掘進(jìn)機(jī)定位斷面自動(dòng)切割系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著工業(yè)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)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(jì)的主要支柱產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的保證。如何快速、高效掘出所需要的巷道對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械化進(jìn)程有著重要的意義，現(xiàn)在井下掘進(jìn)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(jìn)機(jī)雖然在巷道掘進(jìn)機(jī)過程中可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，但是還需要人去操作控制，由于掘進(jìn)機(jī)在實(shí)際工作時(shí)，截割煤壁產(chǎn)生的粉塵及惡劣的工作環(huán)境嚴(yán)重影響操作手操控設(shè)備的準(zhǔn)確性。從而導(dǎo)致截割斷面成型

2、質(zhì)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(jìn)機(jī)定位斷面自動(dòng)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(jìn)機(jī)為研究對(duì)象，提出了斷面自動(dòng)控制系統(tǒng)方案、并通過地面切割假巖壁對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　本文首先分析了掘進(jìn)機(jī)截割部升降和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特征，并建立了相應(yīng)的截割部的數(shù)學(xué)模型，確定了截割頭空間位置與掘進(jìn)機(jī)截割臂油缸及回轉(zhuǎn)臺(tái)角度幾何尺寸的數(shù)學(xué)關(guān)系。根據(jù)截割機(jī)構(gòu)各部件特點(diǎn)進(jìn)行了傳感器選擇，

3、為下一步整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　針對(duì)井下工作環(huán)境非常惡劣，設(shè)備振動(dòng)大，粉塵多，干擾強(qiáng)等，整個(gè)控制系統(tǒng)采用抗干擾強(qiáng)的CAN工業(yè)現(xiàn)場總線控制。各個(gè)位置檢測傳感器直接輸出CAN信號(hào)，與PLC主控制器直接通訊，從控制系統(tǒng)的硬件上保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。
　　研究了掘進(jìn)機(jī)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(jìn)機(jī)切割斷面模型，并對(duì)斷面模型進(jìn)行了分析，為整個(gè)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)、電磁比例閥的驅(qū)動(dòng)方式