豆 龙，闫 杰，李东明

（1.长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南长沙 410012；2.湖南有色重型机器有限责任公司，湖南长沙 410205）

潜孔钻机智能换杆机械手控制浅析＊

豆 龙1，2，闫 杰1，2，李东明1，2

（1.长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南长沙 410012；2.湖南有色重型机器有限责任公司，湖南长沙 410205）

随着潜孔钻机智能化的快速发展和钻孔深度的增加，实现随机携带智能化的换杆机械手已迫在眉睫。换杆机械手智能化实现的核心和关键在于控制方式的选择。采用电液伺服技术作为机械手的主要控制方式，并对该电液伺服系统进行数学建模，得到了该模型简化后的传递函数。最后采用PID控制器对其进行优化调节，通过仿真实验，发现性能得到大幅提高。

潜孔钻机；机械手；电液伺服系统；PID

0 引 言

大型的地下矿山，往往采用高分段开采工艺，以达到提高采矿效率，降低采矿成本的目的。这就要求采矿凿岩设备能够穿凿更大深度的爆破孔，一般要求达到数十米。但受到巷道影响，设备尺寸和钻杆长度都受到限制，从而只能增加钻杆的数量以达到钻进更大深度的要求。但是随着钻杆数量的增加，随机携带将有很大的困难，从而只能为钻机配备专门的钻杆车和机械手来实现钻杆的加接和拆卸［1］。

无人操作下的接卸杆一直是采矿凿岩设备实现智能化过程中的一个难题，国内外对该领域的研究并不多。本文依托国家“863”计划和十二五项目“地下高气压智能潜孔钻机”，对智能换杆系统进行研究探讨。……