电液控制系统关键传感器的故障预警方法研究

为了保证电液控制系统的正常运行,对电液控制系统核心传感器部件的故障预警是关键一环,分析了传感器在电液控制系统的工作原理,得到了传感器在系统中的故障规律,为了对井下的电液控制系统中的核心传感器的故障进行预警和诊断,结合目前比较流行的传感器故障预警方法,以液压支架的压力传感器为例,提出了一个静态分析与动态分析融合的诊断方法,其核心是通过对传感器采集的数据进行分析,能有效预测压力传感器故障,提高电液控制系统的可靠性。     

刨煤机工作面电液控制系统的应用研究

通过对刨煤机工作面开采方法进行分析,提出了电液控制系统应用于刨煤机工作面,以切顶支柱和刨煤机工作面为例,设计了电控系统、液压系统及刨煤机工作面电液控制系统,并在井上得到了成功实验,解决了目前刨煤机工作面存在的诸多问题,为实现井下实际应用奠定了理论基础和实践基础。     

煤矿液压支架电液控制系统及其应用分析

在开展井下煤矿采掘作业时,需要合理配置液压支架电液控制系统并且有效发挥其功能和作用,来达到实时操控的目的。液压支架的架构非常复杂,电液控制步骤也很多,只有深入了解煤矿液压支架电液控制系统运行机制、科学进行软硬件的设计,才能够确保该系统运行的稳定性与安全性,有助于完成煤矿资源开采工作的任务。通过阐述煤矿液压支架电液控制系统相关情况,确定了系统的设计方案,提出了煤矿液压支架电液控制系统的有效运用策略,以便增强该系统的实际应用成效。     

基于PWM技术的电液比例控制系统的研究及应用

针对采用放大器驱动板和控制器的传统掘进机电液比例控制系统在实际使用中存在着稳定性差、控制精度低、故障率高等缺陷,提出了基于PWM技术的电液比例控制方法,即采用CANopen通信协议,组建通信系统和PWM信号直接驱动控制比例阀,它通过对控制器的输出电流进行反馈保证了电液比例阀的控制精度,对阀的特性曲线和时间响应进行参数化编程设定,改善了系统性能,可更好地适应不同的负载应用场合。实际运行结果表明,该电液控制系统性能稳定,运行可靠,有良好的应用前景。     

基于无线通信技术的液压支架电液控制系统研究

针对液压支架电液控制系统在实际应用中存在的问题,设计了基于无线通信技术的液压支架电液控制系统方案,既优化了液压支架电液控制系统网络结构,构建了综采工作面无线传感网络,又降低了电液控制系统的安装维护成本,提高了电液控制系统的安全性、可靠性、可维性和操作便捷性能。该遥控型支架电液控制系统通过邢台章村矿井下实验,取得了良好的应用效果。     

液压支架电液控制系统故障诊断技术研究

为解决液压支架电液控制系统使用过程中系统维护难度大、系统故障不能及时排除等问题,介绍了电液控制故障诊断的现状,系统分析了电液控制系统的失效模式与失效机理,通过对电液控制系统故障信息的分类、归纳、总结提炼,构建了电液控制系统故障树。从电液控制系统基本工作原理入手,以电液控制系统各部件行使的基本职能为依据,提出故障辨识的判别准则,完成了电液控制系统故障诊断系统的方案设计,进行了支架控制器及其配套传感器和执行单元的故障分析,并提出了相应的故障辨识方法,提出了故障诊断系统软件界面可视化实施方案,液压支架电液控制系统故障诊断技术已在红柳林、巴彦高勒煤矿等多个矿区得到广泛应用,可使液压支架电液控制系统故障及时排除。     

复合载荷下外螺旋钻杆力学参数的仿真与分离

基于受压力、弯矩和转矩复合载荷下圆柱钻杆三参数的分离,提出了一种通过拟合修正得到复合载荷下外螺旋钻杆的压力、弯矩和转矩分离的新方法。与传统的单一分离弯矩和转矩或者压力和转矩相比,实现了对复杂结构外螺纹钻杆在复合载荷下压力、弯矩及转矩的分离。利用ANSYS软件对外螺旋钻杆进行有限元仿真分析,得到复合载荷下外螺旋钻杆的压力、弯矩和转矩的误差分别为0.41%、1.69%和0.0002%,从而验证了此种分离修正方法的可行性。该方法为分析复合载荷下外螺旋钻杆力学参数的分布提供了理论依据。     

TBM刀盘电液同步驱动系统的设计与应用

针对工程实际中TBM刀盘驱动系统转矩不足的问题,分析了不同刀盘驱动方式的优缺点,提出了电液混合同步驱动的解决方案,采用变频电动机和液压马达同步驱动刀盘。工程应用表明,该方法能够实现TBM刀盘大转矩驱动,为TBM刀盘驱动系统的改进提供参考。     

基于RSSI的液压支架调直方法研究

针对煤矿井下液压支架容易发生不直现象的问题,基于液压支架电液控制系统,提出了一种综采工作面调直的方法,涉及采煤机、液压支架以及支架控制器。采煤机定位装置以及支架控制器内包含抗干扰蓝牙芯片。该方法通过3个调直参数来调整支架动作进行调直,调直参数通过蓝牙来测量。参数的基准用接收信号强度指示(RSSI)值来表示。根据3个调直参数,推导出了该方法的调直仿真方程。经过实验仿真验证了该方法的可行性以及参数测量的精确性。     

热敏式风表风速测量参数优化

为提高矿井风速测量中设备测量精度,应用自行设计的风速测定校正系统,测试出不同风速准确值及热敏风表读数值,同时应用回归分析的方式得出热敏风表测量值与风速准确值间的关系,确定风表读数的修正参数,并进一步对修正参数进行试验验证,试验结果显示该修正参数可有效提高风速测定精度。     

基于DSP的直接转矩控制策略的实现

针对传统的调速系统在控制和实现上存在的缺点,采用直接转矩控制策略和圆形磁链控制方案,对磁链、转矩分别使用2点式3、点式滞环控制,结合TMS320LF2407DSP芯片组建了交流电机DTC变频调速系统,使系统的调速性能得到了提高,更容易实现数字化。并且TMS320LF2407芯片采用定点数运算,使程序执行效率大大提高。     

Power draw estimations in experimental tumbling mills using PEPT

Positron Emission Particle Tracking (PEPT) was employed to reconstruct the motion of mono-sized glass beads in an experimental tumbling mill run in batch mode. In each case, the derived trajectory field of a representative tracer particle was used to determine the charge power draw at steady state operation. Two approaches for calculating power draw were considered: the torque of the centre of mass about the mill centre, and the time averaged torque contribution per discrete grid cell summed over the volume of the mill. Results were compared across different operating conditions and particle sizes to measured power.     

六相感应电机直接转矩控制的新策略

为直接控制电机的气隙磁通和电磁转矩,提出了特殊的定子电流波形.从理论上对这种特殊电流波形激励的六相感应电机内部气隙的磁场强度性能进行了分析,并推导出电磁转矩的方程式.根据所提出的直接转矩控制技术,对一个小型（2 kW）两极六相感应电机驱动系统在电流数字滞环控制下进行实验研究.实验结果表明,电磁转矩和转矩电流在MMF平衡条件下呈线性关系而与负载的大小无关.采用电流波形驱动六相感应电机的优点是气隙磁场类同于直流电机的一个方波,并且可以实现电磁转矩的直接控制,省去了繁琐复杂的派克变换和逆变换.这种转矩控制新策略也可使系统具有良好的动态性能.     

单绳缠绕式提升机斜井提升系统安全制动力矩分析

以单绳缠绕式提升机斜井提升系统为模型,对提升机安全制动时的状态进行了数学建模,通过对数学模型进行简化与受力分析,得到了安全制动力矩与提升系统变位质量的相互关系;通过对安全制动力矩和最大制动力矩的分析,得到了提升系统固定部分变位质量与提升总质量对提升机制动方式选择的影响。     

BHDDF350型联轴器失效分析及改进设计

联轴器在旋转过程中连续传递扭矩且具备一定缓冲和减振的保护作用,而又不改变初始旋转方向和扭矩大小,BHDDF350型联轴器是某型矿用减速机与电机之间的扭矩传动部件。从该型联轴器的运行工况、结构分布、损坏形式等方面查找并分析了其失效原因,依据其受力分析提出了改进型设计方案,以供业内参考。改进设计后的联轴器,弹性块受力均匀,且最大受力降比30%以上,可有效延长联轴器的整体使用寿命,减少了煤矿井下日常的维护工作量。     

基于滑模变结构的刮板输送机调速系统设计

针对传统的刮板输送机依靠齿轮减速器调速带来维护周期短、整体效率低等问题,设计了刮板输送机滑模变结构调速系统。将滑模变结构方法运用到刮板输送机调速系统中,采用速度滑模观测器对刮板输送机转速进行观测,同时采用滑模控制器对刮板输送机进行直接转矩控制。最后构建仿真系统,结果表明:滑模变结构调速系统可有效降低刮板输送机转矩脉动,系统的鲁棒性和动态性能得到巨大提升。     

球磨机小齿轮轴与半联轴器联接方式的确定

通过对键联接与过盈联接承载能力的校核与比对,确定了满足传递转矩要求的联接方式。通过设计计算,最终较经济地确定了球磨机小齿轮轴输入端与半联轴器的联接方式。得出的过盈量与轴孔外型尺寸之间的关系,在同类设计中可进行应用。     

大功率永磁变频技术在矿井提升机上的应用研究

针对矿井提升机重载启动、快速加减速的应用工况,结合永磁电动机效率高、低速性能好,过载能力强等优点,采用转矩输出能力强的最大转矩电流比控制,开发出一款永磁提升机专用高压变频器。为提高系统转矩响应速度,加入了负载观测器功能。经过现场应用,该变频传动系统具有高功率因数、高效率、动态性能好、启动转矩大、机械冲击小等优点。     

磁极偏移法抑制表面-内置式永磁转子同步电机齿槽转矩分析

针对所提出的表面-内置式永磁转子同步电机(SIHPMSM)结构特点,建立不同充磁方式下SIHPMSM的齿槽转矩解析模型。分析SIHPMSM磁极偏移状态下整体和单个磁极的齿槽转矩解析公式,得到磁极整体偏移和磁极分组偏移的齿槽转矩优化方法。采用有限元法计算SIHPMSM在不同充磁方式下磁极偏移时的齿槽转矩,与实验样机测试结果进行对比,得出最优的齿槽转矩优化方案。对比分析优化前后电机反电势、电磁转矩、转矩波动、效率等性能参数,验证了所采用优化方法的正确性与合理性。     

矿井提升机制动力矩检测装置的设计

阐述了矿井提升机制动力矩的检测原理和检测方法,利用提升机低速运行时,通过断电、施闸,检测施闸后静阻力矩及制动减速度来计算制动力矩。而静阻力矩和制动减速度的大小由检测提升速度来确定,利用光电脉冲编码器和单片机C8051的定时器/计数器可实现对提升速度的检测,最终检测出制动力矩。