HSDJY-500电铲尾线电缆卷放车在内蒙古电投能源南露天煤矿的应用

介绍了HSDJY-500电铲尾线电缆卷放车的总体结构,分析了HSDJY-500电铲尾线电缆卷放车的自动、手动、联动操作模式,并阐述了电铲尾线电缆卷放车的行走、放缆、乱缆调整、急停等操作流程。结果表明:HSDJY-500电铲尾线电缆卷放车在内蒙古电投能源南露天煤矿经过安装、调试和实际使用,能够减轻工人劳动强度,实现减员增效,延长了电缆使用寿命,提高了工作安全性,同时提高了南露天煤矿的经济效益与安全效益。

基于PROFINET通讯的WK电铲智能电力监测系统

为了能够实时监测供电电能质量,在电铲上增加了智能电力监测系统。介绍了电力监测系统的硬件构成及软件设计。该系统以PLC控制技术为基础,通过西门子PROFINET通讯技术实时采集供电电源的数据,对数据进行分析和诊断,并在上位机上显示,从而实现了对WK电铲的智能电力监测。

基于NSGA-Ⅱ的智能化电铲多目标最优挖掘轨迹规划

为实现智能化电铲实时节能的挖掘,提出了一种基于非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II,NSGA-Ⅱ)的智能化电铲多目标最优挖掘轨迹规划方法。首先,通过拉格朗日方程建立智能化电铲工作装置动力学模型;然后,使用高次多项式对挖掘轨迹进行插值,将挖掘轨迹寻优问题转化为多项式系数寻优问题,最后,以挖掘时间最短及单位体积物料的挖掘能耗最小作为优化目标,以电机性能与挖掘过程中几何条件等作为约束,利用多目标优化平台PlatEMO,将NSGA-Ⅱ作为多目标优化算法,指定待优化问题的目标函数及约束函数,获取到多目标优化Pareto最优解集,基于决策偏好设置权重并根据TOPSIS法获取最优解,得到多目标最优挖掘轨迹规划结果。结果表明,优化后挖掘轨迹满足实时节能的挖掘要求。

WK-10B电铲提升机构的改进

WK-10B电铲在使用中,其提升机构暴露出结构笨重、传动效率低、能耗高等诸多弊端,严重影响设备出勤率,甚至危害到矿山安全生产。在对电铲原有结构不进行大规模改造的基础上,成功运用行星减速机对提升机构进行改进,从根本上解决了现有提升机构存在的问题,使用效果良好,经济效益显著。

大型矿用电铲健康状态评估方法研究

大型矿用电铲由机械子系统、电气子系统和油气路子系统组成,健康状态评估主要是对这三个子系统的关键部件进行综合分析。将各子系统的当前故障、历史故障、保养信息、部件寿命和作业信息五个方面作为电铲健康状态评估的依据,进行子系统评分,并计算整机评分。通过对电铲子系统和整机健康状态进行定量化分析,能够更客观地了解电铲的健康状况,确保大型矿用电铲安全生产。

除尘风机变频控制在电铲正压净化系统中的应用

WK-35作业环境恶劣,传统的除尘装置经常堵塞或通风量不足,扬尘侵入机棚内,引起电器柜内元件发热,严重影响其寿命,导致电铲经常需要停机保养,大大降低了除尘系统的工作效率。针对该情况,设计了新的电铲机棚通风装置,通过增加通风量,满足机棚通风、除尘、降温等需求,并要求风机具有温控调节功能。针对该通风装置的电气需求设计了一种除尘风机变频控制方式,改造后WK-35电铲的通风、降温性能均能满足整套电铲正压净化系统的要求。

基于改进YOLOv7的矿用电铲检测算法

针对现有基于深度学习的电铲检测方法未能很好地平衡检测速度与检测精度的问题,提出了一种改进YOLOv7模型,并将其用于矿用电铲检测。该模型以YOLOv7模型为基础,在主干网络中采用轻量化GhostNet网络进行特征提取,在颈部网络中采用轻量级GSConv替换部分普通卷积,以减少模型参数量和计算量,提高模型检测速度;考虑到轻量化改进后模型参数量减少对特征信息提取能力的影响,在不增加计算量的前提下,对颈部网络进行进一步改进,在扩展高效层聚合网络(ELAN)中嵌入坐标注意力机制(CA),同时利用双向特征金字塔网络(BiFPN)改进路径聚合网络(PANet),以提高网络对特征信息的提取能力,进而有效提高模型检测精度。实验结果表明,与YOLOv7模型相比,改进YOLOv7模型的参数量减少了75.4%,每秒浮点运算次数减少了82.9%,检测速度提高了24.3%;相较于其他目标检测模型,改进YOLOv7模型在检测速度和检测精度方面取得了良好的平衡,满足在露天煤矿场景下对电铲进行实时、准确检测的需求,为嵌入到移动设备中提供了有利条件。

基于SSD算法的矿用电铲铲斗健康监测方法

矿用电铲是露天矿生产作业过程中的重要采掘装备,铲斗上各部件脱落在电铲工作过程中时有发生,且不易被及时发现。这些部件如果随着矿石进入下游破碎环节,很容易引起破碎机损坏,造成生产线停机维修,导致巨大的经济损失。目前,对于铲斗部件脱落的监视主要还是依靠电铲司机目视判断,这种方式效率低、准确性差、分散司机的精力。基于深度学习和机器视觉技术,研究了一种电铲铲斗健康监测方法,以快速准确地完成铲斗部件脱落监测,并设计了相应的监测系统。在SSD预处理模型的基础上对模型进行了优化和训练,在电铲铲斗大臂上安装工业相机,采集图像并输入驾驶室一体机,一体机调用训练模型,结合机器视觉技术监测铲斗部件是否脱落。在鞍钢矿业齐大山铁矿对监测方法进行了为期半年的准确性验证,准确率达到90%以上。研究结果表明,该方法能够实时监测电铲铲斗部件脱落,解决了传统方法只能靠人眼识别的问题,减轻了劳动强度,减少了非必要停工,保证连续生产。

P&H2800XP电铲大臂吊装耳设计分析

为了降低P&H2800XP电铲大臂起重风险确保现场维修作业安全,分析了现有的P&H2800XP电铲大臂吊装方案的弊端,提出在大臂根部和顶部设计专用吊耳的方案设想,并对方案中涉及的吊耳及焊缝进行了强度校核计算,对比研究了同类电铲设备已有的吊装方案,提出了针对P&H2800XP电铲大臂2种吊装实施方案。结果表明:2种方案的实施实现了电铲大臂的安全吊装工作,整体吊装的安全系数在2.33以上。

基于模糊PID的矿用电铲多机构协同控制研究

针对矿用电铲在挖掘过程中,多由人工操作,受个人体能、驾驶技巧、环境等诸多因素干扰,挖掘中存在工作效率低、能耗大等不足,并基于大型矿用电铲智能化与无人化的需求,通过分析模糊控制PID原理及优势,提出了基于模糊PID的矿用电铲多机构协同控制方案,设定挖掘轨迹,并对比提升钢丝绳悬空长度及推压斗杆伸长量,将两者误差值及误差变化量作为模糊控制输入量,通过模糊运算,由控制器完成控制电机运转过程,进而达到电铲多机构协同运行,能够按照设定挖掘轨迹进行挖掘作业。并搭建实验平台进行测试,实验表明,提升机构与推压机构协同良好,实际挖掘轨迹与目标轨迹误差仅为5.024%,系统稳定,实现了智能化需求。

贪婪算法在露天煤矿电铲动态称重系统的应用

为了延长数据传输网络生命时间,提升动态称重效果,研究了贪婪算法设计露天煤矿电铲动态称重系统。通过力传感器与角度传感器等,采集露天煤矿电铲动态称重数据。利用信号处理电路滤除采集数据内部噪声,以输出接口方式,传输处理后的数据至无线通信模块;利用近似贪婪算法,优化数据传输距离,延长网络生命时间。通过单片机控制力传感器与角度传感器等传感器采集数据,根据计算机处理结果实现限位报警。利用计算机处理单片机接收数据,获取电铲动态称重数据并在LCD显示器上显示。该系统可有效采集电铲回转时的应力值,在不同网络环数时,数据传输的网络生命时间较长、比率较高,数据传输效果较好。系统可精准动态称重,有效呈现动态称重结果。

通风除尘设备在电铲中的设计应用

传统矿山电铲的除尘设备普遍采用机械除尘等方式,存在散热效率低、噪音大、占用空间大、结构强度低、过滤性较低等问题。本文提出了一种空过滤式除尘设备,重点展开了某矿山电铲通风除尘设备的设计方法和流程,显著提高该类型设备对电铲内部配电设备及机械设备的换热效率和空气过滤能力,推动通风除尘设备在矿山领域的应用。

WK-35电铲中央枢轴液氮冷装工艺研究

WK-35电铲中央枢轴通过过盈配合与电铲底盘联接,该配合有配合直径大、配合长度长、过盈量大的特点。从装配工艺、装配要点等方面进行分析,制定装配方案。装配方案在该次装配中成功实施,为其他类型电铲中央枢轴的装配提供参考。

基于大数据的电铲健康管理系统设计分析

新时期,矿山企业为了提升生产效益,正在积极转型升级,开始将大数据、物联网等技术应用在生产中,建立了矿山智慧生产模式。本文通过分析电铲数据基础问题,并结合电铲数据特点,给出了电铲健康管理系统设计方案。

露天矿电铲尾线电缆收放车及使用效果

为了提升电铲工作效率,确保露天矿山安全、高效生产,分析了目前各大露天矿山经常使用的3种移设电铲尾线电缆方法的缺点,提出用尾线电缆收放车配合电铲行走转场、同时收放电缆,并详细介绍了电铲尾线电缆收放车的行走、平台、机房、安全围栏、收放线装置、电控系统、距离检测防拽器和电缆支撑架等8大主要部件。结果表明:通过现场实践,该收放车与电铲配合合理、运行协调,提高了露天矿山生产效率,避免了电缆在地面拖拽从而造成破损进而引发安全事故,减少了人工辅助布置、移动电缆工序,节省了人力物力。

WK-35电铲推压装置智能保护系统的设计与应用

为解决WK-35电铲推压皮带张紧力不足和超负荷连续过载作业造成推压皮带、推压轴等部件失效问题,降低故障率,达到节约维修成本的目的,设计了一种推压装置智能保护系统。应用结果表明,该系统实现了对推压电机轴和推压减速箱输入轴转速差值的智能监测,分析出了推压皮带在运转过程中的实时动态滑差率。当推压皮带滑差率超出某一预警值后,系统做出相应的预警,达到了预期效果。

WK-55型电铲回转失控故障分析及整治技术研究

针对WK-55型电铲在日常生产作业中易出现回转失控故障的问题,基于WK-55电铲工作原理,结合WK-55电铲出现的回转失控现象,分析了回转失控原因,并针对性提出了一些具体解决措施。应用结果表明:应用这些维修方案后,电铲回转失控故障明显减少,更好地保障了WK-55电铲的安全稳定运行,提高了WK-55电铲的出动率,取得了较好的应用效果,可为类似工况下WK-55电铲回转失控故障的解决提供参考。

电铲通风除尘系统对比分析

为了找到最佳的通风除尘系统,提高电铲机房内的散热除尘效果,分析了平朔露天矿区6种型号电铲的通风除尘系统,对比分析了各种通风除尘系统的相关参数。结果表明:滤筒式通风除尘系统过滤精度和过滤效率较高,散热除尘效果显著,改善了电铲机舱环境,减少了电气故障,延长了电气元件的使用寿命,降低了设备维修成本。

495HR电铲回转减速箱耳座焊缝区开裂原因及焊修工艺

通过对495HR电铲回转减速箱耳座异常开裂现象的研究,发现该裂纹系疲劳裂纹,主要成因包括设备点检不到位、耳座焊缝设计缺陷及设备使用工况较差导致的裂纹延伸扩展;根据现场检修状况并结合已有检修设备,提出了切实可行的焊接修复工艺方案。结果表明:工艺方案可成功修复495HR电铲回转减速箱耳座开裂。

电铲工作装置状态检修方式的探索与应用

设备运行过程中各零部件都会产生损耗,出现故障的概率也会随之增加。引发电铲损伤、降低电铲使用寿命的因素较多,包括长期高负荷工作、工作环境恶劣、使用时间长等。为了节约使用成本,必须想方设法延长设备的使用寿命。这需要维修人员把握状态维修方式的应用要点,降低设备的故障率、电铲零件的损伤率等。本文研究WK-35电铲工作装置工作原理及结构组成,对研究其状态维修方案,以解决电铲在维修使用中的难题,并简要阐述了WK-35电铲状态维修的流程及工艺。