EBH35型悬臂式掘进机遥控技术研究

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1、能源研究与信息第27卷第2期EnergyResearchandInformationVol.27No.22011文章编号:1008-8857(2011)02-0117-05EBH35型悬臂式掘进机遥控技术研究任庆文,王建兵,宋德朝(上海思博职业技术学院,上海201300)摘要:EBH35型悬臂式掘进机非常适合于切割煤及半煤岩巷道，或者硬度低于f4的岩层。通过对掘进机遥控理论及应用的分析与研究，提出适合EBH35型掘进机可行的遥控方案。通过对掘进机的总体结构分析，根据系统的要求设计出基于CAN总线的总体遥控方案。遥控功能的实现需要解决远程控制箱设计、遥控控制系统设计两项

2、关键技术。根据系统的输入输出要求选用HBC工业遥控器，并设计符合本项目的操作面板。车载控制器采用SPT-K系列控制器和显示模块，车载控制系统和遥控信号之间通过CANopen协议通讯，并编写遥控通讯程序。关键词:悬臂式掘进机;遥控;远程控制箱;CANopen中图分类号:TD421文献标识码:AEBH35型悬臂式掘进机非常适合于切割煤及半煤岩巷道，或者硬度低于f4的岩层，它的工作环境十分恶劣，对操作人员的人身安全造成很大威胁。因此通过对掘进机遥控理论及应用的分析与研究，设计出可行的遥控控制方案，使现场控制与遥控相结合，这样使操作人员的工作位置和机械作业位置可以在两个不同的

3、地方。一方面保证了操作人员的人身安全和身体健[1]康，另一方面也提高了劳动生产率，节约了生产成本。国外掘进机的遥控技术发展已经十分成熟，但国内对此研究还停留在初始阶段，成型的产品还非常少，鉴于此种情况加之市场的广大需求，对EBH35型悬臂式掘进机进行遥控化改造，并展开了一系列相关的研究，取得了一定的成果。通过分析，遥控功能的实现需要解决两项关键技术，即远程控制箱设计和遥控控制系统的设计。本文围绕这两项关键技术对EBH35型悬臂式掘进机遥控技术进行分析研究。1EBH35型悬臂式掘进机遥控系统总体方案分析EBH35型悬臂式掘进机整机机身矮、结构紧凑，特别适合中小型煤矿的综

4、合采掘以及中小型煤巷，可以进行半煤岩、软煤岩的巷道掘进，也可以在铁路、公路、水利工程等隧道中使用。设备参数设计合理，符合我国目前中小煤矿标准化掘进机巷道的要求，能够满足煤巷的快[2]速掘进和半煤岩的高效经济掘进的要求。收稿日期：2010-01-25作者简介：任庆文(1966-)，女(汉)，高级讲师，qingwen.ren@163.com118能源研究与信息2011年第27卷无线遥控具有无方向性、可穿透障碍物、不受工业辐射的影响等优点，还可以按频率的不同划分为不同的信道，也可以在相同的频率下对不同的发射机、接收机按不同的地址方式进行编码，因而无线电遥控广泛应用于工业遥控

5、中。根据项目的要求，无线遥控掘进机控制系统采用以CAN总线为基础的现场总线分布式结构，其总体结构如图1所示。无线遥控掘进机通过电磁波传输控制信号以实现远距离控制，其遥控系统主要由遥控装置、控制器和各种执行器[3]组成。CAN-BUS总线遥控装置控制器显示模块控制器压力传感器电流传感器电压传感器温度传感器电磁换向阀比例减压阀各类继电器图1EBH35型掘进机控制系统总体结构Fig.1SchematicdiagramoftheoverallstructureoftheEBH35remoteboringmachine2关键技术研究2.1远程控制箱设计在远程控制箱研制过程中，制

6、定了不同的遥控系统实施方案，对自行研制的遥控系统和选用厂家提供的遥控系统的利与弊进行充分的分析对比：自行研制的遥控系统可以充分掌握其核心技术，而且有利于日后规模化配置时降低成本，但由于技术能力和研制周期所限，很难保障遥控系统的工作可靠性；而且由于当今市场国际化的特点，已经出现了商品化的通用工业遥控系统，且技术已经基本成熟，工作性能稳定。经过综合分析考虑，结合EBH35型掘进机工作现场要求和车上需要控制的模拟量与开关量的个数，最后选定采用德国HBC生产的无线遥控设备。根据系统的输入输出要求，最后设计的控制箱操作面板如图2所示。采用防爆的发射器和普通等级的接收器，因为接收

7、器可安装于掘进机的防爆电控箱中，而接收器的天线可以安装在车体上，这样更方便接受遥控信号。在控制箱上，还要设计以下功能：(1)主泵P1P2P3P4P5压力显示。(2)水泵压力显示。(3)液压、油温。(4)冷却水温。(5)电机电压、电流。此功能牵涉到遥控反馈功能，即在遥控发射器上增设反馈显示屏，遥控高频模块选配双向模块，这样就可以实现机器运行状态的检测。第2期任庆文,等:EBH35型悬臂式掘进机遥控技术研究119小臂下降左履带前进右履带前进铲板伸出大臂下降大臂左转大臂右转截割头升截割头降111111小臂上升左履带后退右履带后退铲板收回大臂上升电动