全断面硬岩掘进机推进系统的电液控制技术研究

发布时间：2018-06-26 13:49

  本文选题：掘进机 + 推进速度　； 参考：《辽宁工程技术大学》2017年硕士论文

【摘要】：由于掘进机在煤矿井下处于长期的连续工作状态,推进系统承担着掘进过程中的重要工作,影响着推进的速度,巷道的成型质量。所以需要对推进液压系统的控制问题做进一步研究。本文提出了基于电液比例控制技术的压力流量双闭环控制策略,利用比例溢流阀和比例调速阀来控制推进液压缸的速度、压力,来实现推进过程中推进压力和推进速度的相互匹配。本文的课题以通用公司的KSZ-2600型掘进机为研究背景。阐述分析了国内外的掘进机的发展历史及现状,介绍了本课题的研究背景下的KSZ-2600型掘进机的特点,分析目前TBM掘进过程中存在的问题,提出本文的课题研究的目的和意义以及所要研究的内容。介绍全断面掘进机的组成结构和工作原理,在介绍推进液压系统的工作流程和电液比例技术在TBM上的应用的基础之上,提出其控制方案,利用比例溢流阀和比例调速阀来控制推进液压系统的速度和压力。模拟掘进机实际掘进工况的特点和控制要求,使用机械仿真软件AMESim对推进液压系统进行建模仿真分析,同时根据现场参数为重要器件选型。利用AMESim/Matlab联合仿真技术,对推进液压系统进行仿真分析,在Matlab的控制模型中分别采用PID和BP-PID算法进行仿真。最后利用KSZ-2600型全断面硬岩掘进机掘进试验,通过对程序的编写和上位机参数的设置来控制推进压力和速度,经过试验前后的对比分析,表明采用本文的控制方案的曲线要远好于未采用控制方案的曲线,取得令人满意的结果。利用KSZ-2600型TBM进行试验,验证控制器效果。
[Abstract]:Because the roadheader is in the long-term continuous working state in the coal mine, the propulsion system undertakes the important work in the tunneling process, which affects the speed of the propulsion and the quality of the roadway. Therefore, the control of propulsion hydraulic system needs to be further studied. This paper presents a double closed loop control strategy of pressure and flow based on electro-hydraulic proportional control technology. The proportional relief valve and proportional speed regulating valve are used to control the speed and pressure of the hydraulic cylinder. To achieve the mutual matching of propulsion pressure and speed during the propulsion process. The research background of this paper is KSZ-2600 roadheader. This paper analyzes the development history and present situation of roadheader at home and abroad, introduces the characteristics of KSZ-2600 roadheader under the research background of this subject, and analyzes the problems existing in the process of TBM tunneling at present. The purpose and significance of the research and the contents of the research are put forward. This paper introduces the structure and working principle of full section roadheader, and puts forward its control scheme on the basis of introducing the work flow of propulsion hydraulic system and the application of electro-hydraulic proportional technology in TBM. The proportional relief valve and the proportional speed regulating valve are used to control the speed and pressure of the propulsion hydraulic system. In order to simulate the characteristics and control requirements of the actual driving conditions of roadheader, the mechanical simulation software AMESim is used to model and simulate the hydraulic propulsion system, and the important components are selected according to the field parameters. The hydraulic propulsion system is simulated and analyzed by AMESim-Matlab. Pid and BP-PID algorithms are used to simulate the control model of Matlab. Finally, using KSZ-2600 full-section hard rock roadheader tunneling test, through compiling the program and setting the upper computer parameters to control the propulsion pressure and speed, after the comparative analysis before and after the test, It is shown that the curve of the control scheme in this paper is much better than that without the control scheme, and satisfactory results have been obtained. By using KSZ-2600 TBM, the effect of the controller is verified.
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD421.5

【参考文献】

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本文编号：2070582