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備的準確性。從而導致截割斷面成型

2、質量差，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的結構及特征，并建立了相應的截割部的數(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臺角度幾何尺寸的數(shù)學關系。根據(jù)截割機構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)的設計提供了理論依據(jù)。
　　針對井下工作環(huán)境非常惡劣，設備振動大，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)的軟件設計、電磁比例閥的驅動方式