液压支架顶梁智能焊接关键工序分析

针对某企业机器人智能焊接中需要每次重新编程、无法重复使用已编好程序实现自动焊接的问题,以该企业液压支架顶梁焊接为例,分析焊接流程中的关键工序,采用故障树方法对机器人焊接工序流程进行建模,获得各个焊接工序重要程度以及故障树模型中各种故障因素,通过重要度分析,获得影响顶梁焊接质量的关键工序,然后得到改进焊接流程的关键点和主要因素并进行针对性改进,最终实现机器人智能焊接。     

液压支架用1000MPa级高强钢焊接性试验研究

对煤矿机械中液压支架用1 000 MPa级高强钢的焊接性进行了试验研究。采用热影响区最高硬度试验、斜Y形坡口焊接裂纹试验和窗形拘束度试验测试了该钢对冷裂纹的敏感性,并研究了不同热输入焊接工艺参数下及焊后热处理焊接接头的力学性能变化规律。结果表明,该钢具有一定的冷裂倾向,在适当的预热条件下可避免冷裂纹产生。焊接过程要合理控制热输入及道间温度以保证接头力学性能。焊后高温消除应力处理应慎用。该研究对高端液压支架的焊接具有一定的参考意义。     

CLOOS焊接机器人立焊多层多道焊接在液压支架上的应用

在液压支架生产过程中,为了使焊接机器人在固定焊接平台上作业时一次性尽可能焊接更多焊缝,减少吊运更换活件次数,现从焊接形式上提高产品的机器人焊接覆盖率。以手工气体保护焊立向上焊接的方法和参数为基础,根据CLOOS焊接机器人的特性,通过调整焊接程序和参数,实现机器人立焊缝的多层多道焊接。机器人对立焊缝进行焊接,就不需要人工再将活件吊侧立进行焊接,减少了加工工序,同时也减少了手工焊的危险性。这种焊接形式推广使用后,可以在不使用变位机的情况下,一次对更多焊缝进行焊接,增加了机器人焊接覆盖率,减少了吊活换活的次数,节约了时间成本。     

液压支架顶梁焊接变形控制研究

液压支架在煤矿采掘中起着支撑工作面的作用,是开展煤矿机械化综采的重要设备之一。液压支架的制造工艺多以焊接为主,但是焊接过程中由于结构件受热不均等其他因素的影响,容易造成焊接变形,从而影响焊接质量,进而影响焊接支架的使用性能。其中,顶梁是液压支架中承力的关键部件,其焊接质量直接影响着焊接支架的使用性能,因此对液压支架顶梁焊接变形控制的研究能够有效地提高煤矿生产效率及其安全性。笔者将根据多年在霍州煤电鑫钜煤机研究所的工作经验,对液压支架顶梁焊接变形的原因进行分析,并进一步控制液压支架顶梁焊接变形的操作技巧及相关的工艺措施。     

液压支架立柱柱窝变形分析与改进研究

液压支架通过立柱实现支撑和承载功能,立柱质量直接影响到液压支架的载荷情况和工作性能。在实际现场应用时,液压支撑柱油缸底部焊接后常常发生变形,导致动柱收缩时无法落到底部。通过对液压支架立柱柱窝进行概述,详细分析了造成立柱柱窝收缩变形的影响因素,讨论了在焊前、焊中、焊后不同阶段降低变形量的措施,以及消除残余应力措施和结构改进措施。     

液压支架箱形结构件焊后热处理工艺的研究及应用

分析了液压支架结构件多层多道焊后残余应力的形成机理与特点.通过试验的方法对液压支架结构件焊后热处理工艺进行了研究,对液压支架掩护梁热处理前后焊缝残余应力的大小及分布进行了测定和比较,对不同热处理规范下的焊接接头韧性进行了试验评定,根据对试验数据的全面分析制定了70kg级钢板结构件的焊后热处理工艺.研究成果已成功应用于ZY10800/28/63D型等高端液压支架.     

液压支架机器人智能焊接生产线研发与应用

为提升液压支架焊接加工质量和生产效率,改善工人劳动环境,研发了液压支架焊接机器人智能焊接加工生产线。攻克了分层多道焊接、激光传感、格子间变形适应等关键技术,有效改进了机器人与液压支架焊接的适应性;研制了焊接机器人外部轴、工件夹具、生产线控制、智能物流等系统及装置,实现了工件自动上下料、型号自动识别、结构件全方位焊接等功能;基于MES制造执行系统建立了车间级的智能化生产管理系统,实现了整个车间的统一管理和数字化生产。车间级的智能化生产管理系统在山能重装塔高公司工业性试验6个月,应用结果表明:焊接效率提高100%,人员减少70%,自动焊接产品质量稳定一致,满足生产智能化、流程自动化、管理信息化的发展要求。     

液压支架连杆焊接装配机构的设计研究

针对液压支架连杆焊接组装过程中占用人力较多,生产效率低并且存在安全隐患等问题,根据连杆的结构特点,设计了一种连杆焊接装配机构,其结构包括:槽钢架子,滑动系统以及动力系统。分别对使用连杆焊前装配机构组装一组连杆与人工组装一组连杆的时间进行了测试,结果表明,手工组装一组连杆需要4名工人,组装时间为216 s,使用连杆装配机构组装一组连杆需要2名工人,组装时间为74 s,组装效率提高131.4%,大大提高了连杆装配效率。设计的液压支架连杆焊接装配机构不仅节省了人力,而且提高了生产效率,降低了生产成本,获得了比较理想的优化结果。     

综采液压支架焊接机器人的发展现状及展望

焊接过程自动化在综采液压支架生产中具有十分重要的地位,煤炭制造业对焊接自动化装备需求迫切。分析了综采液压支架焊接自动化装备的发展现状,指出当前自动焊接中存在的一些问题,认为液压支架焊接机器人的研制是提高焊接效率和质量的必然选择,并概述了液压支架焊接机器人技术发展的关键技术和发展趋势。     

Solidworks软件在液压支架研制中的应用探讨

在液压支架设计及制作过程中,使用Solidworks模拟虚拟样机,可以提前发现并更正图纸错误,并能优化支架结构。以Solidworks软件为基础,举例阐述了Solidworks软件在液压支架生产中的应用:模拟结构件的焊接、组装;提前检查焊接中的干涉情况,对关键结构件进行受力分析。     

CLOOS焊接机器人连贯焊接在液压支架上的应用

在中厚板焊接中,采用连贯焊接可以有效发挥机器人焊接的特长,提升焊接质量和生产效率。相同类型的坡口连贯焊接很容易实现,不同类型坡口间的连贯焊接相对比较复杂。针对不同类型坡口间连贯焊接容易出现探伤质量问题的现象,通过对缺陷部位焊接过程的连续监控和探伤缺陷部位的刨修跟踪,最终找出问题的根源。通过对机器人焊接程序语段的开发,解决了同一条焊缝内不同坡口区段焊接偏移量无法自动调整的难题,使机器人不同类型坡口间的连贯焊接成型美观,探伤合格率100%。     

综机设备智能自动化集成系统的应用研究

通过对新郑煤电公司14205工作面综机设备进行智能自动化系统升级改造,结合生产工艺和设备参数,制定了多设备联动、多层次监测、智能动态调整参数的技术方案。方案主要从液压支架跟随采煤机作业自动化、采煤机割煤高度智能动态化、放煤推溜分组联动、液压泵运动状况动态决策、远程与本地双模式实时监控等技术方面进行研究。工业实践表明,该方案实现了综机设备自动化联动和智能化决策运行2个层次,有效提高了综机设备的工作效率和智能自动化建设,为今后综采工作面智能化推广与应用提供了一定的参考价值。     

基于自动化信息化融合的智慧矿山建设研

采煤技术及采煤装备正在向高产高效、安全可靠、减人增效的趋势发展,煤矿企业生产已经由粗放型、分散型、人工型生产的模式逐步转变为集约化、大型化、自动化和无人化的方向发展。分析了前期综合自动化系统建设情况,基于此,采用自动化信息化融合技术,研究了万兆工业以太环网平台、基于GIS的“一张图”安全生产智能管控平台、智能化采煤工作面、矿井车辆运输大数据分析及科学调配系统、主煤流节能智能控制系统等。研究应用表明,该技术提高了矿井的综合自动化水平,取消了采煤工作面两巷超前支护支架,实现各固定岗位的无人值守。研究为类似矿井智能化建设提供了技术支持。     

圆形加工件自动焊接装置在煤矿生产中的应用

为了提高圆形加工件焊接效率、减轻焊工劳动强度,本文研发了圆形加工件自动焊接装置,自动焊接装置主要由CO₂焊机、电气控制、传动系统、无线接地、旋转圆盘、焊接调节支架等部分组成。作业人员按下无线遥控器启动按钮,焊机与驱动电动机同时带电,焊接控制系统通电产生焊接火花,电动机带动圆盘进行旋转。圆形加工件在沿焊枪环绕运动一周后,限位开关动作,向电动机和焊机发出反转信号,电动机反转,圆形加工件进行第二遍焊接。自动焊接装置在满足设定功能的前提下,性能好、效率高、质量轻、成本低,在现场生产使用中具有安全可靠、操作方便、维修简单和造型美观等特点。研究开发的自动焊接装置,是将电动机的传动与自动焊接为一体化的机电设备,广泛用于煤矿风水管三通、铁柱鞋、圆形接头等焊接作业,在煤矿行业中有着广泛而重要的应用。     

液压支架用阀试验检测系统设计

针对煤矿液压支架用阀安全检测效率低下、精度不高的技术难题,以及为满足新的阀类产品开发和旧阀检修后的快速测试,保证生产中相应参数和指标的综合性能要求,利用传感器技术、计算机测控及虚拟仪器等技术,设计开发了一套计算机辅助测试系统。通过准确计算和选型,各管路在不同状态下均具有较低的压力损耗。该测试系统可对液压支架用阀进行综合性能检测,实现试验数据同步采集、转换、分析和在线显示功能,达到检测过程的自动化。结果表明:该测试系统显著提高了液压支架用阀的检测效率和测试精度。测试平台可长期稳定运行,为液压支架用阀相关产品提供质量保证,提高采煤生产设备安全稳定运行效率。     

大采高工作面运输巷超前支护工艺改进及应用

为解决长平煤矿大采高工作面运输巷使用单体柱进行超前支护耗时长、工人劳动强度大、费用高、安全性低等缺陷，通过对运输巷顶板压力的实测，选取ZQL2X3000/27/55型液压支架进行超前支护，改进了运输巷超前支护工艺，不仅能够有效防止运输巷超前支护段顶板受压局部冒落，而且减少了超前支护工序占用的生产时间，提高了回采工效，减轻了职工劳动强度，降低了生产成本，现场使用效果显著。     

基于云平台的大型露天矿半连续废石输送系统远程监控应用

国家大力推动工业4.0发展,矿山行业生产设备由传统工艺控制逐步向网络化、智能化、数字化方向大力发展。本文提出将工业物联网、云数据技术和无线通讯技术引入到半连续剥采工艺中,通过手机APP或Web网页等多终端实时监控生产数据和远程调试维护控制系统,实现数据云共享,减少数据报表抄送、汇报等多个环节,改变半连续工艺传统生产调度管理模式,提高生产调度和故障诊断分析效率以及生产信息完整性。     

煤矿液压支架形态实时监测技术研究

为了确保液压支架智能化建设,研究了煤矿液压支架形态实时监测技术,根据液压支架概况,分析了液压支架形态监测参数,主要为液压支架顶梁的俯仰角度、液压支架支护高度和液压支架底座的俯仰角度。基于此,设计了液压支架形态监测系统总体结构,主要包括设计形态监测模块、倾角传感器模块和惯性测量单元模块,并研究了这3个模块的硬件部分、软件部分及监控系统的调试。研究为煤矿安全高效的生产提供了技术支撑。