工作面高效回采智能化调控技术研究

针对采煤机和刮板输送机连续高速运转造成的能源浪费和运输效率低的问题,基于多传感器信息融合技术,选取采煤机摇臂振动信号、截割电机电流信号以及调高油缸压力信号作为表征信号,利用RBF神经网络识别参数得到采煤机的煤岩截割状态。开展采煤机煤岩截割实验,读取采煤机截割煤、岩时的参数信号进行分析,验证预测效果为97.2%.对采煤机双向割煤过程中刮板输送机载煤量的变化进行分析,探究负载与电机电流的关系,为刮板输送机-采煤机协同调速提供依据和控制策略,有效解决采煤机和刮板输送机恒速运行模式下刮板输送机负载变化过大,避免了煤量短时过度累积和卸载。研究结果为加强矿区的安全建设提供一定的技术依据,避免了各种装置及设备的损失,对提高提煤矿的经济效益具有重要意义。

基于RK3568的采煤机5G智能控制器硬件电路设计

随着煤矿智能化以及5G技术的快速发展,为了适应煤矿智能化的发展需要,设计了一款基于RK3568为核心处理器的采煤机5G智能控制器,以矿用5G通信技术为基础,通过该5G控制器、矿用隔爆5G路由器、矿用5G基站等组成采煤机5G通信系统,将采煤机摄像头视频、各传感器数据、采煤机工作状态数据等通过5G上传至地面调度中心,实现通信的高可靠、大带宽和低延时。

采煤机摇臂壳体强度分析与优化设计研究

针对采煤机摇臂壳体存在肋板位置开裂的问题,以J71A型薄煤层大功率采煤机摇臂壳体为研究对象,运用ANSYS Workbench仿真分析软件,开展了摇臂壳体强度分析。结果表明,摇臂壳体肋板位置存在应力集中是其出现断裂的主要原因。通过提高肋板尺寸的方法完成了摇臂壳体结构改进,改进之后的摇臂壳体满足安全使用要求。改进摇臂壳体的应用,降低了摇臂壳体的故障频率,提高了采煤机有效工作时间,降低了采煤机运维成本,减少了煤炭成本,提高了煤炭产量,为煤炭企业创造了更多的经济效益。

基于ANSYS的采煤机销轴及齿轮的优化研究

为了解决采煤机在运行过程中出现的摇臂销轴运行断裂及齿轮断裂问题,建立了销轴和齿轮的三维结构模型,并建立了采煤机运行时摇臂调高的力学模型,利用ANSYS和ADAMS有限元仿真分析的方法对采煤机运行过程中销轴、齿轮的受力情况进行分析,并针对性地提出了优化措施。根据实际应用表明,优化后彻底解决了销轴运行中的断裂和齿轮断裂问题,极大地提升了采煤机运行的稳定性和可靠性。

大采高环境下采煤机摇臂的设计及应用

为探究大采高环境下的采煤效率提升路径,从采煤机摇臂的角度着手,探究大采高环境下采煤机摇臂的设计工作。结合大采高环境下的一般需求,对采煤机摇臂的整体结构进行设计;分别对采煤机摇臂的传动组件和壳体两个重要组成部分进行设计,并对其设计要点进行初步探究;对设计完成的采煤机摇臂进行仿真分析。结果显示,面向大采高环境所设计的采煤机摇臂结构具有相对较优的综合性能,以期在今后逐步得到实际应用。

采煤机柔性轴设计及优化分析

为保护采煤机摇臂齿轮系统,提高采煤机柔性轴使用寿命,避免其频繁损坏,采用有限元方法对圆弧结构卸荷槽和U型结构卸荷槽两种柔性轴的应力分布进行分析,圆弧结构更加适合柔性轴卸荷槽结构。此外采用控制变量法研究不同半径以及不同扭矩下柔性轴的应力分布情况以及变化规律,研究发现半径越小卸荷槽位置处应力集中现象越明显,并且随着扭矩增加,卸荷槽半径越小,其应力增长速度越快。最终通过分析确定最佳设计参数并为柔性轴设计提供指导性意见。

毫米波雷达在采煤机防碰撞上的应用

煤矿综采工作面智能化开采面临如何准确定位采煤机截割滚筒与液压支架护帮板相对距离,以避免采煤机与液压支架护帮板联动过程中产生碰撞的问题。通过分析当前3D毫米波雷达应用在采煤机防碰撞领域的不足,提出将4D毫米波雷达应用在采煤机防碰撞领域的构想并对此展开研究。从4D毫米波雷达的算力与GB/T 3836.4对于本质安全型“ib”设备供电参数限制之间的适配角度,研究设计4D毫米波雷达的系统;同时在常用的雷达点云预处理算法基础上,针对综采工作面这一特殊工况环境,研究可以适用于采煤机防碰撞检测的4D毫米波雷达点云预处理算法,为最终开发基于4D毫米波雷达的采煤机防碰撞检测装置提供基础支撑。

一种融合5G通信技术的采煤机主控制器设计

设计了一种融合5G通信技术的采煤机主控制器。5G控制器具有以太网、CAN、485/422、Wi-Fi等通信接口,从而实现采煤机身传感器信息、控制机器动作、与显示屏人机交互。控制器内置5G通信模组,可直接接入5G环网,实现与工作面其他设备的数据交互。借助5G通信的高带宽、低延时,可以实现采煤机与工作面其他设备实时通信。将5G通信集成在控制器内部,减少了外接5G设备造成的易损坏、数据转发时延长的问题,进一步发挥了5G通信的优势。

采煤机集中注脂润滑技术现状及发展展望

分析了发展采煤机注脂润滑技术的必要性,对注脂润滑技术的国内外现状进行了系统的梳理及研究,在此基础上对采煤机注脂润滑技术在高度集成、智能化、多点润滑、环保节能等方面进行了发展展望,为后续的结构设计提供了研究方向。该技术在采煤机得到成功应用,能够提升采煤机的智能化水平,提高采煤机的整体可靠性、安全性,产生较好的经济、社会效益。

采煤机截割电动机防转装置的设计与应用

针对采煤机摇臂截割电动机在井下使用过程中出现的“转圈”故障现象,通过改进截割电动机的定位结构,设计了一种采煤机截割电动机辅助定位装置,包括增加电动机定位销防退组件和楔形防转组件,从两方面加强了电动机的定位效果,实际应用表明可保证截割电动机的可靠固定。

采煤机截割部双列圆锥滚子轴承初始游隙计算分析

计算分析了内圈过盈配合和内外圈温差对双列圆锥滚子轴承轴向游隙的影响,得到了由于内圈过盈配合和内外圈温差导致的轴向游隙减小量,以某型采煤机截割部双列圆锥滚子轴承为具体计算对象,计算得到了适合于采煤机截割部工况的轴承最佳轴向初始游隙值,为双列圆锥滚子轴承初始游隙的确定提供了参考依据。

MG450/1050型采煤机截割部优化设计研究

为解决采煤机在满负荷工况下因振动、负载导致的采煤机截割部壳体断裂等问题,本文采用ANSYS Workbench软件对MG450/1050-WD型采煤机滚筒截割部壳体受力状态进行分析,得出采煤机截割部壳体的应力集中点;对采煤机截割部进行优化设计,提高结构强度;并对优化后的采煤机截割部壳体进行有限元分析,验证其是否满足要求。

基于长短期记忆神经网络的采煤机摇臂轴承剩余寿命预测

为解决采煤机摇臂关键零部件的失效问题,基于长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)提出了一种创新性的方法,以预测采煤机摇臂轴承的剩余寿命。基于长短期记忆神经网络理论,通过建立轴承寿命退化指标,对轴承剩余寿命进行预测,同构利用分层抽样方法对数据集进行划分;通过引入粒子群算法优化LSTM,解决LSTM算法选择最优超参数的问题,提高轴承剩余寿命预测精度。研究结果表明,基于LSTM的轴承剩余寿命预测结果与实际轴承寿命变化情况基本一致,预测结果均在置信区间内,可以为轴承维修保养工作提供参考。

采煤机机载喷雾引射除尘技术及装备的研究

针对3 m左右采高综采工作面使用采煤机喷雾控降尘措施时沿煤壁一侧运移的高浓度粉尘危害严重、机面安装电动除尘风机空间受限的问题,提出了一种利用喷雾引射作为动力进行集中抽尘净化的除尘措施,并采用测试分析的方法对喷雾引射风量、引射效率与喷管直径、喷管长度、喷嘴张角、喷雾水量、喷雾压力之间的关系进行了研究,在此基础上研制出一种高度小于300 mm的机载多管组合式喷雾引射除尘器,其抽吸风量和负压可达到200 m^(3)/min和800 Pa以上,配合使用采煤机喷雾控降尘技术,可将采煤机逆风割煤时下风侧10 m处的呼吸性粉尘降尘效率提高至90%以上。

基于煤矿采煤机智能化关键技术分析

煤矿生产中引入先进的设备和技术是必不可少的,现如今智能化技术的发展能够进一步满足煤矿企业发展的需求,采煤机智能化关键技术的应用对煤矿的发展起着重要的作用,可以全面推进煤矿实现无人化开采。主要介绍了煤矿采煤机智能化关键技术的发展现状和不足之处,重点分析了几种采煤机智能化关键技术。

采煤机摇臂振动监测软件开发

为提高采煤机的运行可靠性,开发一种基于时频分析的采煤机摇臂传动系统振动监测软件。应用结果表明,该软件能够直观反映采煤机摇臂传动系统的振动信息,及时发现和识别异常振动现象,可为采煤机的可靠运行提供有效保障。

中厚煤层大功率采煤机摇臂设计与研究

摇臂是采煤机的主要组成结构,煤矿开采量的逐渐增加给采煤机的摇臂承载功率要求更大,其工作环境也越来越差。通过对中厚煤层的大功率采煤机进行设计和研究,对摇臂的传动组件以及其壳体的制造工艺进行设计,最后利用有限元模型进行仿真分析,对中厚煤层的开采效率以及采煤机的使用寿命都有着重要的实际意义。

采煤机摇臂齿轮传动系统的动态仿真

以采煤机摇臂齿轮传动系统为研究对象,对其在无负载和各种工况下的振动特性进行了分析,并对仿真数据进行时域和频域分析。分析认为,无负载状态下,启动阶段最大激发振动出现,初始阶段随输入负荷的增大而减小;通过频谱分析,得到了两级齿轮的倍频及一阶传动频率,当输入负载增大时,齿轮副的振动响应随啮合刚度的变化而增大。

采煤机摇臂智能调高控制系统设计与功能实现

针对采煤机在实际生产中需要根据煤层条件对其摇臂的截割高度自适应的调节控制的要求,结合采煤机当前自动调高系统的控制需求,完成了采煤机关键器件的选型设计;并结合采煤机摇臂的智能化调高要求提出了PID控制策略,对比传统PID控制器和单神经元PID控制器的控制效果,为今后采煤机摇臂的智能化调高奠定基础。

采煤机摇臂变位机研制

针对采煤机摇臂在维修过程中翻转难的问题,分析了采煤机摇臂的结构特点和在维修中的翻转要求,提出实现摇臂机械化翻转应具备的功能特点,设计了一种新研制的摇臂翻转装备,并通过实际实际应用验证了该成套设备的实用性及其合理性,解决了采煤机摇臂维修过程中翻转难的问题,对提高生产效率及生产安全性有重要意义。