地下铲运机称重系统的设计与试验.pdf

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1、地下铲运机称重系统的设计与试验水口郭鑫口战凯口顾洪枢口李恒通北京矿冶研究总院北京100160摘要：针对地下铲运机的工作特点，设计了适合实际应用的称重系统，通过试验寻找称重规律，分析油门开度对动态称重的影响，使在不同油门开度下仍然保证动态称重的精度。对静态称重和动态称重分别编写程序，并验证了系统的静态和动态称重精度。关键词：铲运机静态称重动态称重系统设计中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1000—4998(2015)08—0023—03Abstract：Focusingontheworkingcharacteristicsofundergr

2、oundscraper，aweighingsystemforpracticalapplicationwasdesignedinanattempttofindtheregularpatternforweighingthroughtesting，analyzetheimpactofthrottleopeningtodynamicweighingandguaranteetheaccuracyofdynamicweighingwithdifferentthrottleopening．Separateprogramsarecompiledforstaticwe

3、ighinganddynamicweighingwhilethestaticanddynamicweighingaccuraciesofthesystemareverified．KeyWords：ScraperStaticWeighingDynamicWeighingSystemDesign地下铲运机主要应用于地下矿山的矿石铲装，通连接的旋转点；为过安装自动称重系统，以及布置合适的传感器，可以实DG与重力方向的夹现在工作过程中自动对料斗中的矿石进行称重．这对角；为D1O2与01D3减轻操作人员的工作量、避免运输车辆超载都有重要间的夹角；L为大臂、意义

4、。当前，地下铲运机只有个别进口车型带有自动称铲斗和物料的质心G重系统，据使用该设备的矿山反映，精度误差较大。笔到大臂与机架铰接者以国产KCY一2型地下铲运机为试验对象，设计了自中心D的距离；t为动称重系统。结合大量的试验，找到了静态和动态的称时间；J为举升大臂、重规律，并编写静态和动态的称重算法，使其精度满足铲斗和物料作为整工业使用的要求。体，绕点D的转动惯量；F为举升油缸的举升力；T为铲运机横向摆动角度1系统设计与硬件选型(图中未体现)。1．1力学建模1．2技术方案及选型地下铲运机与轮式装载机的工作机构类似，借鉴由式(1)可知，需要测量的参数有F、

5、、。考虑到地装载机的工作机构力学模型，对地下铲运机的工作机下矿山的安装与可靠性要求，选用贺德克的压力传感构进行力学分析建模⋯[2_，如图1所示，推导出矿石质器(如图2所示)测量举升大臂的进、出口油压来间接量算式：表示举升力F，型号为HDA4844一A-250，精度≤±m=(F1O1O2IlD1D3Isinot)／(9．8Lsin0cosT0．125％FS，最小量程时的线性误差为≤±0．06％FS；选xVfDD2I‘+f0。D，f‘一2fOO：ffD。D，fcos)用倍加福两维倾角传感器分别测量纵向和横向的角度值0、，型号为INY360D—F99一Bl

6、6一V15。如图3所示，一—，_一一(1)9．8Lsin0c0sdt2、可以非接触测量两个独立的轴向0～360。倾角．测量精式中：D。为举升大臂与机体连接的旋转点；0为举升度±O．5。，重复精度O．1。；选用EPEC控制器EPEC2038，油缸与机体连接的旋转点；0，为举升油缸与举升大臂如图4所示，它是由芬兰公司生产的针对行走设备、运动机械进行控制的专用控制器．其可靠性、防水、防震}国家高技术研究发展计划项目(编号：2011AA060403)收稿日期：2015年2月等防护等级非常高，可以达到IP67的防护等级，可接机械制造53卷第612期2015／8

7、虑到液压油的沿程阻力损失，可知举升大臂角速度的平方影响了F值，这是与静态称重有区别的地方。举升大臂的角速度又与油门的开度正相关，把发动机的转速作为新的参数考虑进去，记录不同转速下大臂的角速度，并与油压差值、称重物料质量等数据共同分析。经过大量试验分析，物料质量与举升大臂油压差值、大臂举升角度的平方值有关。由图7中可知，大臂举升角度几乎匀速，结合式(1)，通过数据拟合出动态称重公式，得出适合动态称重的算式。将动态称重算式编程写入控制器中，再进行试验，效果良好．误差在1％也增大，如图9所示。从大量试验数据分析得出，油压以内，部分动态试验的数据见表2。差值

8、的变化与举升大臂角速度的平方呈线性关系．考3结论表2部分动态称重试验误差影响地下铲运机称重精度的因素很多，通