懸臂式掘進(jìn)機(jī)智能截割控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

曹瑞

摘 要：為了提升懸臂式掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)精度、以及對(duì)不同煤巖體智能識(shí)別截割，對(duì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制系統(tǒng)改造，提出掘進(jìn)機(jī)智能控制系統(tǒng)的控制策略，并主要智能控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)踐表明，智能控制系統(tǒng)的可靠性高、自適性好，能夠?qū)Σ煌捕让簬r體進(jìn)行識(shí)別和截割。

關(guān)鍵詞：懸臂式掘進(jìn)機(jī);智能截割;控制系統(tǒng);煤巖體識(shí)別

掘進(jìn)機(jī)作為礦井巷道采掘的重要設(shè)備，由于礦井地質(zhì)條件復(fù)雜，采用人工控制掘進(jìn)機(jī)截割臂擺動(dòng)速度來(lái)進(jìn)行煤體截割，當(dāng)設(shè)備電機(jī)負(fù)載較大時(shí)易發(fā)生故障影響設(shè)備的使用壽命。為實(shí)現(xiàn)對(duì)煤巖體的智能識(shí)別截割，提高其自適應(yīng)性，本文設(shè)計(jì)提出旋臂掘進(jìn)機(jī)智能截割控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，根據(jù)電機(jī)負(fù)載情況智能調(diào)整掘進(jìn)機(jī)的截割頭轉(zhuǎn)速，同時(shí)還可識(shí)別煤巖體的硬度進(jìn)行智能截割，滿足復(fù)雜的截割工況。

1 懸臂式掘進(jìn)機(jī)智能截割控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略

傳統(tǒng)的懸臂式掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)主要截割電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)懸臂，智能截割控制系統(tǒng)主要的實(shí)現(xiàn)依賴于掘進(jìn)機(jī)機(jī)身姿態(tài)與位置檢測(cè)、掘進(jìn)機(jī)截割頭姿態(tài)測(cè)量、煤巖動(dòng)態(tài)感知、掘進(jìn)機(jī)的斷面自動(dòng)成形控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能的實(shí)現(xiàn)。

掘進(jìn)機(jī)機(jī)身姿態(tài)與位置檢測(cè)是巷道成形的重要保證。為了保證掘進(jìn)巷道滿足設(shè)計(jì)需求，必須保證實(shí)時(shí)了解掘進(jìn)機(jī)的位置及截割狀態(tài)，智能控制系統(tǒng)中采用捷聯(lián)式慣導(dǎo)和地磁融合的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)身位置及姿態(tài)的測(cè)量。……