采煤机调高实验装置及测控系统的设计与研制

发布时间：2020-03-24 22:17

【摘要】：双滚筒采煤机是综合机械化采煤的重要设备,实现其单个设备的自动控制是实现综采工作面“无人化”的重要前提,其中,采煤机滚筒的自动调高技术是采煤机自动控制的关键技术之一。由于受限于煤矿井下的恶劣环境,很难获取采煤机现场工作时的信号,为了更好地开展对采煤机滚筒自动调高技术的研究,课题组基于相似理论设计了一种采煤机调高实验装置,但是还仅限于理论设计,并未进行具体的实物研制。本文首先在课题组之前对实验装置理论设计的基础上,结合课题背景和工厂具备的加工条件,对采煤机调高实验装置进行优化设计,其中主要包括截割滚筒结构设计和截割负载计算、牵引和调高液压缸的设计研制、减速器的设计研制以及液压泵站的设计研制等,并完成采煤机调高实验装置最终的整机搭建工作。紧接着,以采煤机调高实验装置为研究对象,分析了实验装置测控系统的总体方案和功能需求,对测控系统硬件部分中的传感器、数据采集卡和电脑等各类硬件进行了选型搭建,并完成实验装置中关于强电部分的电控柜的研制。对于测控系统的软件开发,应用LabVIEW和MATLAB软件通过模块化的设计思路,分别设计编写了登录界面、系统程序初始化、数据传输、数据处理、数据保存和历史数据查询与显示等模块,以满足测控系统的功能需求,并对测控系统的主界面进行人性化设计。最后,通过合理有效的实验,对已经设计好的测控系统进行性能验证,并对实验结果进行比较分析。实验结果表明,该测控系统性能良好,具有较好的精度和准确性,满足课题上的需求,所研制的采煤机调高实验装置可以为项目的进一步研究提供实验平台。图[74]表[11]参[50]
【图文】：

实验台,博士,采煤机

采煤机滚筒的自动调高是实现采煤机自动控制研究的重要前提，而采煤自动调高依赖于准确可行的煤岩界面识别理论[1-2]。建立煤岩界面识别理取大量的截割响应信号[3]，但是由于煤矿井下诸多因素的限制，我们并不获取所需的截割响应信号，因此我们需要在实验室的环境下搭建采煤机实验装置[4-5]，在模拟实验装置上开展信号采集的实验。为此，国内学者搭建了与各自课题相关的实验装置。1. 实现单一运动的采煤机实验装置重庆大学刘长钊博士研制了如图 1 所示的采煤机截割传动系统机电动态台[6]，在此基础上对非稳态工况下采煤机截割传动系统的机电动态特性进的研究。该实验台是由动力源、截割部齿轮传动系统和加载装置三个部分地模拟了真实采煤机上的截割机电传动系统，但是实验台上的截割滚筒一个飞轮来代替，缺乏一定的理论依据，而且该实验装置不具有牵引运动动。

实验台,博士,采煤机

图 2 苏秀平博士实验台Fig2 Dr. Su Xiuping experimental platform实现多种运动的采煤机模拟实验装置aijian 和 Zhang Qiang 等人研制了如图 3 所示的多传感器信台可以实现水平牵引和滚筒截割运动。利用传感器、红外割比下截割电流、振动、声发射、红外热成像等信号，建立煤岩界面辨识理论提供大量的数据。但是该实验装置仅由组成，，结构过于简单，并不能很好的模拟采煤机的真实运
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD632.1;TP311.52

【参考文献】