中所使用的探测方法实施控制,确保该种方法和仪器设备的有效性及探测精度和有关参数符合规定的要求;二是对使用的地下管线探测仪实施控制,确保仪器精度满足规定要求。
二、参加方法试验的仪器前期工程投入了XX台套管线探测仪,下面列出各台仪器试验的仪器型号、仪器的发射机及接收机的出厂编号:三、试验内容3.1最小收发距试验仪器的最小收发距试验是在不受任何管线影响的情况下,检查接收机读数在不同收发距情况下受发射机一次场影响情况,用来确定最小收发距。
试验地点选在XXXXXXXX空旷地带。
采用感应法,分别对X台仪器使用50%的发射功率,在接收机增益不变的情况下沿发射机走向观测接收机读数。
从观测情况看出,接收机接收一次场信号主要受收发距影响,发射功率和接收机增益影响较小。
接收机在沿发射机走向时,距离发射机X米以内受一次场影响较大,X到X米影响迅速减弱,XX米以外受一次场影响基本很小(见图1),可忽略不计。
分贝值(db)10080604020246810收发距(m)图1 一次场衰减曲线图3.2一致性对比试验3.2.1试验内容(1)单台仪器各工作频率定位和定深误差;(2)项目所用探测仪定位和定深的一致性。
3.2.2试验方法(1)在测区内不同地点、不同管线种类、不同深度地段的已知管线上,选择一种信号施加方式(感应、连接、夹钳等)以某一发射频率、最佳发射功率和收发距,用接收机对管线进行平面位置定位和埋深探测。
(2)用钢尺量测仪器探测的平面位置与管线中心实际平面投影位置间的差值,计算仪器探测的深度与管线实际中心深度间的差值。
步行式管道CCTV检测在非开挖领域的应用目前管道闭路视频检测(CCTV)广泛应用在管道检测环节。
国内外管道检测机器人的主流产品是轮式管道检测机器人,其在积泥与积水较多、障碍等影响因素存在的管道内易出现打滑、不能正常前进与后退等现象,导致检测困难或者检测不准确的问题。
步行式管道检测机器人恰恰弥补了此方面的问题。
文章介绍了现有管道CCTV的种类、结构、工作原理,以及在工作中存在的问题,并强调了步行式管道检测在非开挖特定领域的应用。
标签:非开挖;管道闭路视频检测;步行式引言排水管道是城市重要的基础设施之一,随着社会经济的迅速发展,达到了较大规模,城市排水管道系统的运行好坏与城市的健康运行紧密相关。
每年我国都投入大量的资金和人力物力进行城市地下排水管线的调查、检测、治理和维护。
然而随着城市化发展和城市建设速度的差异,造成我国地下排水管网存在着很大的隐患和危害。
由于管线处于地下,具有隐蔽性,大批的给水管道铺设的时间久远,内壁腐蚀、容易造成管道破损,路面塌陷,燃气泄漏。
影响居民生活质量的同时带来了巨大的安全隐患,城市出现管道故障的概率非常高。
针对管线存在的问题,以及管线所处的环境,有计划的对排水管道进行检测、评估、治理、维护形成一套完整的体系是现代城市发展的必然。
作为前期检测环节,管道闭路视频检测应运而生并得到广泛应用。
1 国内外研究现状分析及存在的问题由于受管径的限制、考虑管道内作业的安全性,由于管道所处环境复杂且工作人员不宜甚至不能进入其中进行作业,就迫切需要管道机器人实施相应工作。
国外相继开展研制了多种类型的管内检测移动机器人。
英国的PEARPOINT有限公司开发的自来水管道检测轮式机器人,目前,国外的管道检测机器人较为先进的应属德国和韩国的品牌,他们通过不断实践、改进,在外形、性能、可靠性、适应性等方面有了长足的发展,都研制出适用于自己国家的地下排水管道检测的管道检测机器人。
国内管道检测机器人像其它引进技术一样,通过近十年的技术引进、消化、仿制、再创新,虽然出现了整体性能略逊于国外著名品牌的产品,如上海五十所等单位产品,但管道检测机器人的整体研究还处于比较落后的状态,如哈尔滨工业大学目前已制作了管内机器人实验样机,上海大学、天津大学、成都核物理所也有部分人员从事这方面的研究工作(图1)。
工业试验实施方案细纲按照一般规律,工业试验应在实验室实验和足够的理论研究结果出来之后进行。
但是,鉴于目前李雅庄矿软岩大巷居高不下的支护成本和由于反复翻修而占据大量人力、财力,严重制约着李雅庄矿的经济效益和劳动生产率,迫切需要对上前的支护现状进行改革,现依据已有的理论研究成果和国内外类似条件下的支护经验,拟定出355运输大巷支护的工业试验初步方案,在实施过程中,根据根据发现的问题和支护质量监测结果,再进行进一步的修改和完善,即采用施工监测与反馈的设计方法,使支护方案逐步完善。
1、355运输大巷概况2、掘进工艺355运输大巷采用钻爆法掘进。
有关掘进施工工艺、参数和工序衔接等按原作业规程进行。
3支护方案总体设计通过对李雅庄矿355运输大巷的初步调查与分析,认为该巷道围岩具有薄层状、碎裂、松散、膨胀、强风化蚀变和高地应力作用等特征,属于典型的软岩巷道。
以此为依据,设计该巷道的总体支护方案为:①为保证今后巷道底臌严重时清底工作的顺利进行,在原设计断面的基础上,将巷道底板向下超挖400mm。
②巷道开挖达到设计断面要求后,立即向围岩表面薄喷一层(厚约3~4mm)净水泥浆,以封闭围岩表面,提高围岩表面的粘结力。
③进行全断面锚-梁-网基本支护。
④加打顶板快速承载小直径锚索。
⑤对巷道围岩进行初次喷射混凝土,喷厚40~60mm(预留锚索孔和注浆孔位置)。
以上①—⑤工序必须连续进行。
⑥滞后迎头40m左右(或掘后30d左右)对巷道围岩进行注浆加固。
⑦滞后注浆20~30m(或注浆后20~25d),对巷道全断面进行第二次喷射混凝土,顶、帮喷至设计厚度200mm,底板视前期底臌变形量大小喷至原设计高度(喷厚—前期底臌量)。
$Page_Split$4 施工技术与工艺4·1薄喷净水泥浆巷道断面形成后,立即向围岩表面薄喷一层净水泥浆,喷射厚度3~4mm。
净水泥浆水灰比0.44:1,速凝剂掺加量为水泥重量的3%,TY—B型有机硅防水剂掺量为水泥重量的1.2%。