悬臂式掘进机截割臂摆角跳动消除的控制方法

悬臂式掘进机在截割煤岩的过程中易出现截割臂摆角跳动现象,严重降低截割臂稳定性及巷道掘进效率,提出了消除截割臂摆角跳动的控制方法。采用PID控制理论,设计了PID控制器,建立了截割臂系统的传递函数,运用Simulink方法建立了截割臂摆角跳动的消除控制仿真模型,以不同信号源作为激励,分析了控制系统的响应,以及反馈调节增益关键参数对控制系统性能的影响,求得反馈调节增益最优取值。结果表明:对于不同激励,尤其是一些强冲击激励,控制系统都能得到稳定的输出,控制精度可达98%以上,响应速度为0.2 s左右;反馈调节增益的取值越大,系统的控制精度越高,响应速度也越快,但其最优取值约为100,取值过大则会造成系统震荡,导致整个控制系统失效。该研究为掘进机的智能化控制提供了一定的参考。

矿井掘进机工作期间摇臂摆动规律的研究

以EBZ160型掘进机为例,采用仿真模拟方法,模拟分析了掘进过程中液压油缸压力和截割头受到的载荷,仿真结果显示摇臂最大水平、垂直摆角分别为26°和37°。现场测出掘进机摇臂在水平、垂直方向上的摆角范围分别为-27°~24°和-36°~37°。通过对掘进机工作期间摇臂摆动规律研究,为矿井提高巷道断面质量提供了一定的理论指导。

基于Simulink的掘进机截割臂摆角跳动规律研究

针对掘进机截割臂在截割作业过程中由于冲击载荷作用,使截割路径偏离预定的截割轨迹,导致出现截齿断裂、触顶等问题,建立了掘进机截割臂的分析模型,对其截割机构的受力进行了分析,利用Simulink仿真分析软件建立了截割臂跳动的分析模型,同时建立了实际摆角试验验证模型,对其跳动情况进行了分析。研究结果表明,掘进机截割作业过程中截割载荷越大,截割臂垂直摆角呈现先降低然后增加的趋势。该研究结果可为提升掘进机截割机构自动控制系统精确性及截割定位纠偏奠定基础。