铲运机遥控系统智能技术应用研究

矿山条件复杂、风险点多,需要矿山装备向自动化、机械化、智能化转变,国内铲运机遥控系统目前整体呈现视距遥控为主、远程遥控为辅,向智能化加快迭代的趋势,需要加大在物联网、5G+、云计算、人工智能、融合感知技术、虚拟现实等方面投入,突破关键技术难题,早日实现“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的目标。

巷道破底工作面机头收煤装置设计

为解决当前巷道破底工作面漏煤问题,通过对现有设备的结构特点及存在的问题进行分析,设计出一种巷道破底工作面机头收煤装置。该装置不仅可以有效地收集漏落的煤块,而且还可以提供采煤机维修操作空间,有效改善井下工人的工作环境,降低安全隐患,使得智能化工作面快速推进,从而为煤矿高产、高效提供有力支持。

新型矿用摇臂式液压冲击大块煤破碎系统研究

随着综采工作面采高的增加,中厚以上煤层开采过程中煤壁片帮、垮落现象频繁,刮板输送机上的块煤尺寸愈发增大。大块煤在运输过程中极易发生堵塞,导致煤流无法继续输送,输送机只能停机,采用人工破碎作业的方式解决故障。为此,设计了一种综采工作面用摇臂式液压冲击破碎装置,由液压驱动,通过液压系统驱动油缸和底部回转机构,移动冲击破碎锤进行破碎,作业范围大,并可实现对低矮形条片状块煤的有效破碎,从而解决大块煤堵塞输送机后需停产人工破碎的问题,保证工作面的安全、高效开采。

采用动力部双侧对称布置的高刚度转载机机头研究

现有转载机系统机头采用单侧动力部布置,磨损后会导致机头变形,影响转载机的稳定性和使用寿命;同时,传统机头功率过大,不仅占用空间,还浪费能源。针对此问题,提出了一种采用动力部双侧对称布置的高刚度转载机机头,并通过有限元仿真技术校验了设计的可靠性。仿真结果显示该结构能够减缓转载机在运行过程中的机头变形问题,使机头链轮轴组在运转过程中载荷均匀,从而降低机头链轮轴组的故障率,具有提高转载机稳定性、增加使用寿命的优点。

急倾斜破碎型薄矿体铲运车采准工程的优化建设研究与实践

文章着重深入地探讨了急倾斜薄矿体的井下铲运车采准工程建设所具有的至关重要性,以及在该工程具体实施过程中所涉及到的一系列关键技术要点。通过全面且深入地对相关技术展开细致研究,并结合实际案例进行详尽分析,其目的在于在切实降低采切比的基础上,为急倾斜薄矿体的井下采矿业效率的有效提升提供极具价值和意义的有益参考。

高刚度D型侧挂式电机减速器联接罩筒研究

煤矿井下采煤工作面的输送、破碎装备的动力部常用的安装方式为减速器输出端与设备转轴相联接,减速器输入端通过罩筒与电动机相互联接,整个电机-罩筒-减速器部件构成一个悬臂结构,与设备主体联接。现有悬臂结构动力部安装方式会造成两方面问题:一方面悬臂结构上的电机在重力作用下变形,无法保证与减速器联接同轴度,在高速运行状态下容易损坏减速器输入轴和联轴器,造成减速器故障频发、联轴器寿命短等问题;另一方面电机-罩筒-减速器部件整体因联接长度偏短产生整体偏沉,导致设备主体变形,与减速器联接的设备轴组等部件因变形造成寿命短、易损坏。研制了一种高刚度D型侧挂式电机减速器联接罩筒,能够有效减少动力部因偏沉变形而造成的故障,提高装备可靠性。

电动铲运机无损智能化改造及应用实践

为了解决矿山采空区矿石回收利用及在恶劣环境下消除作业人员直接接触危险危害隐患等,远程遥控采矿技术应运而生,开展其相关研究和工程应用对于促进我国地下金属矿山安全、经济、高效开采意义重大。通过对山特维克LH514E电动铲运机进行无损化改造,在未破坏原车线路的同时,实现了远程遥控行走和出矿,可随时切换遥控远程和本地手动控制,达到本质安全,现场工程应用效果良好,出矿效率达到人工出矿的85%,智能化改造后装备利用率提高30%以上,同时对其他型号铲运机无损改造提供了借鉴意义。

D11T履带推土机液压与传动系统故障分析及解决预防方法

为及时判断和控制黑岱沟露天煤矿D11T履带推土机液压与传动系统故障,避免故障带来的长时间停机,影响设备运行;通过研究D11T履带推土机的液压与传动系统原理,分析液压与传动故障原因;提出解决办法并针对故障提出预防方法。结果表明:通过故障分析,故障预防的实践,黑岱沟露天矿D11T设备故障率、故障时间大幅减少,为矿内安全生产提供有效保障。

地下遥控铲运机遥控技术和精确定位技术研究

详细分析和评述地下遥控铲运机的遥控技术和精确定位技术等相关领域的国内外研究现状、存在的问题及今后的发展趋势等,阐述在我国研发地下遥控铲运机的遥控技术和精确定位技术的必要性。通过对地下遥控铲运机的遥控技术和精确定位技术的深入研究,以数字矿山无线通信系统为平台,研究遥控铲运机的智能化实现方法,初步建立我国无人采矿设备的技术开发体系和技术平台,并可获得我国地下矿山的自动化采矿关键技术和方法,为今后实现地下矿山无人开采设备开发和建立工业应用集成系统提供技术支撑。

倒堆剥离拉斗铲规格选择——露天矿倒堆剥离开采方法系列论文之二

露天矿倒堆剥离拉斗铲规格选择的核心是确定勺斗容积和线性尺寸 .拉斗铲选择涉及矿床赋存条件、露天矿年产量要求及剥采作业多项因素 ,传统方法难以做出优化选择 .提出了拉斗铲选择的基本思路与方法 ,在系统分析与初步选型的基础上 ,采用计算机模拟技术 ,可对拉斗铲类型、规格、台数等做出选择 ,并对拉斗铲作业方式、剥离台阶开采参数等技术要素进行综合优化决策 .

无人操纵铲运机井下导航研究

研究地下无人操纵铲运机井下导航系统,包括整体的导航方案选定,控制部分硬件的搭建,铲运机转向液压控制部分的设计以及导航算法的研究和验证。利用PROE和ADAMS对某型号铲运机进行三维多体力学建模,针对转向系统,通过MAT-LAB/S imu link联合仿真对转向算法进行验证,确定最佳算法。

基于改进A*算法的地下无人铲运机导航路径规划

提出一种基于改进A*算法的铰接式地下铲运机导航路径规划方法。针对地下铲运机的铰接结构,采用按铰接角扩展节点的方法,使扩展节点符合铲运机的轨迹特性;针对巷道狭窄,易于发生碰撞的问题,在估价函数中引入了碰撞威胁代价,避免铲运机与巷道壁发生碰撞。通过仿真试验分析比较了传统A*算法和所提出的改进A*算法的搜索性能,验证了改进A*算法可提高搜索效率。通过多组试验参数比较表明,当碰撞代价加权系数为0.2时,可以得到在避免碰撞情况下的最短路径。最后在实验室环境下实现了无人铲运机的路径规划及轨迹跟踪。跟踪结果表明,采用所提出的算法规划的导航路径,符合铲运机的结构特性,使跟踪误差保持在0.2 m之内,同时也可使铲运机不与巷道发生碰撞,实现安全行驶,验证了所提方法的可行性和实用性。

495HR电铲不同铲斗容积生产能力分析

从勺容比、装车周期、电铲生产能力等方面分析了哈尔乌素露天煤矿495HR电铲原配置60.4 m3铲斗存在的问题和应用52.8 m3铲斗的效果,认为小铲斗更为合理。理论分析表明,与MT5500卡车匹配,52.8 m3铲斗更为合理,其小时技术生产能力和实际生产能力仅分别降低1.0%和3.4%;生产实践表明,采用52.8 m3铲斗可缩短装载周期6.2%,实际小时生产能力仅降低3.6%。由于改进了开斗机构,降低了铲斗1次装载量,使电铲开斗机构的故障次数和故障时间分别减少70%和77%,月能力增大了4.4%。

产品性能评价模型研究

针对工程机械产品性能的多目标、多功能、多层次和多因素相互联系及相互制约性,提出系统层次灰关联分析理论模型,在此基础上综合分析参评机械的总体性能,并进行优劣排序。

地下铲运机多模式自主行驶控制方法研究

针对井下复杂多变的巷道环境条件和地下铲运机的车身结构特点,将地下铲运机目标路径规划及偏差计算结合起来,并划分为四种计算控制模式,即扫描光束三角计算偏差、扫描光束对称计算偏差、人工示教和轨迹偏差推算等控制模式。通过在不同的井下巷道环境条件下,运用不同的偏差计算控制模式或将其组合使用,在减少计算量和控制复杂性的同时,取得地下铲运机较理想的自主行驶控制效果。

基于Pro/E和ANSYS的挖掘机动臂有限元分析

以挖掘机工作装置的大臂为研究对象,在对挖掘机的几种典型工况进行分析的基础上,利用Pro/E和ANSYS两种CAE工具软件,建立了工作装置大臂的三维模型,进行了强度、变形分析,给工作装置的设计提供了依据。

典型路径下的地下铲运机行驶轨迹分析

路径跟踪是实现地下铲运机自动化作业的基本任务之一,一般在规划要求跟踪的路径时以巷道路面中心线为期望路径。本文通过典型路径下的地下铲运机行驶轨迹分析,证明了地下铲运机前桥中心点和后桥中心点并不能同时跟踪巷道路面中心线。当考虑到地下铲运机的车身外廓后,其定位中心点的轨迹与巷道路面中心线也不重合。因此在规划地下铲运机自主行驶期望路径时,应该以铲运机实际的轨迹为设计依据。

地下铲运机六杆工作机构优化设计研究

以地下铲运机六杆工作机构为研究对象，建立了以大臂油缸在举升过程平均出力、大臂油缸出力方差及转斗油缸出力为目标函数，以满足工作性能要求、机构的结构要求及几何要求为约束函数的优化设计数学模型；应用混合罚函数方法编制了适合六杆机构优化设计的计算程序；对ＷＪＤ１．５ｍ３的电动铲运机工作机构进行了优化计算，得到了较为理想的结果。

地下铲运机跟踪轨迹推算模型研究

路径跟踪是实现地下铲运机自动化作业的基本任务之一。本文对地下铲运机跟踪轨迹特性进行了研究,对轨迹参数进行了定义,推导出了轨迹偏差与车辆结构尺寸、转向角、转向角速率、车速、路径曲率的函数关系,建立了轨迹推算精确模型,为地下铲运机导航控制器的设计奠定了基础。

滚筒式剥离机结构性能参数的设计研究

利用公式演推、功率匹配的方法,对剥离机的整机功率、牵引力和接地比压进行分析计算,并对相应的液压马达、液压油泵、内燃机等动力装置进行选型。通过理论推导、分析计算、动力匹配确定滚筒式剥离机的整机尺寸长、宽、高等结构参数以及截割滚筒转速、行驶速度等性能参数,为我国露天剥离设备的设计提供参考。