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悬臂掘进机工作机构自动控制系统的研究

赵东升  
【摘要】:掘进机按对于巷道断面的作用方式可划分为两种:全断面掘进机和部分断面掘进机。目前,部分断面掘进机在世界和我国的矿业生产中均得到了广泛的应用,本论文主要研究的对象为在煤矿井下巷道掘进中广泛使用的悬臂式掘进机,探讨的主要问题是如何自动完成悬臂式掘进机的巷道断面自动成形以及如何根据不同煤岩分布调整悬臂摆动速度来达到截割主电机恒功率控制的方法。 本文以 EBJ-132A 型纵轴式掘进机为例,根据已经建立的悬臂式掘进机主要工作机构参数与巷道断面尺寸之间关系的数学模型,分析比较了现有的几种液压缸行程检测和控制方法,提出了使用数字液压缸进行悬臂式掘进机工作液压缸行程控制,并针对实际生产中几种常见的巷道断面形状,分别编制出了相应的工作机构控制程序。由于在巷道同一断面内通常是煤岩共存,在功率一定的条件下,当截割煤时,需要高进给速度、低进给力;当截割硬煤或半煤岩时,则需要低进给速度、高进给力。阐述了一种通过调整水平和升降油缸进给速度使截割头截割功率保持恒定的方法。 本文使用 LabWindows/CVI 为平台开发了掘进机工作机构自动控制系统软件,采用本系统可以根据用户输入的断面形状和参数自动完成巷道断面自动成形,实现在巷道煤岩分布的不同情况下自动的调节进给速度,达到降低功率损失,提高工作效率及自动化的目的。为将来实现机掘巷道自动化,无人化提供了一种切实可行的方法。


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