掘进巷道断面自动测量的数学模型

为了对巷道断面轮廓及中心线进行监测与定位,将悬臂式掘进机简化为机器人模型,建立其悬臂运动学和车体运动学方程,计算出掘进机截割头的空间坐标和巷道断面坐标系统;利用坐标变换,推导出巷道断面坐标系统相对掘进机车体坐标系统和大地坐标系统的数学模型,实现断面监测和轮廓显示,有助于建立巷道轮廓曲线和巷道中心线的数字化模型。     

悬臂式掘进机断面轮廓监控系统

为了有效控制掘进机截割断面的准确性,建立了截割机构工作参数和巷道断面尺寸关系的数学模型,推导了悬臂转角、液压缸行程及截割头空间坐标的位置关系,并以8051f系列单片机为核心.开发了悬臂式掘进机断面轮廓的监控系统.该系统能够根据传感器采集的实时数据,精确控制悬臂的摆动行程,及时准确地计算截割头的位置和断面截割情况,实现了巷道断面截割的自动控制.     

悬臂式掘进机的干涉分析及技术改造

依据悬臂式掘进机的结构特征,分圻了悬臂式掘进机在机构设计中出现的机械干涉同题,井对现场机械干涉问题进行了分析,在此基础上提出了技术改造及防止系统干涉的思路。     

悬臂式掘进机工作机构功率模糊调速系统的研究

根据悬臂式掘进机的工作特点及被切割的煤岩特性而设计的一种模糊控制器,实现了悬臂式掘进机工作机构进给速度的模糊控制。其数字仿真结果表明,控制效果良好,有一定的实际参考价值．     

悬臂式掘进机截割轨迹可视化监控

为解决悬臂式掘进机工作时产生的超挖和欠挖问题,设计了悬臂式掘进机截割过程可视化监控系统.该系统采用PC_Based Control技术的设计思想,建立了掘进机的截割坐标系,并给出了截割断面超限报警限的确定方法.利用数据采集卡PCI-1711L及VB可视化语言实现了悬臂式掘进机截割轨迹的可视化监控.该系统使操作者可以观察到截割头实际工作位置,从而减小超挖和欠挖,降低巷道施工成本,提高施工质量.     

纵轴式悬臂掘进机断面成形控制基础研究

以EBJ-132A型纵轴式悬臂掘进机为例,在分析其截割部主要构造和工作特点的基础之上,建立了悬臂式掘进机在截割作业时,其主要工作机构参数与巷道断面尺寸之间的数学模型,并针对实际生产中几种常见的巷道断面形状,分别编制了相应的工作机构参数计算程序,同时在计算机上显示出了和实际情况相符合的截割头截割作业包络线图,验证了数学模型的正确性。     

悬臂式掘进机恒功率变频调速控制器的设计

针对悬臂式掘进机在矿井掘进时情况复杂和负载变化较大的特点,采用高度非线性识别能力的神经网络与遗传算法相融合的方法,实现悬臂式掘进机恒功率变频调速系统的控制.该方法运用遗传算法训练BP神经网络的连接权系数,改进网络性能,提高学习效率,根据系统电流的实际情况对掘进机进行变频调速控制,利用MATLAB/Simulink软件对系统进行仿真分析.结果表明：该方法所设计的以DSP为控制核心的掘进机恒功率调速控制器具有一定的学习和适应能力,能根据电流变化自动调整电机的转速,实现了掘进机恒功率变频调速,提高了掘进机的工作效率和系统的稳定性.     

地铁隧道工程悬臂式掘进机施工风险分析

为了控制悬臂式掘进机在地铁工程中带来的安全风险,结合大连地铁悬臂式掘进机暗挖隧道工程,采用风险调查法和风险矩阵法进行施工准备期施工风险分析.结果表明:可以判断施工过程中的风险概率及可能造成的风险后果,确定其风险等级,提出相应风险控制措施,可为悬臂式掘进机地铁隧道工程施工提供较好的技术指导及参考.     

基于嵌入式Linux平台掘进机远程监控系统

悬臂式掘进机远程监控系统是实现综掘面自动化的关键技术。该研究基于贝加莱公司的可编程计算机(PCC)、嵌入式工业监控计算机、Linux操作系统、CAN总线通讯的悬臂式掘进机远程监控系统。通过对发行版Linux操作系统的内核重新编译、文件系统定制和启动配置构建了一套高性能的监控软件平台;在地面试验和井下试验表明:悬臂式掘进机远程监控软件具有运行稳定可靠、功能强大等特点,满足现场控制要求。     

悬臂掘进机断面成形控制的数学模型

根据悬臂掘进机的工作过程，建立了断面成形控制的数学模型和计算程序框图，可为掘进机实现截割断面的成形控制提供理论依据。     

基于ADAMS的纵轴式掘进机模态分析

为了分析纵轴式掘进机的振动特性,利用ProE/ADAMS联合仿真方法建立了纵轴式掘进机整机多刚体动力学模型,采用ADAMS/vibration振动模块对掘进机整机进行模态分析,在PostProcessing中绘制各阶模态坐标图、二维和三维频响图,得到了前19阶整机动态响应特性和模态振型。分析表明,各阶模态下机器不会发生共振,但第6阶模态对模型振动影响较大,主要是机身带动回转台及履带机构振动;在0.8 Hz左右悬臂和伸缩油缸振动较明显,截割头、悬臂及伸缩油缸的振动在超过4.0 Hz后趋于稳定。在5.0 Hz左右,机身、回转油缸、履带振动明显。超过5.0 Hz以后,升降油缸以及履带机构的振动变得明显。所得结果为改进纵轴式掘进机设计、改善机器工作性能提供了依据。     

轻量化掘进机截割臂工作性能的离散元分析

针对纵轴式掘进机截割臂惯性大、结构稳定性差、姿态调节有限等问题,运用机器人拓扑结构分析设计出4RPU+R一平移三转动轻量化截割臂。针对截割臂遮护板遮护面积不足、缺乏保护等问题,运用TRIZ发明创造原理设计伸缩式遮护板。利用离散元数值模拟方法分析该机构对煤岩断面成形质量的影响,结果表明：矩形断面掘进成形率可达77.96 %,该一平移三转动轻量化截割臂用于矩形煤岩断面成形的效果较好,验证了机构设计的合理性,为掘进机截割部件轻量化设计提供参考,并对掘进设备的优化和支护环境的改善提出展望。     

浅谈小型掘进机的设计

悬臂式掘进机作为一种巷道掘进机,在煤矿生产中被广泛使用。它具有掘进速度快、巷道成型性好、生产安全等优点,大大提高了矿井巷道的掘进速度和生产效率。结合小型煤矿的情况,我们对现有的掘进机进行缩小、简化和改进,从而设计出一台能适用于小型煤矿的超轻型掘进机,以降低劳动强度,保障安全生产,提高生产效率。本文主要对15kW小型掘进机的总体结构、截割机构和电气系统进行了设计。     

基于能耗最低的截割头结构参数模糊优化设计

以纵轴式部分断面掘进机的截割比能耗为目标函数,取截割头的直径、锥角、螺旋叶片升角等作为设计变量,给出了各参数的模糊约束条件,运用最优化水平截集法将掘进机截割头结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了基于能量消耗最低的截割头结构参数的非模糊优化的数学模型.利用该模型确定截割头的结构参数,可使截割头的结构参数设计更加合理,能进一步改善掘进机的截割性能,明显提高掘进机截割的经济效益.     

横轴式掘进机水平截割的动力学建模

横轴式掘进机的水平截割状态,对机器的受力、截割性能、振动、工作可靠性等有直接的影响.在分析掘进机运动的基础上,通过必要的假设与简化,分析、建立了横轴式掘进机水平截割工况的动力学模型,为研究掘进机的振动、改进机器设计、提高该型掘进机工作的稳定性创造了条件.     

悬臂式掘进机履带行走机构的设计

对悬臂式掘进机履带行走机构的组成、结构设计、主要参数计算确定等进行了分析和研究。     

悬臂掘进机纵轴式截割头运动学分析

根据悬臂掘进机的工作过程,导出了纵同式截割头齿尖的轨迹曲线方程,速度方程与加速度方程,编制程序框图,为截割头的研究和设计提供了理论依据。     

EBZ220型悬臂式掘进机在大断面全岩巷道掘进中的应用

EBZ220型悬臂式掘进机主要是为煤矿综采及高档普采工作面采准巷道掘进服务的机械设备;主要适用于半煤岩巷及岩巷的掘进,也适用于条件类似的其它矿山及工程巷道的掘进;该机可经济切割单向抗压强度≤90MPa的煤岩,可掘巷道最大宽度（定位时）5.96m,最大高度4.835m,可掘任意断面形状的巷道,适应巷道坡度±16°;该机后配套转载运输设备可采用桥式胶带转载机和可伸缩式带式输送机,实现连续运输。     

纵轴式掘进机钻进工况的运动学模型

为了解决纵轴式部分断面掘进机在钻进过程中,截割头几何参数、运动参数对截齿的速度、加速度影响问题.通过分析,给出掘进机钻进时截齿的运动轨迹,建立了掘进机在钻进工况下单个截齿的螺旋线方程,并导出其运动速度和加速度的方程,所建立的运动学模型为研究掘进机钻进工况的运动学、动力学特征,改善机器工作性能奠定基础.     

掘进机行走机构液压回路原理

该文结合悬臂式掘进机行走机构工况,分析了掘进机行走驱动液压回路的原理,回路采用两点式变量马达的方案,更适应实际工况,原动机功率利用率较高,能耗相当小.