悬臂式掘进机自动截割控制系统设计.pdf

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1、第25卷第1O期中国矿业Vo1．25，No．102016年1O月CHINAMININGMAGAZINE0ct．2O16悬臂式掘进机自动截割控制系统设计李海斌(山西省同煤集团煤峪口矿，山西大同037041)摘要：针对目前悬臂式掘进机自动化及智能化控制程度低等问题，提出了自动截割控制技术。通过建立截割头空间位置数学模型，设计了悬臂式掘进机自动控制系统，同时以可编程计算机控制器PCC模块化功能为基础完成对自动截割控制系统的程序设计。针对目前其可视化程度低的缺陷，设计了上位机监控，并与PCC进行实时通讯，以实现掘进机运行状态的实

2、时监测。最后进行了井上井下实验，其结果证明：该控制系统运行可靠、稳定，重复精度高、无累计偏差，完成自动截割及刷帮功能后，巷道两帮无明显误差，能够很好地实现自动截割功能。关键词：悬臂式掘进机；自动截割；PCC中图分类号：TD421文献标识码：A文章编号：1004—4051(2016)10—0150—04ThedesignofboomroadheaderautomaticcuttingcontrolsystemLIHai—bin(MeiyukouMine，ShanxiDatongCoalMineGroup，Datong037

3、041，China)Abstract：Inviewofthepresentlowlevelofautomationandintelligentcontrolofboomroadheader，automaticcuttingcontroltechnologyisproposed．Byestablishingthemathematicalmodelofcuttingheadspacedesignofthecantilevermachineautomaticcontrolsystem，atthesametime，basedon

4、theprogrammablecomputercontrollerPCCmodularfunctionstOcompletetheprogramdesignofautomaticcuttingcontrolsystem．Aimingatthedefectofthelowdegreeofvisualization，designthePCmonitoring，real—timecommunicationwiththePCC，tOrealizethereal—timemonitoringofrunningstatusofmac

5、hine．Inoueundergroundexperimentwascarriedoutatlast，theresultsshowthatthecontrolsystemisstableandreliableoperation，highrepeatprecision，nOcumulativedeviation，completionofautomaticcuttingandbrushhelpfunction，n0obviouserroroftwosidesofroadway，canwellrealizetheautomat

6、iccutting．Keywords：boomroadheader；automaticcutting；programmablecomputercontroller悬臂式掘进机自动截割控制是提升截割效率图2(b)所示。通过建立的数学模型可以获得升降以及精度的重点部分，完成其自动以及智能化具有及回转右侧液压缸伸缩量￡、l以及巷道坐标系内很好地保障煤矿的安全运转，在很大程度生缩减工截割头的横纵坐标间的数学表达式[2]，然后就能获人劳动强度的同时提升采煤效率等优势。本文设取截割头的确切位置。计了自动截割控制方法以完成悬臂式掘进机

7、的精根据图1(a)可得，截割头和升降油缸伸缩量z确以及自动截割。间可通过其在巷道中的纵坐标建立关系，见式(1)。1建立截割头空间位置数学模型一(L+A1)sin将悬臂式掘进机的截割头及每个工作结构部{lICOS1『1L生—————d—了——土——一]1一。+十UoI}(1l)J件简化成球体和刚性杆件l_1]，分别建立掘进机截割．／~1L2JJ结构垂直及水平平面的数学几何模型，如图1(a)、式中：z及△z分别表示截割头纵坐标及其伸缩油缸伸长量；L表示截割臂长度；L、Lz分别表示截割臂垂直运动中心02到升降油缸和机架的铰接节

8、点A收稿日期：2O16一O2—1O及升降油缸和机架的铰接节点B的距离；L。表示截作者简介：李海斌(1975一)，男，山西怀仁人，同煤集团煤峪口矿机电矿长、工程师，专业为机械设计制造及其自动化，研究方向为煤矿割臂在水平位置时点A到点B的距离；表示截井下机电设备与管理。割臂在水平位置时的角AOX；0。表示截割臂和第1O期