自行式铲运机自动变速系统

自行式铲运机是循环作业机械,换挡频繁,司机劳动强度大。针对这种情况,以 MC6802单片机作为控制部件设计了一套行之有效的自行式铲运机自动变速系统。该系统应用于 实践后有效地减轻了驾驶员的负担,提高了工作效率和自行式铲运机的安全性。     

地下铲运机的改进型节能换挡策略研究

通过对地下铲运机的节能换挡策略的研究,发现地下铲运机油门或载荷发生较大变化时,传统节能换挡策略会出现重复错误的换挡。通过加入对换挡趋势的判断,避免了地下铲运机应用节能换挡策略时出现的重复错误换挡,为地下铲运机及其他装有液力变矩器的车辆换挡策略的制定提供了借鉴。     

地下铲运机的改进型节能换挡策略研究

通过对地下铲运机的节能换挡策略进行研究,发现地下铲运机油门或载荷发生较大变化时,传统节能换挡策略会出现重复错误的换挡。通过加入对换挡趋势的判断,避免了地下铲运机应用节能换挡策略时出现的重复错误换挡,为地下铲运机及其他装有液力变矩器的车辆换挡策略的制定提供借鉴。     

考虑油泵功率消耗的地下铲运机换挡策略

地下铲运机在油泵功率消耗较大时存在换挡冲击问题。以首台国产自动换挡的地下铲运机KCY-2的传动系统为研究对象,利用等效油门法求出接近实际扣除油泵功率消耗后的发动机与变矩器的共同工作点,制定换挡表并经过仿真验证,基本解决油泵功率消耗导致的换挡冲击问题。     

工程车辆自动变速技术及研究现状

介绍了自动变速器换挡过程的工作原理,通过对国内外工程车辆自动变速技术研究现状的分析,指出自动变速技术在工程车辆实际应用中存在的关键问题,为国内对该技术的研究及应用提出见解。     

液控差动调速技术初探

为更好地解决地下矿用电动铲运机交流异步电动 机－液力－机械传动系统的调速问题，我所曾对液控差动调速技术进行了研究和试验。 地下矿用内燃铲运机的传动系统与工程装载机相仿：以柴油机为动力，通过液力变矩器、动力换挡变速箱，将动力传输给前后驱动桥并驱动车轮旋转。通过动力换挡变速箱可以换向和换挡，通过控制柴油机的油门可使铲运机在已调定的挡位上进行调速以避免起步和换挡冲击。地下矿用电动铲运机的传动系统也基本与工程装载机相仿，只不过采用外特性较硬的三相交流异步电动机作动力，即一般为电动机－液力－机械传动的形式。…     

电动铲运机卷缆装置的数控方法研究

卷缆系统是矿山电动铲运机的重要部分,其自动放缆、自动收缆的可靠性直接影响着铲运机的工作效率。通过提出一种数控策略,设计了数控卷缆装置,从而提高了卷缆装置的可靠性和自动化程度。     

铲运机操作与维修——第二讲 铲运机传动系统的结构与维修

铲运机动力传动系统通常分为液力机械传动和液压传动两种类型。并以液力机械传动为主,仅在小功率的铲运机上采用液压传动系统。液力机械传动具有使铲运机平稳插入料堆、自动变速、不会因超载而使发动机熄火、能缓和传动系统受到的冲击、操作平稳、工作可靠等优点。其主要缺点是传动效率较低,功率损失较大。液力机械传动系统一般由分动箱、变矩器、动力换档变速箱、传动轴、前后驱动桥等部件组成(图1)。     

基于智能减阻策略的地下铲运机自动铲装控制研究

地下铲运机在铲装作业过程中其铲斗力学性能复杂多变,驾驶室操作员只能根据工作经验实时观察判断后进行操作,实际效果并不理想。通过研究铲装过程中的力学性能,提出一种基于智能减阻策略的地下铲运机自动铲装控制方法,可以高效、低耗地完成铲装过程的自动控制。基于时序反馈,配合铲装过程中的多次举斗或撬斗动作,不断破坏料堆中密实核的生成并减小铲装阻力,提高了铲运机满斗率和工作效率。同时,基于EDEM软件开展智能减阻铲装过程仿真研究,在工程铲运机上搭建了自动铲装控制系统,并通过人机交互编程控制开展了工程应用。结果表明,基于智能减阻策略的地下铲运机自动铲装控制系统的控制效果稳定,可靠性高,可完全满足工业应用的要求。     

铲运机液压系统的泄漏及防治

液压系统是铲运机的一个重要组成部分,也是故障最多的一个系统,一般由6部分组成：工作机构液压系统、转向液压系统、制动液压系统、冷却液压系统、动力换挡变速箱—变矩器液压系统、集中润滑液压系统,对于电动铲运机还有卷排缆液压系统。     

HCY-3地下铲运机的研制

HCY-3型地下铲运机主要用于非煤地下矿山,以铲装、运输爆破后的松散物料为主。详细介绍了该铲运机的主要技术参数、基本结构及特点,主要结构包括:发动机系统、传动系统、行走系统、制动系统、液压系统、电气系统。该机采用了道依茨低污染水冷发动机、液力变矩器和电子换档变速箱、全液压工作制动系统等先进技术,具有整机布局合理、结构紧凑、动力匹配好、外形尺寸小、重量轻、安装简便维修保养方便、对环境污染小等特点。     

地下矿铲运机选型优化建模简述

为使无底柱分段崩落法的地下矿山更好地使用铲运机,运用运筹学方法对溜放、运输、提升系统进行效益规划,建立了效益规划的简单数学模型。为地下矿铲运机的选择提供理论依据。还提出了用计算机进行求解的有效工具,对求解工具的主要情况进行了简要的介绍。主要是提供一种优化的思路及求解的方法。     

Development of a Markov model for production performance optimisation. Application for semi-automatic and manual LHD machines in underground mines

This paper compares three ways to operate a load haul dump (LHD) machine, manual operation, automatic operation (fleet operation) and semi-automatic operation, to find the best operating mode. In a fault tree analysis, different failures are classified and analysed, but the way to recover from certain states is not accounted for, which is something a Markov model can handle. The paper is based on the analysis of real data from an underground mine. A Markov model has been built for mining application and it is shown that a semi-automatic LHD has the highest probability of being in a productive state since it has the advantage of changing operating modes (manual and automatic) depending on the need and situation. Hence, the semi-automatic LHD is the best choice from an operational point of view. The paper fills a gap in the literature on manual vs. automatically operated LHDs by providing a new way of evaluating the operating mode of LHDs using Markov modelling, while considering the operating environment.     

基于改进混合A*算法的地下无人铲运机智能路径规划

矿山无人铲运机自主定位导航是井下采矿装备智能化程度评价的重要指标，其中路径规划是铲运机自主行走的重要组成部分。而目前井下铲运机的规划路径多以巷道中心线为基础或难以执行，本文提出了一种适用于地下矿采场无人铲运机的混合A*算法进行出矿点到卸矿点的全局路径规划。首先分析了井下铲运机的运动模型，确定其路径规划参考点及车辆本身的数学结构关系，简化路径规划问题复杂度；其次针对铲运机作为非完整约束机器人，从栅格地图中当前点到目标点启发式函数构建以及子节点扩展方法两个方面设计了混合A*算法进行全局路径规划方法；最终采用地下矿采场中常见的五种巷道交岔口场景进行了路径规划试验分析，证明了以Dubins曲线、ReedsShepps曲线以及A*算法的启发式函数值中最大值作为该节点启发式函数的值进行混合A*算法搜索更新较为合理，能得到可以行驶的优化路径。为进一步推进井下铲运机无人化提供了理论基础，保证了规划路径的可执行性。     

地下智能铲运机的转角实时测量技术

针对地下智能铲运机的控制技术要求,提出了一种铲运机前后车体转角的实时测量技术。介绍了该技术的开发背景及智能铲运机的研究现状,结合铲运机实际工作环境的要求和满足智能化控制的精度要求,设计开发转角信息实时测量技术,包括转角传感器的设计要求、数据处理系统的实时性方案,并给出了基于Monta-Vista Linux操作系统下的软件开发流程。针对铲运机前后车体特殊的铰接式链接结构,设计了一种主动跟随式的转角传感器安装支架,解决因为路面不平引起的纵向受力从而导致测量误差或损坏传感器的问题,最后将该技术应用于0.4 m3铲运机的智能控制中。实验数据证明,该方法工作可靠,能够实时获取车体前后的转角信息,其精度和稳定性可以满足智能铲运机的实时控制需求,具有良好的应用前景。     

铰接式井下铲运机的结构特征（上）

本文着重论述了铰接式井下铲运机的中央铰接点、传动系统、后桥悬挂、工作机构、制动系统以及柴油机尾气净化装置的结构特征;并结合当前国内外最新有关资料和井下使用条件,较系统、全面地进行综合评述。其内容较新颖而广泛,对教学、科研和使用铲运机的工程技术人员均有一定参考价值。     

地下铲运机自动铲取最优轨迹的研究

建立了地下铲运机工作装置的机械手模型系统,通过对铲装过程中作用在机械手末端执行器--铲斗切削边缘的作用力分析及轨迹分析,找到了最小能耗铲取轨迹。但在实际工况中铲斗的运行轨迹与理想状态是有距离的。因此采用了一种智能减阻插入铲取的方法,在最小能耗轨迹的基础上尝试通过智能减阻插入铲取的方法对铲取轨迹进行寻优。通过运动学仿真,铲斗跟随优化后的轨迹进行工作,铲斗所受阻力更小,系统消耗能量更小,生产效率更高,并进一步提高了基于地下铲运机无人驾驶的智能化水平。     

基于能量流分析的新能源地下铲运机能耗优化研究

能量流分析是一种分析车辆能量消耗的重要手段,是车辆能耗优化的基础。新能源电池地下铲运机是新型地下矿用设备,对其能量流动与各部件能耗效率研究较少。探究其井下作业的能量损耗是延长其续航时间的研究重点。本文首次将能量流分析方法应用于新能源铲运机的能耗分析,建立了能量流模型,根据电池温度与铲运机工况设计试验分组并进行工况测试,采集测试数据并基于能量流分析方法对测试结果进行研究。结果表明,新能源铲运机较大的能量损失集中于牵引系统与电池系统。其中驾驶员不适应电驱动操作造成的无效操作与牵引系统控制策略不完善,是导致牵引系统的高能耗的主要因素;电池系统快速充电造成的积温会影响铲运机的能量分配,降低其续航时间。本文通过对牵引系统与电池系统的优化,实现了新能源铲运机的能耗降低13%。研究表明对新能源铲运机进行能量流分析能够直观了解其能量流动与能耗情况,有助于发现高能耗问题并提出优化方向,从而减低能耗,改善能量利用效率,延长续航时间。