掘進機定位斷面自動切割系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著工業(yè)、經(jīng)濟的快速發(fā)展，對能源的需求量也越來越大，煤炭工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的主要支柱產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的保證。如何快速、高效掘出所需要的巷道對實現(xiàn)煤礦機械化進程有著重要的意義，現(xiàn)在井下掘進巷道工作面施工向安全性、高效效、高舒適性的方向發(fā)展，而傳統(tǒng)的掘進機雖然在巷道掘進機過程中可以實現(xiàn)機械化施工，但是還需要人去操作控制，由于掘進機在實際工作時，截割煤壁產(chǎn)生的粉塵及惡劣的工作環(huán)境嚴重影響操作手操控設(shè)備的準確性。從而導致截割斷面成型

2、質(zhì)量差，甚至容易發(fā)生人員傷亡事故。因此，為了解決上述問題，本文提出掘進機定位斷面自動切割控制系統(tǒng)，并以三一重型裝備有限公司生產(chǎn)的EBZ160掘進機為研究對象，提出了斷面自動控制系統(tǒng)方案、并通過地面切割假巖壁對控制系統(tǒng)進行了試驗驗證。
　　本文首先分析了掘進機截割部升降和擺動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特征，并建立了相應(yīng)的截割部的數(shù)學模型，確定了截割頭空間位置與掘進機截割臂油缸及回轉(zhuǎn)臺角度幾何尺寸的數(shù)學關(guān)系。根據(jù)截割機構(gòu)各部件特點進行了傳感器選擇，

3、為下一步整個控制系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　針對井下工作環(huán)境非常惡劣，設(shè)備振動大，粉塵多，干擾強等，整個控制系統(tǒng)采用抗干擾強的CAN工業(yè)現(xiàn)場總線控制。各個位置檢測傳感器直接輸出CAN信號，與PLC主控制器直接通訊，從控制系統(tǒng)的硬件上保證整個系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。
　　研究了掘進機在巷道中的截割工藝，以及巷道截割成形的基本形狀，建立了掘進機切割斷面模型，并對斷面模型進行了分析，為整個控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計、電磁比例閥的驅(qū)動方式