刮板输送装备数据信息采集与处理系统设计

针对矿用刮板输送装备对传动系统和冷却系统温度、压力、振动等参数实时监控、故障判断、潜在风险预判提醒的实际需要,以RK3568作为核心处理器,设计了刮板输送装备数据信息采集与处理系统。该系统主要涉及数据信息可靠采集、表征数据提取、多信息融合的潜在风险预判模型及历史数据存储等内容,为全生命周期刮板输送装备研究奠定了基础。

刮板输送机发展现状与趋势

刮板输送机主要用于煤矿井下开采工作面煤炭运输。阐述了国内刮板输送机来的发展历程,从运量、链条规格、装机功率等技术指标对国内外装备发展状况进行了对比分析,提出了2025~2030年刮板输送机在特厚煤层、中厚煤层、厚煤层及薄煤层等不同地质条件下的发展趋势和创新方向。

井工刮板输送设备智能制造的现状与未来

随着中国人口红利逐渐消失,加之过去几年全球疫情及贸易摩擦加剧,以及制造业回流,中国制造业急需转型升级,尤其在煤机装备制造领域,需要从当前比较粗放和半自动化的状态,逐步转型升级到精益生产和智能制造的生产制造模式。在“中国制造2025”背景下,井工刮板输送设备作为煤机装备中智能制造水平较低的设备之一,其生产制造需要朝向数字化、网络化以及智能化的方向发展,同时汲取前瞻性发展信息和高端制造技术,促进产业转型升级,摆脱“大、老、粗”的低端制造形象,打造高端制造品牌,形成横向布局合理、纵向特色突出的新局面。在未来,井工刮板输送设备制造企业作为实施主体要紧随市场趋势、创新驱动发展,要抓住国家战略机遇期以及工业云计算、物联网、数字孪生等关键技术,不断优化制造体系,提升生产制造智能化水平,最终实现井工刮板输送设备智能制造的目标。

如何持续保持智能刮板输送装备活力

在大力提倡“机械化减人、自动化少人、智能化无人”发展理念下,针对智能刮板输送装备在大力提倡智慧矿山、透明矿井建设的背景下以及大采高、超长工作面新应用环境的需求和人口红利下降、智能化发展紧迫性上升以及个性化需求明显的新形势下如何继续保持新鲜活力、先进性和适应性问题,本研究开展相应的讨论分析,认为在智能化发展和配套环境变化的形势下,刮板输送装备应通过深化核心技术、坚持创新发展、化被动为主动,不断满足开采环境变化带来的个性化需求来持续保持智能刮板输送装备新鲜活力。

TD2000/1200顶驱钻机电控系统设计

针对目前新型变量泵结合变量马达驱动的顶驱钻机需要最佳的转速与扭矩匹配特性的现状,以及现有钻机控制系统无法实现泵站远程启停及故障监测,设计出一种基于S7-1200 PLC、比例放大器和组态屏等关键元器件的顶驱钻机电控系统。应用结果表明,该控制系统可完全实现对液压泵站的远程启停控制、状态监测以及在动力头无级调速的全过程中,均可以保证当前转速下动力头输出的扭矩最大,钻机输出性能最佳,操作灵活性显著提高。

刮板输送设备智能控制系统发展趋势

随着5G、大数据、边缘计算等新技术在煤炭行业的应用发展,常规化的刮板输送设备控制系统无法满足智能化开采技术的需求,各系统融合、数据综合利用等新型控制系统发展势在必行。在煤炭装备高端化、智能化发展的大趋势下,对刮板输送设备的智能控制系统的发展趋势进行分析,指出刮板输送设备智能控制系统将分3个阶段发展,一是由常规驱动控制转变为变频驱动,进而逐步向数据融合型控制系统发展;二是在实现多信息互通、共享的基础上刮板输送设备的智能控制系统逐步发展成以单元型和多级协同为特点的控制系统,实现逻辑的串、并联合理组合,达到高效、便捷、协同的目的;三是在积累足够的设备特征数据和状态数据以及其他相关信息后,刮板输送设备的智能控制系统将融合超前预判功能,形成超前预判型刮板输送设备智能控制系统,达到可以根据当前设备运行状态,提前预判下一时刻发生的情况,进而提前控制、调整,避免故障等其他不利情况发生。

刮板输送机链条自动张紧控制策略研究

链条作为刮板输送机的核心部件,其松紧状态是链传动系统能否正常高效工作的前提,其可靠性直接影响到装备的运行连续性。为实现链条始终保持理想的张紧状态,现有刮板输送机链条预紧力的调整主要是通过由液压油缸、伸缩机尾、控制器等组成的链条自动张紧控制系统,采用压力控制策略、压力-位移控制策略及负载跟随控制策略,实现链条松紧程度的调节。对现有链条的自动张紧控制策略进行了解析,分析了不同控制策略的应用效果,探讨了未来刮板输送链条自动张紧控制策略的研究方向。

全断面破岩模拟试验钻机控制系统设计

针对全断面破岩试验钻机多变量可调、可控和状态数据实时感知特点以及恒定压力、恒定转矩、恒定进给等特殊工况模式的实际需要,利用可编程控制器(PLC)、轻量型Web组态软件、比例放大器以及其他关键元器件,建立了多模式切换、多参数输入以及混合信号监测与数据存储的模拟试验钻机控制系统。测试结果表明,设计的控制系统可自由调整破岩参数,对开展破岩效果研究有积极作用。