水下注漿工藝的研究現狀綜述目前來看，無論國內外，都沒有出現直接完成水下注漿工藝的設計成果，而在目的設計方向上與該工藝所要求的結果相近的，則是在北京市密云水庫進行水下巖石層爆破時所采用的技術以及工程解決方案，這個方案為了保證有良好的施工環境，保證山體結構不會出現較為嚴重的改變從而造成嚴重后果，在諸多設計中選擇了使用軍用舟橋作為承載結構，在舟橋上完成鉆機的組裝以及施工準備，而由圖1可知，軍用舟橋的承載力，動力和兩舟橋之間保持的距離，使得該機械系統可以在任何方向移動，并且完成在任何位置上進行施工并保證施工完成的要求，另外，該方案在打孔的同時需要對大打完的孔進行灌漿以維持孔洞周圍的巖石受力結構的穩定，因此在打孔基礎上加入了灌漿裝置，并且由于是冬季施工，因此在混凝土噴射口上加裝了攪拌裝置保證混凝土盡快完成凝固以減少巖石受力結構變化的可能性，加固巖石。盡管該機械系統是在軍用舟橋上完成了設計以及使用，并且并沒有完成電氣化、智能化操作在精準度上并不能達到真正意義上的，較低誤差，然而這是我能找到的最接近水下注漿工藝這一命題的施工方案，所以我認為在我的畢業設計中該方案有著較高的參考價值。圖1水上平臺上注漿孔位平面布置圖在確定了設計方向后，就需要找出具體的設計方案，在沒有真正意義上的工程方案以供參考的情況下，只能通過結構、目的較近的方案以作為參考并完成結構設計參考與可能的工作模擬，在這里我找到了類似的工業機器人系統和其基本的設計作為接下來進行畢設結構設計的具體參考，現將其具體的結構與工作原理摘錄如下：龍門架式焊接機器人系統構成如圖2所示，其中，焊接機器人7是六自由度工業焊接機器人，焊接精度高，但工藝范圍小，適合高精度焊接的小工藝范圍；底座1、龍門架3、伺服電動機4與5、傳動支承6等組成一個用于將焊接機器人移至特定工作區域的二維XY工作臺。在實際操作中，一是根據焊接工件的不同特點，結合焊接機器人7的工藝范圍，將整個工件分成不同的焊接子區；接著，龍門架二維工作臺將焊接機器人7按照一定的程序轉移到各個焊接子區域。焊接機器人7在每個焊接子區域內按焊接要求焊接，每個子區域焊接完畢，整個工件即焊接完畢。工作臺由底座1、伺服電動機4與5、減速機、龍門架3、傳動支承6等組成，如圖1所示。X方向伺服電動機4經過減速機和X方向齒輪齒條驅動龍門架3在底座1上沿X方向運動;Y方向伺服電動機經過減速機和Y方向齒輪齒條2驅動焊接機器人7在龍門架3上沿Y方向運動，保證焊接機器人7初始焊接位置的精確定位。為避免焊接機器人7與其他焊接專機發生運動干涉，龍門架3橫梁設計得比較寬。兩個方向均采用滑動導軌作為支承。部件選型如下。1)齒輪齒條傳動副:選用德國亞特蘭大型直齒齒輪齒條，其中X軸齒輪節圓半徑為98.7mm，模數為3，允許扭矩為367.4N·m，大于實際所需扭矩306.2N·m(由X軸載荷、X軸節圓半徑、X軸加速度、載荷系數、運行時間系數及安全系數計算得來)，傳動副行程為6000mm;Y軸齒輪節圓半徑為70.03mm，模數為3，允許扭矩為34.9N·m，大于實際所需扭矩20.64N·m(計算方法同X軸)，傳動副行程為4000mm。2)伺服系統:選用歐姆龍公司的OMNUCG系列高性能伺服系統，其中，X軸采用R88M-G2K020H-Z型2kW伺服電動機，其額定轉矩為9.54N·m，徑向負載為490N，軸向負載為196N，額定轉速為2000r/min，電子齒輪比可調，所選伺服驅動器型號為R88DGT20H-Z。Y軸為R88M-G1K020H-Z型1kW伺服電動機，其額定轉矩為3.18N·m，徑向負載為392N，軸向負載為147N，額定轉速為2000r/min，電子齒輪比可調;伺服驅動器型號為R88D-GT15H-Z。3)減速機:由齒輪節圓半徑、模數和工作速度可以計算出X軸減速機輸出轉速≤48.4r/min，Y軸減速機輸出轉速為68.2r/min;而X、Y軸伺服電動機4與5的轉速均為2000r/min，這就是兩減速機輸入轉速，于是可計算出X