悬臂式掘进机记忆截割及自动截割控制方法研究

通过对悬臂式掘进机开展记忆截割以及自动截割控制方法的研究,使悬臂式掘进机能够在不同巷道环境完成稳定截割工作.通过对自动截割需要解决的主要问题进行剖析,并结合煤巷掘进过程巷道截面的自动截割、记忆截割控制策略研究,制定了最终的煤巷掘进自动截割、记忆截割控制方法,同时对记忆截割关键技术进行了阐述分析.现场实际应用表明,所制定的记忆截割及自动截割控制方法可以满足现场应用需要,为煤矿现场开展悬臂式掘进机煤巷掘进作业提供技术参考.     

悬臂式掘进机记忆截割及自动截割控制方法研究

通过对悬臂式掘进机开展记忆截割以及自动截割控制方法的研究,使悬臂式掘进机能够在不同巷道环境完成稳定截割工作.通过对自动截割需要解决的主要问题进行剖析,并结合煤巷掘进过程巷道截面的自动截割、记忆截割控制策略研究,制定了最终的煤巷掘进自动截割、记忆截割控制方法,同时对记忆截割关键技术进行了阐述分析.现场实际应用表明,所制定的记忆截割及自动截割控制方法可以满足现场应用需要,为煤矿现场开展悬臂式掘进机煤巷掘进作业提供技术参考.     

悬臂式掘进机仿形截割控制初探

掘进机是煤矿生产中的重要设备.掘进机按对于巷道断面的作用方式可划分为两种全断面掘进机和部分断面掘进机.根据EBZ-160悬臂式掘进机的工作过程,建立了断面仿形截割控制的数学模型,为掘进机实现自动控制提供理论依据,为掘进机械化奠定基础.     

悬臂式掘进机智能截割控制系统设计

受井下高温、高粉尘、能见度低等恶劣环境影响,由人工操控的悬臂式掘进机往往工作效率低下、巷道成型质量较差,同时井下人员及设备的安全性较差。针对以上问题,采用智能控制及传感器技术设计了一套以PLC为控制核心的掘进机智能截割控制系统,可完成对掘进机的自动截割控制、截割头轨迹跟踪及工作状态参数实时监测等,从而实现掘进机的智能化运行,有效提高井下掘进作业效率、质量及井下人员设备的安全性。     

纵轴式掘进机截割的功率谱分析

提出了掘进机截割功率谱的模拟方法.利用Matlab软件中的分析模块,首先对随机载荷信号进行采样处理,然后根据傅立叶原理,对计数结果实行离散傅立叶变换(DFT)变换,并得出了纵轴式掘进机截割自功率谱图和互功率谱图.通过对模拟结果的分析,得到了各载荷的主要频率特性.     

悬臂式掘进机自动截割控制系统的设计分析

以某公司生产的EBZ200C型悬臂式掘进机为研究对象,设计了一套自动截割控制系统。其利用各类传感器进行数据采集,传输至控制面板进行数据处理,电液比例阀对截割钻头轨迹进行调整等实现悬臂掘进机的自适应截割作业,同传统人工截割技术相比,掘进效率更高,断面成型效果也更好。     

横轴式掘进机垂直截割的动力学模型

横轴式掘进机的垂直截割状态,对机器的受力、截割性能、振动、工作可靠性等有直接的影响．在分析掘进机运动的基础上,通过必要的假设与简化,分析、建立了横轴式掘进机垂直截割工况的动力学模型,为研究掘进机的振动、改进机器设计、提高该型掘进机工作的稳定性创造了条件．     

悬臂掘进机自动截割控制关键技术探讨

随着经济的快速发展,我国掘进机在煤巷中得到了广泛的应用,促进我国煤矿业的持续发展,对于推动我国现代化建设和煤矿开采技术水平的提升具有重要现实意义。现代化建设中,我国悬臂掘进机截割控制技术正向着自动化、智能化和多功能化发展,大大提高了煤巷挖掘工作的安全性和可靠性。本文就目前我国悬臂掘进机的现状进行分析,提出悬臂掘进机自动截割的控制技术,促进了我国煤矿企业经济效益的不断提升和长远发展。     

中硬煤层下掘进机截割载荷研究

在当前的煤矿生产中,掘进机发挥着重要作用,通过了解掘进机的截割载荷,能更有效地提高掘进机的截割效率,满足煤矿开采的需要。结合传统截割载荷计算方法存在的缺陷,需要使用有限元模拟法对掘进机的动态截割过程进行模拟,从而帮助煤矿企业了解掘进机的截割载荷。基于此,分析了掘进机截割头的载荷计算,通过有限元完成截割过程的仿真,在中硬煤层下分析不同性质煤岩对截割载荷的影响,以期该研究可以帮助煤矿企业更好地选择截割头型号,进而提高掘进机的截割效率。     

掘进机截割头截齿的布置研究

为进一步提升掘进机的掘进效率,降低掘进能耗,保证最终巷道的成型质量,重点对掘进机截割头机器截齿的布置参数进行理论分析,尤其是对截齿截割角度的优化采用数值模拟手段进行分析,主要从单齿截割工况和多齿截割工况下的数值模拟截割头的受力、能耗等因素确定最佳截割角度,为煤矿高效生产奠定基础.     

截齿圆柱段旋转角对掘进机截割特性影响的研究

采用了离散元仿真分析的方案对截齿圆柱段在不同旋转角情况下对掘进机截割作业时的截割载荷、载荷波动及截割能耗比情况进行了分析,根据分析结果表明当掘进机截齿圆柱段的选择角为12°情况下具有最佳的截割性能,能够极大地提升掘进机的截割效率和经济性,具有较大的应用价值。     

基于载荷波动最小的掘进机截割头截齿排列参数优化设计

根据单个截齿受力模型和计算公式,确立了截割头横摆截割时载荷波动的计算方法。通过分析截齿排列参数对截割头栽荷的影响,提出了降低载荷波动的策略,建立了基于载荷波动最小的截割头截齿排列参数优化设计数学模型。采用序列二次规划(SQP)方法编写了优化设计程序,并对某型号掘进机截割头的截齿排列参数进行了优化设计。优化前后统计数据表明,截割头的载荷波动明显降低,提高了掘进机的工作可靠性。     

掘进机截齿在不同工况下的截割阻力分析

基于掘进机在进行截割的过程中,由于煤岩的复杂多变,容易引起截齿的载荷变化,引发截割头振动的问题,针对掘进机截割两种典型的工况,采用非线性的动力学分析软件对横截及钻进两种不同工况下的截割阻力进行仿真分析,获得截齿的受力变化特性,为掘进机的减震设计及优化使用提供参考指导.     

掘进机截割硬岩的载荷模拟研究

硬岩掘进机已成为目前我国悬臂式掘进机发展的主要趋势,截割头载荷及截割功率问题是硬岩掘进机设计的关键.基于硬岩条件下单个截齿的受力,建立了截割头载荷的数学模型,用Matlab对掘进机截割不同硬度岩石进行了载荷模拟,分析了截割头载荷特性及功率变化规律.结果表明,随着截割对象接触强度增加,截割头的各向载荷均呈非线性的剧增趋势,而转矩及功率随之增加,呈线性变化,所得结论为硬岩掘进机截割功率的选择及整机研制提供了理论依据.     

部分断面掘进机截割头截割性能研究

截割头是掘进机直接实现截割功能的关键部件,其设计在一定程度上直接决定了整机的性能。采用混凝土制作煤岩,对自制煤岩进行单轴压缩试验,确定其抗压强度和弹性模量。针对掘进机截割煤岩过程的复杂性,以部分断面掘进机截割头为研究对象,基于单轴压缩试验所确定的物理参数,利用动力学有限元软件LS-DYNA建立截割头截割煤岩过程仿真模型,探讨了截齿切削角和旋转角对截割载荷、载荷波动和截割比能耗的影响规律。由仿真结果可知,当截齿的切削角在48°~50°范围,旋转角在12°~16°范围时,截割头的截割能力较佳;将由试验确定的自制煤岩截割力矩时域曲线与仿真结果进行对比,验证了所建立的仿真模型的正确性。上述研究为部分断面掘进机截割头截割性能的改善提供了理论基础,同时为其他类型截割或切削问题的研究提供了理论借鉴。     

掘进机截割控制系统的设计

以掘进机截割控制系统设计为对象,在分析掘进机截割结构作业原理的基础上,对掘进机截割自动化控制开展深入探究,继而对掘进机截割机构自动控制组件选择和自动控制功能实现进行总结。掘进机截割控制系统的设计应用,实现了掘进截割作业的高效、高质,提升了矿井综合效益。     

掘进机自适应截割控制系统的设计及应用

针对掘进过程中工作环境恶劣,掘进自动化截割技术尚不成熟,导致采掘失调的问题,设计了采用PCC结合工控机的自适应截割控制系统.实践应用表明,该系统实现了对截割机构的状态感知、数据采集、路径规划及自适应截割的功能,提高了掘进机的自动化截割效率,可满足煤矿的自动化生产需求.     

掘进机截割头截齿参数的优化

为进一步提升掘进机设备的掘进效率和巷道的成型质量,降低设备的能耗,进而降低煤矿的生产成本,对截割头长度、直径、锥角以及截齿螺旋头数、螺旋升角、不同工况下的截割角度等参数进行初步确定,并着重基于数值模拟手段对不同工况下截割角度进行最优化设计,从根本上降低实际截割过程中设备的振动及能耗.