综采面液压支架快速推移过程控制分析

针对王村煤业S1204工作面液压支架在自动跟机中存在推移位置控制精度低、跟机速度慢等问题,通过采用理论分析、试验研究等手段,提出基于BP神经网络预测提前动作距离的精准推移控制算法和安装蓄能器的自动跟机策略。采集支架液压系统状态并控制推移液压缸,液压缸控制精度从40~80 mm提高到20 mm内,控制精度大幅提升,表明采用BP神经网络预测控制算法的有效性。支架移架过程分为降柱、拉架、拉架和升柱切换、升柱四个区间,采用95%预测区间上限的方法,依据进液压力预测拉架动作时间。在支架进液端安装蓄能器后,拉架时间由6.54s降为5.39s,降低1.15s;速度均值由0.147m/s提高到0.177m/s,速度提升20.9%,验证快速跟机控制方法的有效性。

基于双速缓冲阀推移系统的压力特性研究

综采工作面液压支架推移系统的定位控制由智能化开采的关键技术支撑,井下高压大流量工况下,现有支架开关换向阀启闭瞬间会引起系统压力流量突变,影响元件寿命以及执行机构运动的精度和平稳性。为此,设计了用于液压支架推移回路的双速缓冲阀结构。首先,展开了对推移系统及双速缓冲阀的理论研究,分析了双速缓冲阀对系统启动、运行过程压力的影响;其次,建立了阀及推移回路的SimulationX模型,仿真分析了关键参数对阀压降以及液压执行系统速度的影响;最后,搭建了模拟实验台,研究了不同供液压力流量下双阀串联推移系统的压力特性。研究结果表明:启用双速缓冲阀后,减小了系统的压力和速度变化幅值,降低了阀前压力波动及其对系统压力的影响;在不同的系统压力、流量下,改善了阀后压力特性,增强了稳态压力抗干扰性;验证了方案的有效性,为井下阀控缸方案及后续阀的优化提供依据。

液压支架有限元分析

建立了液压支架推移框架的有限元模型,给出其在三种工作状态下的应力与位移分布图,为进一步改善其结构、增加其使用寿命提供了一定的理论依据。

矿用本安型行程传感器设计方法

在综采工作面液压支架电液控制系统中,矿用本安型行程传感器扮演着监控支架推移行程的关键角色。作用是将油缸的机械行程通过液压支架转换成电流信号。向控制设备传递信号,使工人通过对设备的控制,确定液压支架的进度是否达到预定位置。因此,矿用本安型行程传感器是完成液压支架推溜、拉架等功能的保证,也是实现综采工作面自动化、智能化控制的基础装备。磁致伸缩行程传感器测量千斤顶活塞杆的行程值是根据磁致伸缩线的变形位置,利用铁磁材料的特性来实现精确测量的目的。行程测量采用磁致伸缩原理,可适用于存在甲烷气体混合物危险、煤尘爆炸等煤矿井下,具有精度高、非接触等优点。《矿用本安型行程传感器设计》从介绍磁致伸缩原理入手,重点介绍了矿用本安型行程传感器的硬件电路设计、结构设计等内容。