矿用防爆辅运车辆自动驾驶线控转向系统研究

针对《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中提及的 2025 年大型煤矿要基本实现智能化,井下重点岗位机器人作业,实现智能无人化辅助运输的指导意见,结合智能控制技术、路感信息形成及反馈技术、多传感器信息融合技术,开发了一套煤矿辅运车辆自动驾驶线控转向系统。详细分析了基于转角偏差 PI 控制技术线控转向系统的组成和实现方法,以目标转角和实际转角的偏差为信号,通过 PI 闭环控制技术精确控制转向轮偏转方向和角度,使得系统输出能够平稳、精准、快速地跟随指令目标转角,进而实现车辆自动驾驶精准转向控制。 通过搭建辅运车辆自动驾驶线控转向平台进行了模拟试验,试验结果表明:基于转角偏差 PI 闭环控制技术的线控转向系统响应快速,转向误差约 2°,超调较小,能够实现辅运车辆自动驾驶转向精准控制和自动纠偏,为实现互联网+科学开采的未来少人(无人)采矿提供了技术路径。     

矿用防爆车辆智能稳速制动液压系统设计

针对矿用防爆车辆在实际运行过程中制动频次高、制动力不足、车辆失速危险性高的安全隐患,从满足矿用车辆制动能量大、制动频次高,系统要求安全可靠、操作维护简单方便的工况出发,基于车速智能检测和自适应电液协调制动技术,设计了一套矿用车辆智能稳速联合制动电液系统,详细阐述了智能稳速联合制动电液系统的设计、选型,探讨了电液系统智能检测及协调控制的技术问题,实现了矿用车辆行驶速度的自适应智能控制,有效避免了车辆失速的发生,提高了矿用车辆驾驶员生命安全保障,降低车辆故障率,提升了煤矿生产效率。     

矿用防爆车辆智能稳速联合制动系统技术研究

针对矿用防爆车辆在长距离大坡度工况时高频次点刹制动,制动过程频发制动力不足、响应慢、车辆失速危险性高的安全隐患,文章基于智能检测和电液控制技术设计了一套矿用车辆智能稳速联合制动系统并以8°坡道为例进行参数设计及验证试验。试验结果表明：满载车辆在8°坡道下行时,该系统能够有效控制车辆行驶速度稳定在安全行驶速度,有效避免了车辆下坡过程中的高频次点刹制动,联合车辆行车制动杜绝了车辆坡道失速的发生,提高了矿用车辆驾驶员生命安全保障,降低车辆故障率,提升了煤矿生产效率。     

综采工作面车载式超前无反复支护工艺研究

针对中厚煤层综采工作面超前支护工艺存在反复撑顶易造成顶板破碎、作业人员多、劳动强度大等问题，基于同煤集团塔山煤矿中厚煤层综采面顶板来压显现规律，结合理论计算设计研发了一种新型车载式超前无反复支护工艺设备，并在塔山矿完成了工业性试验。试验表明：采用巷道无反复支护设备有效避免了现有超前支架在支护过程中反复撑顶频发顶板局部垮落的危险事故，支护作业人员数量减少70%，实现超前支护机械化，验证了该工艺的减人化作业优势和先进性，为发展创建具有“本质安全矿山、高效矿山、清洁矿山”特征的新型智慧矿山提供有效途径。     

防爆电驱车辆并联双驱动力变速系统研究

煤矿重型电驱防爆胶轮车传动系统一般采用低速电机搭配减速器的传动形式，由于车辆作业负载差异大、载重大、各种工况驱动速度差异大，因此，驱动系统装机功率大、效率低、能量损耗大。针对上述问题论文基于驱动电流闭环反馈控制策略，开发了一种煤矿重型电驱防爆胶轮车并联双驱动力混合驱动系统，并对并联双驱动力变速系统进行仿真测试和试验验证。结果表明：并联双驱动力变速系统全工况条件下相比于电机单驱系统综合能耗可降低约11.3%,考虑到并联双驱系统导致整车质量增加的影响，并联双驱动力变速系统全工况条件下相比于电机单驱系统综合能耗可降低约10%,其他条件不变整车续驶里程可提升10%,仿真与试验结论基本一致。     

矿用胶轮车全液压制动系统故障解析

车辆制动系统作为整车核心系统之一,是车辆能够安全运行的重要保证。对矿用车辆使用过程中制动系统常见的故障进行分析,归纳总结了常见故障的排除和维修方法,并针对车辆制动系统安全运行提出必要的日常检查,提高了车辆运行安全性,确保驾驶人员和车辆的安全运行。     

防爆载人车结构模态分析研究

基于板壳单元,建立了防爆载人车主体结构的有限元模型,结合在煤矿井下的运行工况,运用Hyperworks进行振动模态分析,获得前十阶固有频率与模态振型,总结出整车主体结构的自由模态特征,为防爆载人车主体结构轻量化与结构合理化设计提供了必要的数据。     

矿用防爆车辆智能稳速联合制动系统技术研究

针对矿用防爆车辆在长距离大坡度工况时高频次点刹制动，制动过程频发制动力不足、响应慢、车辆失速危险性高的安全隐患，文章基于智能检测和电液控制技术设计了一套矿用车辆智能稳速联合制动系统并以8°坡道为例进行参数设计及验证试验。试验结果表明：满载车辆在8°坡道下行时，该系统能够有效控制车辆行驶速度稳定在安全行驶速度，有效避免了车辆下坡过程中的高频次点刹制动，联合车辆行车制动杜绝了车辆坡道失速的发生，提高了矿用车辆驾驶员生命安全保障，降低车辆故障率，提升了煤矿生产效率。