单片机采煤机液压系统故障诊断系统的应用研究

介绍一种新型单片机采煤机液压系统故障监测装置，分析阐述了其系统硬件结构功能特点及其与８９Ｃ５１单片机的连接方法。     

基于CATIA的机械手装置的运动仿真及有限元分析

对一种机械手装置利用CATIA进行三维建模、动态模拟仿真、分析计算.通过动态虚拟仿真、观察、改进机械手运动规则.对其进行空间分析、应力分析,为其优化设计奠定了理论基础.     

采煤机作业夹矸煤层性质对截齿受力的影响

采煤机是煤矿综采的重要设备,截齿是直接作用于煤岩的部件,在截割过程中受煤岩的影响较大。我国的煤层分布大多含有一定的夹矸层,夹矸分布的位置及厚度对采煤机截齿产生的截割力具有较大的影响。针对夹矸煤层性质不同截齿的受力变化,采用MATLAB进行建模计算。结果表明,夹矸在硬煤及软煤中均以中间位置时产生的截割力最大,且夹矸的厚度越大,则较大的截割力作用时间越长。     

采煤机控制系统仿真

综合机械化采煤机组是当前世界上采煤工业设备的现代化标志,采煤机又是其中的主要设备。为了提高产品性能,作者对MLS_3—170型采煤机的液压牵引部进行了仿真研究。本文涉及的内容有:编写一种新的仿真程序BGLS,并用它进行了仿真运算;运算了在不同节流孔直径和不同予开口量之下随动变量机构的空载起动特性;运算了全系统的空载起动特性;运算了全系统加载和卸载下的动态特性;对仿真结果进行了分析,并提出了改进产品设计的意见,为厂家所接受。     

航空自耦变压整流装置仿真模型的研究

研究24脉波航空自耦变压整流装置(ATRU)合理优化问题。针对传统24脉波整流变压器重量大、电路效率低,三角形连接自耦变压器绕组接法复杂、电路实现困难的缺点,为解决上述问题,研究一种关于星形连接自耦变压器的24脉波AT-RU。分析了电路的结构和原理,并推导出网侧输入电流谐波幅值表达式。利用Saber软件建立了ATRU的仿真模型,经实验证明,仿真结果和理论分析结果完全吻合。证实了改进星形连接自耦变压器的24脉波整流电路的合理性、可行性。     

一种自供电销轴受力检测系统研究

为了实现采煤机在作业中摇臂与连接架之间的连接销轴的受力实时检测,提出了一种基于压电振动俘能自供电销轴受力检测系统,不仅为销轴过载保护提供了重要依据,而且有效解决了经常更换电源的问题。将采煤机工作过程中的振动能量有效的转换为电能,为传感器和无线采集模块提供稳定充足的电能。通过多个现场测试表明,检测系统的自供电性能稳定,截取采煤机900s内工作时间进行分析,得到销轴X、Y、Z方向上最大载荷分别为16.26173 kN、51.32143 kN、303.93931 kN,测试结果与实际工况相接近,验证了基于压电振动俘能装置的自供电销轴受力检测系统应用于实际工程检测的可行性和精确性。     

阻流挡板对液力偶合器环流特性影响规律分析

调速型液力偶合器广泛应用于重型刮板输送机的软启动中,为了提高调速过程中的转矩稳定性,通常在液力偶合器叶轮之间安装阻流挡板.为了分析阻流挡板对偶合器流场及转矩传递特性的影响,针对不同挡板尺寸下的单流道流场计算模型进行数值模拟计算.获得了多工况条件下、不同阻流挡板尺寸时流场数值仿真结果,对比分析了不同工况下挡板对流场转矩特性与流场速度流线分布特性的影响.结果 表明,较低充液率时阻流挡板改变了水液环流形式,使输出转矩下降趋势平稳;较高充液率及全充液工况时,挡板降低了环流速度进而减小了输出转矩.分析结果合理预测了阻流挡板对偶合器环流特性的影响规律,为液力偶合器的结构设计与改进提供了可靠的理论依据.     

采煤机位置监测器

<正> [美]马歇尔宇航中心为解决长壁工作面采煤机位置监测问题,研制了一个简单的数字电路。该监测装置也适用于其他环境恶劣的工作场合。如图所示,该电路与一旋转式传感器的输出端连接,采煤机的     

滤筒除尘通风装置在露天采煤机中的应用

分析了露天采煤机用电气设备散热方式的优缺点;根据露天采煤机的实际工况,采用滤筒除尘器对露天采煤机的变频调速装置、降压变压器等电气设备进行强迫通风散热,利用原有的除尘通风设备给操作室通风和加热。滤筒除尘通风装置在露天采煤机中的应用,不仅保证了露天采煤机的可靠运行,延长了电气设备各元器件的使用寿命,而且使电气设备散发的热量得到了循环利用,达到了节能的效果。     

基于压电自供电的采煤机状态无线监测装置

考虑到压电自供电装置中压电振子的几何参数直接影响其共振频率,从而影响压电自供电装置的发电量,因此需要根据环境激励频率设定最佳的压电振子的几何参数,本文对基于压电自供电的采煤机状态无线监测装置进行研究,通过理论分析、仿真以及实验方法对对不同悬臂梁结构在不同外界激励作用下的发电量进行研究。研究结果表明：悬臂梁自由端质量块质量以及悬臂梁长度越大,悬臂梁压电结构的固有频率越低;随着悬臂梁厚度的增加,悬臂梁压电结构的固有频率逐渐增大。以此为依据对采煤机不同监测位置的装置选取最佳匹配的压电结构几何参数,并通过采煤机工作状态监测实验验证了本文研究的压电自供电无线监测装置的可行性。     

基于改进蚁群算法的滚筒截割轨迹规划

针对采煤机滚筒容易截割到岩石等情况,造成采煤机部件损坏、增加煤中矸石含量等问题,提出了一种基于改进蚁群算法的滚筒截割轨迹规划方法.通过分析普氏系数与电流、牵引速度等参数之间的数学关系模型,根据其参数对工作面信息进行描述,采用栅格建模法构建栅格工作面模型;对蚁群算法的信息素更新机制进行了改进,利用改进后的算法在虚拟栅格工作面中对滚筒截割轨迹进行规划,并采用三次B样条对其规划得出的最优或次优截割轨迹离散点进行拟合,从而得到一条平滑的滚筒截割轨迹.仿真结果表明,在复杂地质条件下,改进算法能较好地对截割轨迹进行规划,有效避免滚筒从任意起点截割到岩石等情况,三次B样条能很好地进行曲线拟合,拟合后的截割轨迹更加平滑,有利于引导采煤机滚筒自动截割.     

电牵引爬底式采煤机在大倾角极薄煤层工作面的应用

介绍了MG110/130-TPD型电牵引爬底式采煤机的适用范围、机械部分、电控部分、主要功能及其在某煤矿大倾角极薄煤层工作面的具体应用情况。应用结果表明,该采煤机性能稳定,出煤效果较好,提高了工作面的安全生产水平及效率,但仍需进一步研究其容易窜矸及因采用链牵引而导致的运行轨迹不规则问题。     

基于采煤机工作面端头量测的改进因子图高精度自主定位方法

采煤机的高精度定位是煤炭开采自动化和智能化的重要研究方向,其中惯性导航系统和里程计是长壁综合机械化采煤机定位主要传感器之一.通过两者的信息融合,能够有效抑制惯性导航系统的发散并且具有较好的自主导航能力,但是仍然无法满足井下长时间的高精度导航要求.鉴于此,分析目前常用辅助传感器在采煤机开采过程中存在的问题,提出基于UWB采煤机工作面端头量测的改进因子图优化方法.利用UWB在工作面端头的位置量测信息,推导并构建惯导/里程计/UWB的约束方程和图优化模型.同时通过惯性信息的预积分,减少待优化的节点数量,降低算法的计算量.在此基础上,加入里程计标度因数误差和安装误差的因子节点进行联合估计和优化.最后通过仿真和实际跑车测试表明,相较于传统卡尔曼滤波的采煤机定位方式,所提出方法能够有效提高采煤机的定位精度.     

MG500采煤机液压系统制动装置的改造

某矿业公司第一套薄煤层MG500采煤机受机身矮、体积小的限制,无法安装油箱和油泵,液压系统只能使用采煤工作面的乳化液为动力液,但系统元器件无法适用于乳化液系统,导致采煤机经常出现制动装置抱闸、机组不能行走等故障。针对这一问题,文章提出了对该采煤机液压系统制动装置的改造方案,用液压支架上常见的元器件代替原来的进口器件,使之能适应乳化液系统。实际应用结果表明,改造后的采煤机运行稳定、可靠,事故率大幅度降低,维护便捷。     

复杂工况下采运装备虚拟运行关键技术研究

当前综采工作面采运装备虚拟仿真技术都是建立在水平理想底板上,不能真实模 拟采运装备在底板不平整的复杂工况条件下的运行状态。针对这一问题,在虚拟现实引擎 Unity3D 中,对采煤机与刮板输送机在复杂工况下虚拟运行的关键技术进行研究。通过建立采 运装备的虚拟现实场景,结合采煤机在刮板输送机上的虚拟定位定姿方法,重点对刮板输送 机的虚拟弯曲、采煤机支撑滑靴销轴的坐标解析与采煤机虚拟运行等关键技术进行研究。开 发原型系统并进行实验验证,实验结果表明,虚拟刮板输送机的形态与实际布置形态的误差 小于 15 mm,采煤机机身倾角误差小于 2°,满足实际工作要求的精度。该系统可以真实再现复 杂工况下采煤机与刮板输送机的动态配套关系与运行状态,为综采工作面远程监测系统的建立 奠定基础。     

采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略

随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.     

虚拟煤矿职业培训系统的应用研究

煤矿安全培训是安全生产的重要环节。对安全培训的质量意义重大。该文以滚筒式采煤机为例研究了煤矿设备的虚拟建模、交互仿真。根据各运动部件的运动原理,抽象出设备运动的数学模型,给出了基于交互操作的虚拟设备设计方法。基于这种方法,创建的安全培训系统满足沉浸性、交互性和安全性,并且降低了培训成本。为安全培训现代化提供了可能。     

一种基于TCRA的低轨星座通信系统的强占预留信道策略

在基于时间信道预留算法的基础上,提出了一种改进的低轨星座通信系统信道分配策略——强占预留信道策略。讨论了策略的基本原理,并通过仿真,比较分析了该策略与 TCRA 和固定信道预留策略对系统新呼叫阻塞概率、切换失败概率和服务等级的影响。仿真结果表明,与 TCRA 策略相比,该策略有效降低了新呼叫阻塞,同时为网络提供更好的 QoS 保证。     

采煤机无线监测装置压电换能元件参数匹配分析

考虑到压电自供电装置中压电振子的几何参数直接影响其共振频率,从而影响压电自供电装置的发电量,因此需要根据环境激励频率设定最佳的压电振子的几何参数,对基于压电自供电的采煤机状态无线监测装置进行研究,通过理论分析、仿真以及实验方法对对不同悬臂梁结构在不同外界激励作用下的发电量进行研究.研究结果表明:悬臂梁自由端的质量块质量以及悬臂梁长度越大,悬臂梁压电结构的固有频率越低;随着悬臂梁厚度的增加,悬臂梁压电结构的固有频率逐渐增大.以此为依据对采煤机不同监测位置的装置选取最佳匹配的压电结构几何参数,并通过采煤机工作状态监测实验验证了本文研究的压电自供电无线监测装置的可行性.