縱軸掘進機自動截割成形和恒功率截割控制技術研究.pdf

1、目前，傳統(tǒng)的掘進機雖然依然是巷道挖掘和煤礦生產(chǎn)的重要設備，然而，在實際過程中，由于截割煤巖產(chǎn)生的煤塵和惡劣的作業(yè)條件，大大影響了操作者的控制準確度和精度，導致截割斷面成形質量差，懸臂擺速變化大。為了解決上述問題，并提高掘進機截割斷面自動化程度和工作效率，本文以兗礦東華有限公司生產(chǎn)的EBZ135型懸臂式掘進機為研究背景，提出斷面自動截割成形和恒功率截割控制方案，并進行了理論研究和控制系統(tǒng)仿真分析。
　　在查閱并分析大量參考文獻的基礎

2、上，本文首先分析了掘進機截割機構和工作過程，建立了自動截割成形數(shù)學模型，確立了截割頭中心空間位置坐標與油缸長度和懸臂擺角之間的幾何關系，針對標準截割斷面形狀規(guī)劃了截割工藝路徑，為下一步的斷面成形仿真及自動截割成形控制系統(tǒng)搭建提供理論依據(jù)。
　　在理論分析的基礎上，介紹了截割斷面成形仿真的原理，計算了梯形、矩形和半圓拱形斷面成形數(shù)學模型，設計了Matlab仿真程序框圖，繪制了截割作業(yè)包絡線圖，與之前規(guī)劃的截割工藝路徑相符，理論上驗證

3、了自動截割成形理論的正確性和截割機構工作參數(shù)計算的準確性，為截割頭截割軌跡、斷面形狀尺寸的可視化提供了參考依據(jù)。
　　在斷面成形控制系統(tǒng)研究中，分析了傳統(tǒng)手動液壓控制系統(tǒng)的原理，提出了具有反饋環(huán)節(jié)的斷面自動截割成形電液比例控制方案，對控制系統(tǒng)的主要元件進行了選型，建立了相關數(shù)學模型，為下一步對液壓控制系統(tǒng)進行模擬仿真奠定了基礎。
　　最后，提出了EBZ135截割機構的一種基于電液比例控制系統(tǒng)的恒功率自動調速控制方案，推導了該