懸臂式掘進機智能截割控制系統研究與設計

曹瑞

摘 要：為了提升懸臂式掘進機的掘進精度、以及對不同煤巖體智能識別截割，對懸臂式掘進機的控制系統進行智能化控制系統改造，提出掘進機智能控制系統的控制策略，并主要智能控制系統的軟件系統和硬件系統進行設計，實踐表明，智能控制系統的可靠性高、自適性好，能夠對不同硬度煤巖體進行識別和截割。

關鍵詞：懸臂式掘進機;智能截割;控制系統;煤巖體識別

掘進機作為礦井巷道采掘的重要設備，由于礦井地質條件復雜，采用人工控制掘進機截割臂擺動速度來進行煤體截割，當設備電機負載較大時易發生故障影響設備的使用壽命。為實現對煤巖體的智能識別截割，提高其自適應性，本文設計提出旋臂掘進機智能截割控制系統實現遠程操控，根據電機負載情況智能調整掘進機的截割頭轉速，同時還可識別煤巖體的硬度進行智能截割，滿足復雜的截割工況。

1 懸臂式掘進機智能截割控制系統的設計策略

傳統的懸臂式掘進機控制系統主要截割電機來驅動掘進機懸臂，智能截割控制系統主要的實現依賴于掘進機機身姿態與位置檢測、掘進機截割頭姿態測量、煤巖動態感知、掘進機的斷面自動成形控制和遠程監控等功能的實現。

掘進機機身姿態與位置檢測是巷道成形的重要保證。為了保證掘進巷道滿足設計需求，必須保證實時了解掘進機的位置及截割狀態，智能控制系統中采用捷聯式慣導和地磁融合的方式實現機身位置及姿態的測量。……