悬臂式掘进机运输系统能力的匹配研究

介绍了悬臂式掘进机运输系统组成及各组成部分运输能力的计算方法,提出根据掘进机总体参数和运输系统结构特点对运输系统的运输能力进行匹配设计的方法,为工程技术人员进行悬臂式掘进机及类似工程设备的运输系统设计提供参考。     

关于矿用掘进机CANOpen总线通讯系统设计

矿用掘进机电控系统是控制系统的核心,对矿用掘进机电控系统设计中的CANOpen通讯部分开展了研究,对CANOpen总线在本次设计中的架构、硬件、软件实现方面进行了设计,对光耦隔离中继模块、分布式I/O模块和显示屏的进行了选型和特点分析,对SDO和分布式I/O模块中的数据字典的参数配置进行了详细说明。该研究对于矿用掘进机电控系统实现CANOpen通讯具有重要的指导意义。     

试论电气控制设计中应注意的几个问题

掘进机是煤矿生产中的关键性机械设备之一,其中电气控制系统是掘进机的重要性构成部分,确保掘进机的电气控制系统能够在恶劣的工作环境下工作是进行电气控制系统设计时需要考虑的关键性因素之一。文章采用模块化设计理念,分析并探讨了掘进机电气控制系统设计的相关问题。     

基于AMESim、Simulink与RecurDyn的掘进机截割部回转机构建模与联合仿真

为了改进掘进机设计质量及提高效率,充分利用数字化样机技术,搭建了掘进机截割部回转机构数字化仿真系统。研究AMESim、Simulink与RecurDyn软件接口技术,利用RecurDyn和AMESim建立了掘进机截割部回转机构的机械系统和液压系统模型,以Simulink为平台建立机电液联合仿真模型,进行联合仿真分析,为数字化样机技术在掘进机设计中的应用奠定了基础。     

悬臂式掘进机行走轨迹及偏差感知方法

悬臂式掘进机机身位姿参数的实时精准感知是煤矿巷道定向掘进,乃至综掘工作面智能化、无人化建设的关键环节,在综掘工作面复杂工况下目前还不能真正实现掘进机机身位姿实时、自主、精准感知。提出了一种悬臂式掘进机行走轨迹及偏差感知方法,旨在实时确定掘进机机身的方位偏差,为掘进机定向掘进提供纠偏基准参数。在以往研究的基础上,搭建了基于激光偏距感知、捷联惯导、二维里程计的掘进机行走轨迹及偏差感知系统,分析了掘进机机身方位偏差与巷道定向掘进的关系,制定了基于此系统的掘进机自主定向掘进策略;基于捷联式惯性导航系统在综掘工作面的适用改进推导了其初始粗对准和姿态更新算法,确立了掘进机航向角与偏角的联系;研制的二维里程计可同时测量掘进机横向和纵向里程增量,推导了基于二维里程和偏角的航位推算算法,得到了掘进机实时位置坐标。研发了掘进机位姿参数可视化交互式远程显示系统,搭建了包括掘进机井下、井上可视化远程控制平台、全站仪在内的掘进机行走轨迹及偏差感知精度验证实验系统。工业性实验结果表明所提方法实现了掘进机机身偏角、偏距(横坐标)、纵坐标的精准感知,验证了所提方法的可行性及优越性,满足巷道掘进对于掘进机机身定位定向要求。     

煤矿掘进机远程操作平台的设计与实现

为提高掘进机生产效率及安全水平,以掘进机为研究对象,以CAN通信作为数据传输载体。设计由PLC控制器组件、操作面板、显示器以及上位机4部分组成的掘进机远程操作平台。实际操作表明,该平台运行稳定可靠,达到预期设计目标。     

某重型掘进机截割试验分析研究

某重型掘进机是专门用于大断面巷道掘进的硬岩掘进机,经济截割硬度可达f8～f10。为了检验其是否达到设计水平及实际截割能力,更好地用于现场实际操作使用,对其进行了假岩壁截割试验。通过试验采集了掘进机在不同截割参数下截割电机功率、液压系统压力和流量变化曲线、整机振动数据及关键部位应力变化数据,经过对试验数据的整理分析,得到掘进机整机有关参数的表现特征,从而验证掘进机设计过程中的计算与分析过程,为掘进机的设计和研究积累实际参考数据。     

煤矿掘进机新型智能电控系统设计与研究

基于先进无线5G技术及液压系统软硬件，搭建掘进机电控系统主框架、CAN通信框架和电控模块，设计了掘进机智能电控系统，运用试验的方法对掘进机智能电控系统控制精度进行研究分析。研究结果表明：设计的掘进机智能电控系统控制精度在40 mm以内，满足巷道掘进100 mm施工要求，该研究为掘进机自动、智能化升级改造及智能电控系统的优化和改善提供技术支持及参考依据。     

掘进机星轮装载机构参数的试验研究

针对星轮装载机构的运动特点及掘进机的工作性能,结合现场试验,对掘进机星轮装载机构进行了动力学分析,为研究和设计提供依据.     

煤矿悬臂式掘进机智能监测系统设计与应用

为有效降低煤矿悬臂式掘进机故障发生率,全面掌握掘进机运行状态,本文对EBZ-220悬臂式掘进机状态监测及故障诊断技术进行研究,设计了一套基于多传感器及MCU控制的掘进机智能监测系统。该系统可对运行中掘进机的核心部位运行参数进行实时采集、监测及超限报警。     

掘进机回转台焊接工装设计

 回转台是掘进机的一个重要组成部件，其生产制造质量好坏决定着整机的使用性能。本文针对掘进机回转台在从制造过程中暴露出的一些问题。设计一种回转台焊接工装，可使生产制造回转台时，焊接零件定位更准、尺寸精度更高，减少机械加工量，提高生产效率，降低生产成本。     

煤矿掘进机远程监控上位机的设计与实现

为提高煤矿巷道掘进自动化程度,实现高效集约化生产,提出一种基于PC/104工业控制计算机、嵌入式Linux操作系统和CAN总线通信的设计方案,其中监控上位机是实现掘进机远程监控技术的关键。介绍了监控上位机的系统结构,嵌入式平台的构建方法,监控软件的关键技术以及实现的功能。该上位机系统经实际运行表明,性能稳定可靠,实现了掘进机的远程监控,达到了预期的设计目标。     

煤矿悬臂式掘进机截割头位置精确控制方法

针对煤矿悬臂式掘进机截割断面自动成形控制问题,建立了截割头控制系统传递函数模型,并提出了一种基于PID控制的悬臂式掘进机截割头位置精确控制方法。根据悬臂式掘进机截割部结构及其运动学分析,建立了掘进机截割头控制系统传递函数模型。为了验证建立的截割头控制系统传递函数模型的正确性和PID控制方法的效果,进行了仿真实验分析和在悬臂式掘进机实验平台上进行加入PID与否的对比实验验证。实验结果表明:在加入PID反馈控制后,截割头位置控制精度大大提高,竖直截割实验最大误差约为1%,水平截割最大误差约为1.7%,矩形断面截割高度和宽度最大误差均约为1%。因此,根据建立的控制系统传递函数模型和基于PID的控制方法实现了煤矿悬臂式掘进截割头位置的精确控制,对于实现掘进机的智能化和确保煤矿安全高效生产具有重要意义。     

基于有限元法的EBZ300掘进机回转台模态特性分析

利用三维设计软件Solidworks对EBZ300掘进机的重要部件回转台进行实体建模,利用有限元分析方法,对模型结构进行合理简化,通过对模型加载,分析其强度状况,为EBZ300掘进机回转台的设计提供了理论依据。     

基于ANSYS Workbench的EBZ260掘进机回转台有限元分析

利用三维设计软件Pro/E对EBZ260掘进机的重要部件回转台进行实体建模,利用ANSYS Workbench对模型结构和模态进行有限元分析,通过对模型加载,分析其强度和振型,为EBZ260掘进机回转台的优化设计提供了理论依据。     

基于PLC控制器的矿用掘进机控制平台设计与应用

控制平台是掘进机设备的核心,其性能好坏会对掘进效率和质量产生重要的影响。以煤矿中使用较多的EBZ260型悬臂式掘进机为研究对象,在对掘进机主要技术参数介绍的基础上,对基于PLC控制器的控制平台整体方案进行了详细设计。控制平台中使用的控制器型号为Connect Core 6UL,分析了控制平台中的信号采集电路和通信接口电路。从PWM驱动频率的确定、PID电流反馈控制机理和PWM程序实现3个方面分析了PWM驱动电磁比例调节阀的实现过程。将设计的控制平台应用到EBZ260型掘进机工程实践中,经过连续6个月的实践测试,发现其性能比较稳定,与原有系统相比较有了很大提升。     

基于机器视觉的悬臂式掘进机机身位姿检测系统

针对矿井巷道自动掘进的需求,为矿用悬臂式掘进机构建了一套机身位姿实时检测系统。该系统以十字激光器与激光标靶为信息来源,通过对标靶上十字光线成像特征的分析,建立了掘进机机身位姿空间解算模型。该模型利用机身与十字激光面的空间关系,使用空间矩阵变换方法,得到机身相对于巷道的三轴倾角以及在巷道断面上的偏离位移,实现了掘进机机身位姿的自动实时检测。最终,在实验室条件下,搭建了机身位姿自动检测试验平台,模拟掘进机在巷道内的姿态,试验结果表明:测量范围在2~100 m时,系统的角度测量误差在0.5°范围内,位移的检测误差小于20 mm,能够满足巷道施工过程中掘进机机身位姿自动、精确、实时测量的要求。     

基于全寿命周期评价的掘进机绿色设计研究

基于全寿命周期评价,分析掘进机在全寿命周期内的绿色设计方法。详细论述了掘进机绿色设计的基本思想,分别从机械、电气、液压系统3个部分探讨掘进机全寿命周期的绿色设计,给出了掘进机全寿命周期内的模块化绿色设计方案。     

掘进机回转台可靠性分析研究

介绍了掘进机回转台可靠性测试方法。通过简化回转台受力得到决定回转台寿命的主要载荷,通过截割试验确定载荷值和加载频率。经过等效8 a的试验加载后,回转台无宏观裂纹,功能完好。探伤发现微观疲劳裂纹,裂纹位置与实际工作8 a的回转台裂纹位置一致。分析结果表明,通过此试验可有效验证回转台可靠性,准确预测其寿命。