凿岩钻车工作臂的设计
CLQ80A露天潜孔钻机钻臂总成设计
1 引言钻孔机械设备主要包括气动凿岩机、液压凿岩机、凿岩钻车、潜孔钻机和牙轮钻机。
潜孔钻机是由紧随钻头一起潜入孔底的冲击器将冲击能经钻头作用在矿岩上，加之回转机构的作用，对矿岩产生冲击破碎从而完成炮孔钻凿的一种钻孔设备。
CLQ80A露天钻机[1]由底盘、钻臂、推进器、凿岩机、液压和气压系统等组成，采用履带式行走；主要以压缩空气为动力，但钻臂定位采用气力驱动液压系统，工作平稳可靠；利用气压凿岩机凿孔，风马达一链条传动推进，主要用于露天石方炮孔的钻凿。
能在倾斜不平的露天工作曲上钻凿水平、垂直和倾斜的炮孔，孔深可达30m。
炮眼直径80-120mm。
整个露天钻机由滑架、回转机、车架、钻臂、行走减速机构以及液压气压装置等组成。
其中钻臂是重要的部件，上接滑架，下连车架。
钻臂主要由钻臂座，桁架体，桁架水平油缸，桁架倾斜油缸，滑架倾斜油缸，桁架旋转接头，花键轴等部件组成；其中钻臂座及倾斜油缸安装在车架上，滑架旋转接头装在花键轴上，一端联接滑架倾斜油缸，当滑架倾斜油缸动作时，带动滑架旋转接头转动，从而带动花键转动，引起滑架上下俯仰动作。
桁架倾斜油缸是主要受力者，通过它的液压杆的伸缩可以使桁架体上下俯仰动作；桁架水平油缸控制桁架体左右动作。
各个油缸两端均采用铰接方式联接。
工作时，桁架体在三维空间里运动，上下俯仰角度共有70º，左右摆动共有90º，设计时须进行其运动分析，以确定各个铰点的位置，构件长度，液压杆总长等数据。
由于在工作过程中钻头所受力的作用线并不通过花键轴心线，所以将产生附加力矩，并且在最恶劣的工况下该力对桁架体及各个油缸及钻臂座产生很大的作用力，所以须进行受力分析，分析各个构件的最大受力位置，计算其最大受力或弯矩，然后进行设计和校核。
2 基本数据和参数2.1设计依据及主要技术指标：1．钻孔直径（mm）80-1202．钻孔深度（m）下向20 水平不小于30 3．钻凿水平孔最高（mm） 34004．钻凿水平孔最低(横位)（mm） 1855．钻凿水平向下孔与地面成角度(°) 0－906．与车体角度(°) 左907．有效推进行程(mm) 30008．推进器补偿长度(mm) 10009．滑道俯仰角度(°) 上下共9010．滑道旋转角度(°) 左90 右4511．钻臂俯仰角度(°) 上下共7012．旋转角度(°) 左右各453 模型建立3.1 已知条件：钻臂俯仰角度α= -25°~ 45°钻臂水平旋转角度β=-45°~ 45°滑架受力变化范围θ= -45°~ 45°滑架摆动角度范围ψ= -90°~ 45°3.2模型建立（如图3-1）4 钻臂运动分析及其各铰点位置确定4.1 已知条件：钻臂俯仰角度α= -25°~ 45°钻臂水平旋转角度β=-45°~ 45°滑架受力变化范围θ= -45°~ 45°滑架摆动角度范围 ψ= -90° ~ 45°图3-1 基本模型建立 4.2 初步设定初步设定： OA 长a=500 mm ，OB 长b=500 mm ，OC 长c=1600 mm ，CD 长d=400 mm ，DE 长e=272 mm4.3 分析计算设：下支撑油缸及杆总长 1L (mm),支撑油缸及杆总长2L (mm), 上支撑油缸及杆总长4L (mm))90cos(2221α+⨯⨯⨯-+=c b b c L （4—1） )90cos(2222β+⨯⨯⨯-+=c a c a L （4—2）)2arccos(12212L b c L b ⨯⨯-+=ϕ （4—3）)sin arcsin(21L c αγ⨯= （4—4）)cos cos arctan(tan 2βαβγ⨯⨯+=c a （4—5）))90cos(arccos(cos 3βαγ+⋅= （4—6）运算并制成表格如下（表4-1）：表4-1，钻臂运动极限位置由表中数据可观察到: max 1L =1985.2 mm , min 1L =1460.5 mmm ax 2L =1985.2 mm , min 2L =1295.7 mm由钻臂初设计可使： m ax 4L =772 mm , min 4L =428 mm 4.4运动分析：在平面OBD 上：e r a V V V += （4—7）图4-1 钻臂俯仰运动分析()αω+︒=90sin 1cb vL （4—8）()αω+︒==90sin 11b vL c V （4—9）在平面OAC 上：图4-2 钻臂水平运动分析32sin γωca vL =（4—10）322sin γa vL V =（4—11）当α≠0°，β≠0°时：()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+︒=334sin sin cos cos 90cos arccos γαγαβγ （4—12） 当α=0°，β=0°时： 4γ=90°()4212221cos 2γV V V VV ++=（4—13） 当α=45°，β=45°时：4γ=54.7°()()=+︒⨯⨯=+︒=4590sin 5005.02.198590sin 11αb v L V 2.8 （m/min ）322sin γa v L V =2.2120sin 5005.01900=︒⨯⨯= （m/min ）()4212221cos 2γV V V VV ++=()4.47.54cos 2.28.222.28.222=︒⨯⨯++=（m/min ）5 钻臂及其安装座设计及加工工艺5.1力学分析5.1.1力学模型建立(如图5-1)：在平面ODE 上：()()()ψαθαθsin cos cos 3-+=+-⋅⋅d c F L F e F ac （5—1）在平面OBC 上：∆=F M（5—2） ))90cos(arccos(cos 3βαγ+⋅= （5—3）233sin L c a L γ⋅⋅=（5—4）()()αβγγαϕαθsin cos cos cos sin sin sin 21⋅⋅+⋅⋅+-⋅+⋅c F c F d c F ac bc αβγγsin sin sin cos 21⋅⋅+c F ac +θcos 1Ge αγαϕcos sin cos cos 1⋅⋅+⋅⋅+=c F c F M ac bc （5—5）图5-1 受力分析1sin cos sin γϕθac bc oz F F F F ++= （5—6）βγγϕβψθcos cos cos sin cos cos cos 21ac bc oy F F F F ++=（5—7）式中：ac F ——侧支撑油缸及杆所受力（设为压力，单位N ）； bc F ——下支撑油缸及杆所受力(N )； ox F ——钻臂安装座在x 轴向所受力(N )； oy F ——钻臂安装座在y 轴向所受力(N )；oz F ——钻臂安装座在z 轴向所受力(N )； o F ——钻臂安装座所受的合力(N )；3L ——原点O 到Fac 的作用线的距离（mm ）；F —— 钻头所受最大力(N )；∆ —— 钻头作用线与花键中心线之间的距离（mm ）； θ —— 钻头所受力F 与水平面之间的夹角(°)；e —— 滑架作用于花键的力与钻臂轴线之间的距离（mm ）；1e —— 滑架重心到花键轴线的距离（mm ）；ψ—— 钻头所受力F 与OBD 平面的夹角(°)；G —— 滑架自重(kg)；α，β，1γ，2γ，3γ，ϕ，θ,ψ详见图5-1示： 已知F=10000N,e=272mm ,c=1600mm ,∆=360mmα =-25°~ 45°β =-45°~ 45°θ =-45°~ 45°ψ =-90°~ 45°5.1.2 求 解()()()3cos sin cos L e d c F F ac ψψαθ++-=()()αϕαϕαγαβγγαβγγsin sin cos cos cos sin sin sin sin cos sin cos cos cos 12121--+=c c F F ac bc()()()αϕαϕθαθsin sin cos cos cos sin 1--+-++c MGe d c F1sin cos sin γϕθac bc oz F F F F +-=()βγγϕθβcoc F F F F ac bc oy 21cos cos sin cos cos +-=βtan oy ox F F =()222ozoy ox o F F FF ++=由于α，β，θ是在一定的范围内变化，所以该方程组有无穷多解;而我们要找的是其中最大解，用来计算各构件所承受的最大力，然后据此分析计算液压系统，选择液压缸，以及计算最大弯矩，校核强度，等等。
凿岩台车说明
2007-06-01应用山特维克DL330-5是一种单臂电动液压深孔凿岩台车，广泛应于地下矿山中小规模的凿岩作业。
这台凿岩设备既可以凿上向平行孔也可以凿下向平行孔，最大孔深23m，固定车身钻臂可以旋转宽度可达5.5m。
钻臂360°旋转，可以覆盖全部平行凿岩区域。
大倾角前后倾斜使钻臂自由伸缩可以适应各种不同的凿岩条件。
钻臂的长度大，更能够在不安全或者狭窄的地方凿岩。
台车的设计旨在保证良好的可见度和平衡性。
这种设计和强功率的四轮驱动铰接式车身能保证在狭窄的矿堆中快速又平稳的行驶。
带有优良钎杆的高性能凿岩系统使得凿岩成本降低，可靠度提升。
操作环境和附加自动功能使得操作员集中于安全，快速和精确的凿岩。
新设计的车架更能达到日常服务的要求。
主要参数车架 1 x TC 5安全遮板 1 x FOPS / ROPS 冲击器 1 x HLX5馈送 1 x LHF 2000-5钻杆处理器 (可选) 1 x ERHC 12钻臂 1 x B 26 LC Control 系统 1 x THC 560 LH 动动力组 1 x HP 560 (55 kW)柄润滑装置 1 x KVL 10-1空气压缩机 1 x CT 10水压 1 x WBP 2主开关 1 x MSE 10电缆卷筒 1 x TCR 1长度9 550 mm宽度 1 900 mm高度 2 100 / 3 100mm质量（无可选设备）14 600 kg行走速度–水平12 km/h- 14% = 1:7 = 8° 5 km/h爬坡角28 % = 1:3.5 = 15°噪音分贝 (EN791) Free field condition - 操作平台LpA = 102 dB- 排气 LwA=124 dB容量MF rods R32 12+1 MF rods T38 11+1 MF rods T4510+1整体规格单位mmHLX5 凿岩机重量 210 kg 长度 955 mm 侧高87 mm 气压功率15 kW 最大工作风压-冲击 190 bar- 旋转175 bar 最大扭矩 (125 ccm 马达) 625 Nm 孔径51 - 64 mm 柄适配器 R32 / T38 / T45冲击水压10 - 20 barLHF 2000-5 FEED扩展杆 Round 32 / 39 / 46输送力20 kNB 26 LC 钻臂类型多方向平行孔 质量 (包括水管) 1 900 kg 旋转角度360° 钻臂伸缩长度 1 200 mm 伸缩长度1 200 mmTHC 560 LH 控制系统功率控制全功率可调整开孔功率可调整 旋转控制旋转速度可调整可反向旋转 自动功能缠辊馈送控制冲击防卡钻 冲水钻臂控制全比例HP 560 电力组电动马达1 x 55 kW (75 hp)3象马达ERHC 12 杆传送泵类型- 气动, 馈送& 横栏轴向柱塞泵1 x 130 l/min 可变排量--转动 1 x 60 l/min 齿轮泵 过滤 - 油压 1 x 20 micron-回转 1 x 10 micron 水箱水箱容量 180 L 油管 电泵台车规格32015°3260555040°单位： mmTC 5 车架柴油发动机 Deutz BF4L 2011, 55 kW (74hp)- 排气 催化剂 变速器 静水压, 自动 变速箱 低输出轴变速器Clark-Hurth 轮轴, 前 & 后 凯斯纽荷兰全球公司, D45 - 振动 后轴, 2 x 10° - 轮胎 12.00 - 20 PR 20 转向 转向坐标系, 2 x 40° 制动 - 服务 全液压制动 - 紧急情况 & 停车 灌入液压油 - 手动 两旁多片盘式制动器 稳定装置 2 液压支架, 前2 立式千斤顶, 后安全挡篷 水压, 防冒落碎石 - 降低高度 1 000 mm 油箱 80 liters 水箱 55 liters气循环空气压缩机 C.T . 10, 螺丝类型- 容量 1000 l/min at 7 bar 电动马达 7.5 kW (10 hp) 润滑装置 1 x KVL 10-1 - 耗气量 250-350 l/min - 耗油量 180-250 g/h -矿用空气过滤器 IP5水循环水泵类型 1 x WBP 2 (4 kW)- 容量100 l/min (12 bar)With 2 bar 入口压力- 入口压力 2 - 7 bar (抽水时) 入口压力控制阀 1 x WP 70 油冷却器 OW 30, 防水逆流 -冷却能力 30 k W电力系统总功率 70 kW 主开关 MSE 10 标准电压 380...690 V / 50 or 60 Hz 电压波动 Max ±10 % 起动方法 直接起动 电缆盘 1 x TCR 1- 容量 (橡胶电缆) 200 m - 33 mm O.D 照明 - 工作灯 (24 VDC) 2 x 35 W HID, 前2 x 70 W, 后- 行走灯 (24 VDC) 2 x 70 W, 前2 x 70 W,后定位灯 2 x 激光灯覆盖范围A1200顶5480B45001200侧面单位： mm可选设备 凿岩系统 电力系统 车架其他可选设备。
两臂凿岩台车技术要求
某某煤矿两臂凿岩台车技术要求某某煤矿两臂凿岩台车技术要求某某煤业有限公司某某煤矿根据某某煤矿实际生产要求，需购置两臂凿岩台车，为满足现场使用需求，确保两臂凿岩台车的供货质量及按期交货，提出如下技术要求：一、项目名称：某某煤矿购置两臂凿岩台车（液压掘进钻车）二、供货范围：三、适用条件：1、环境温度：最高气温+50℃；2、空气相对湿度不超过95% （+25℃时）；3、在有甲烷混合气体和煤尘、且有爆炸危险的矿井中；4、无强烈颠簸、震动和垂直面的倾斜度不超过250；5、无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽；6、污染等级:3级；7、电源电压近似对称、波形近似的正弦波。
四、设计、制造满足如下标准及规范：k MT/T199-1996《煤矿用液压钻车通用条件》五、主要技术性能参数及技术说明：1、最大零部件尺寸小于某某矿罐笼尺寸，宽度小于140Omnb长度小于2200mm,高度小于290Onm）,重量约7T；工作期间整机适用于巷道断面为5m*4. 3m o2、凿岩台车使用双臂结构，适用坡度不低于土18°。
3、钻孔深度大于250Ommo4、钻车钻臂具备伸缩功能，以便一机适应不同大小断面作业,伸缩范围不小于800mm o5、接地比压小于0.068MPa,保证工作期间不过多陷入。
6、液压凿岩机建议采用HYD200型，钻孔直径范围Φ 32〜102 mm；7、电机使用国内知名厂家生产品牌，电压等级660/1140V,推荐南阳防爆或佳木斯电机。
8、凿岩台车主要由底盘、钻臂、推进器、液压泵、行走机构等部分组成，其中行走速度不低于3km∕h o推进器最大推进力不小于9KN；9、要求双臂钻车采用两个液压平动钻臂，通过钻臂上两对油缸保证钻臂平动，从而保证钻下个孔保持与前一个孔平行，不仅能保证平动也可单独操作油缸用于打不同角度孔。
10、推进梁采用钢制整体式结构。
11、台车油泵电机功率不小于55 kW o12、液压元件选用性能优越、可靠性高、通用性好的优质产品。
凿岩台车(钻车)的设计.
液压凿岩台车的设计第一章：绪论 (2)1.1问题的提出 (2)1.2国外凿岩台车的研究及发展现状 (3)1.3国内凿岩台车的研究及发展现状 (3)1.4岩台车的发展趋势 (4)1.4.1凿岩台车的全自动化发展趋势 (5)1.4.2 ................................................................................................................. 凿岩台车的环保化发展趋势 (5)1.4.3凿岩台车的多样化发展趋势 (5)1.5本次设计的主要内容 (5)第二章：凿岩台车的结构、原理和部分零部件的选型 (6)2.1总体结构和工作原理 (6)2.2钻车工作机构 (7)2.2.1 ................................................................................................................. 推进器 (8)2.2.2 ................................................................................................................. 钻臂 82.2.3 ................................................................................................................. 回转机构 (10)2.2.4 ................................................................................................................. 推进器平移机构 (13)第三章：部分零部件的 SolidWorks 建模与装配 ................................173.1齿轮...............................................................173.2齿条 (18)3.3前端盖 (19)3.4轴 (19)3.5复合回转机构装配体 (20)第一章：绪论1.1 问题的提出我国正处于社会经济大发展的重要时期, 国民经济结构中基础设施建设一直占有举足轻重的地位。
凿岩台车钻臂工作空间求解_刘泽鑫
（d）XYZ 三维工作空间
图 3 钎杆顶端工作空间（不考虑钻臂自身干涉）
钻臂自身干涉的判断步骤为：①求取空间 直线的空间距离；②求取两空间线段垂足点的 坐标，判断其是否在线段内；③运用上述的判 断准则确定两直线是否发生干涉。最后得到的 结果如图 4 所示。可以看到在考虑到钻臂的自 身干涉后其工作空间与原来相差无几，正好说 明了逆解的多解性，不同的变量组合使钻臂的 位置一样。
18 19 20
17 161514 13 121110 9 8 7 6 5
4 3 21
1.钻臂底板 2.大臂连接件 3.大臂俯仰油缸 4.大臂摆动油缸 5.大臂第一节 6.大臂第二节 7.推进梁摆动油缸 8.大臂第三节
9.推进梁俯仰油缸 10.推进梁俯仰件 11.推进梁摆动件 12.推进梁旋转油缸组件 13.钎杆摆动油缸 14.推进梁安装架
[－145°，－60°] [5430 mm，8630 mm]
[35°，125°] [－135°，－45°] [－179°，179°]
[0°，90°] [2470 mm，6520 mm]
2 钻臂理论工作空间（不考虑干涉）
钻臂工作空间的求解是钻臂运动学正解 的一部分，钻臂的工作空间是钎杆末端（坐标 系{8}的原点）在基坐标系（坐标系{0}）中所 能达到的空间位置所组成的集合。其中，变量 θi 和 di 的取值是相互独立的，在 MATLAB 中 编程时利用随机数来解决各个变量的随机组 合，实现变量间的独立性。首先利用 rand 函
y/m
20
20
10
10
z/m
0
0
－10
－10
－2－0 10 0
10
20 －2－0 10 0
10 20
多功能凿岩机械手的机械结构设计
回转系统安装在副升降系统上。
图1升降系统装配示意图图2回转系统装配示意图回转系统转系统安装在副升降系统上,包括回转驱动。
回转系统通过竖直方向设置的回转压缸与副升降系统安装连接、且回转系统统之间设置有导向滑轨,如图2所示。
2中,回转系统与伸缩系统连接件主要转系统的回转支承与伸缩系统的基础臂,荷和径向载荷较大。
回转支承主要用于连统与伸缩系统的基础臂,并提供扭矩使多械手360°旋转,所受倾覆载荷和径向载荷缸与基础臂连接,如图3所示。
图3伸缩系统伸出状态装配示意图图4伸缩臂力学模型简图2.3.2伸缩臂许用载荷分析(1)箱型伸缩臂力学模型本设计的箱型伸缩臂起重机为两节伸缩臂。
当第二节臂末端受到载荷作用时,其力学模型如图4所示,其中:F为第二节臂末端的外载荷;a0和b0分别为滑块的长和宽;L1为基本臂的长度,L2为第二节臂的长度;l为上、下两侧滑块中心位置点在轴向的距离既搭接长度。
通常情况下,上、下两侧滑块的尺寸与吊臂的尺寸相比是很小的,因此可以将滑块与局部盖板之间的接触力近似为均布载荷。
当伸缩臂的轴线与水平方向的夹角α=0°时,由于每一侧都有两个滑块,因此上滑块和下滑块作用在局部盖板平面上的分布力为:基本臂横截面内侧尺寸为2b1×h1=0.4m×0.4m,上滑块边缘到局部盖板边缘的距离为b10=0.08m;第二节臂横截面内侧尺寸为2b2×h2=0.3m×0.3m,下滑块边缘到局部盖板边缘的距离为b20=0.03m。
盖板和腹板的厚度均为h=0.01m,上、下侧滑块的尺寸均为a0×b0×c0=,:为了使得与滑块相接触的基本臂局部上侧盖板和二节臂局部下侧盖板都能满足强度条件,所以只能1max和F2max二者中的最小值。
即起重机伸缩臂的许载荷为:[F]=min{F1max,F2max}(8)由式(8)解得第二节臂末端的许用载荷为:F1max= 59kN,F2max=16.43kN。
凿岩台车臂座受力分析及结构优化
技市•维修TECHNOLOGY & MAINTENANCE凿岩台车臂座受力分析及结构优化■焦中兴贾体锋陈保磊赵建东徐州徐工铁路装备有限公司，江苏徐州221000摘要：凿岩台车底盘通过臂座与钻臂连接，臂座受力很人，如果刚度不足、易造成钻臂抖动幅度过大，影响钻孔定位速度，如果强 度不足，则对人员安全构成咸胁。
先提出2种提高臂座刚度、强度的改进方案，再从凿岩台车爆破孔、锚杆孔2种作业模式入手，并基于最危险的6种1:况，建立了臂座的受力分析模型，利用ANSYS进行静力学有限元分析，最后得出的最佳的改进方案，有效 提升了臂座的强度和刚度。
关键词：凿岩台车；涔座；静力学分析；结构改进凿岩台车设有钻W,钻臂上安装液压凿岩机，且能自行 走，主要用于硬岩矿、隧道及地下空间的凿钻孔施工。
本文 对凿岩台车与钻臂连接的臂座进行力学分析，并针对结构强 度和刚度进行改进。
1臂座结构组成臂座一侧连接在凿岩台车的车架上，另外一侧设有3个安 装板，分别用于安装2个钻臂和1个作业平台，结构如图1所示。
4.立板5.车架连接板6.加强筋2存在问题对某型号凿岩台车投入实际施工进行测试，钻臂移动时,抖动幅度较大，且需要较长时间才能稳定下来，才能判断钻 头定位是否准确，是否需要重新调整.严重影响凿钻孔的作 业效率。
凿岩台车施工效率主要取决于定位和钻孔2个流程。
臂 座是钻Y?稳定的基础，提高其强度和刚度，可有效降低钻臂 的抖动幅度.提高定位效率。
3改进方案为了改善臂座受力条件，我们做出以下2种改进方案：方案1是在原有加强筋的基础上，增加筘型加强筋结构，以改善悬臂部分的支撑状况。
方案2是将中部立板巾垂直结构，改为向两端偏斜，减少两侧悬臂段的支撑长度；并将钻臂、平台安装板分为2段，分别与圆钢宵进行焊接，以增加焊道 长度。
2种改进方案结构如图2所示。
1.箱型加强筋2.倾斜立板3.分段安装板4工况分析4.1载荷分析作业平台传递给臂座的载荷.主要为平台机构自重G,和承载物料的重力F,,方向垂直向下。
凿岩机器人三角钻臂的运动研究
第35卷第！期机 电工程V) 35N〇.32018 年！月Journal of Mechanical & Electrical Engineering Mar. 2018DOI&10. 3969/j.issn.1001 - 4551.2018. 03.002凿岩机器人三角钻臂的运动研究朱建新1!2，罗南安1，周烜亦1!2，高静1(1.中南大学机电工程学院，湖南长沙410083 ;2.湖南山河智能机械股份有限公司技术中心，湖南长沙410100)摘要:针对凿岩机器人三角钻臂精确运动控制困难的问题，对三角钻臂的机械结构进行了运动解耦分析。
首先通过D-H坐标系法建立了多关节闭链钻臂的完备运动学方程，构建了三角钻臂运动位置与支臂油缸长度的数学模型'随后基于三角钻臂特定结构约束下的运动特点，利用空间几何解法，构建了相对简单的运动数学模型，同时在此基础下提出了三角钻臂运动的一般控制流程'最后结合具体实例分析两种不同模型下的计算结果并与相同条件下的三角钻臂三维模型的测量结果进行了相互验证。
研究结果表明&运动解耦分析所建立的运动数学模型正确性得到了验证，这可以为钻臂的精确定位控制打下基础。
关键词！凿岩机器人;三角钻臂;空间几何;运动研究中图分类号:TH113.2;TP242 文献标志码:A 文章编号：1001 -4551 (2018)03 -0224 -05Motion of triangle boom on rock drilling robotZHUJian-xin1，2,LUO Nan-an1,ZHOU Xuan-yi1’2,GAOJing1(1. College of Mechanical and Electrical Engineering，Central South University，Changsha410083，China;2. R&D Center，Sunward Intelligent Equipment Co. ’Ltd. ’Changslia410100 ’China)Abstract &Aiming at t he difficulty of precise motion control of the triangle boom of the rock drilling robot，the motion decoupling analysis ofthe mechanical structure of the triangle boom was carried out. Firstly，the complete kinematic equations of the multi-closed-chain triangleboom were established by D-H coordinate method. The mathematical model of the boom motion position and the length of hydraulic cylinderwas constructed. Then，based o n the motion characteristics under the constraint of the specific structure of the rock drilling manipulator，a relatively simple mathematical model was constructed by using the geometric analysis method. At the same time，the general control flow ofthe triangle boom movement was put forward. Finally，a case calculation was given to analyze the two different model results and verify withthe three-dimensional model of the triangle boom under the same conditions. The results indicate that lished by the motion decoupling a nalysis is correct，which built the foundation for the precise positioning control of the rock drilling boom.Key words&rock-drilling robot；triangle boom；space geometry；motion research〇引言在交通道路工程中，隧道开凿是一项重要内容。
三臂凿岩台车技术原理
三臂凿岩台车是一种用于凿岩作业的设备，技术原理如下：
1.设备结构：三臂凿岩台车由三个可伸缩的臂架组成，每个臂架上安装有凿岩工具。
台车也配备有移动设备，可以自由移动。
2.原理分析：台车在作业过程中，先将臂架伸出到石墙前方，然后通过电动机启动凿岩工具，对石墙进行凿岩操作。
每个臂架的凿岩工具可以根据需要进行调整和控制。
同时，通过移动设备，台车可以在凿岩作业过程中进行位置调整以适应不同的作业需求。
3.基本工作流程：三臂凿岩台车在凿岩作业中的基本工作流程如下：
a.先将台车移动到凿岩作业位置，并稳定停放。
b.通过控制台车移动设备，将臂架伸出到石墙前方。
c.启动凿岩工具，进行凿岩操作。
d.根据需要调节和控制每个臂架上的凿岩工具，保证凿岩操作的稳定和高效。
e.当凿岩作业完成后，将臂架缩回台车，然后移动台车到下一个作业位置。
4.特点和优势：三臂凿岩台车技术具有以下特点和优势：
a.弹性调整：每个臂架上的凿岩工具可以根据需要自由调整和控制，适应不同岩石的硬度和凿岩要求，提高凿岩的效率和质量。
b.灵活机动：台车配备有移动设备，可以自由移动到凿岩作业的位置，以适应不同的工作环境。
c.高效节能：凿岩工具通过电动机驱动，相对传统的人工凿岩方式，节省人力成本和提高凿岩作业效率。
d.安全可靠：台车结构稳定，凿岩过程更加安全可靠，减少人员伤害的风险。
总之，三臂凿岩台车技术原理包括结构、原理分析、基本工作流程以及特点和优势。
它的设计和应用旨在提高凿岩作业的效率和质量，节约资源，提供更安全可靠的工作环境。
同时，它也符合可持续发展的要求，体现了科技创新在工程领域的应用。