兖州矿业（集团）公司机械制修厂研制出一一套机载临时支护装置,简单改造掘进机截割部销轴即可把它安装在悬臂式掘进机上,随掘进机一起向前推进。操作人员不进入空顶区作业,消除了安全隐患,在兖州矿区获得了良好的应用。

本文针对悬臂式掘进机在截割过程中,由于截割油缸启动和停止的冲击,造成巷道超挖或欠挖的现象,对掘进机截割油缸冲击机理进行研究,并通过结合油缸内置缓冲结构、供油管路增加缓冲元件以及调整电磁阀控制信号等缓冲方式,实现油缸的平稳启动和停止,提高巷道断面成形质量,增加设备使用寿命。

针对悬臂式掘进机在大倾角下山掘进时,液压系统经常油温过高、温升过快、油泵吸空、卸油不畅等问题,影响掘进机的正常使用,增加维护保养成本,降低了掘进生产效率等问题,对悬臂式掘进机液压系统做了针对的改造,取得了一定的效果。

随着煤矿采掘自动化准备技术不断创新发展,并且国家对生产安全意识与防范的提高,煤矿机械正朝着智能化、无人化的方向发展。以西山中煤机械制造公司生产的EBZ-150Ⅱ型悬臂式掘进机为研究对象,设计了一套自动截割控制系统。通过采用各类传感器进行数据采集,传输至控制面板进行数据处理,电液比例阀对截割钻头轨迹进行调整等实现悬臂掘进机的自适应截割作业,同传统人工截割技术相比,掘进效率更高断面成型效果也更好,大幅提升矿井采掘生产效率。

悬臂式掘进机工作机构负载变化较剧烈以及有较强的随机性,为能根据煤岩分布的不同状况自动调节工作机构的进给速度,实现截割电机恒功率控制,开发了以单片机为核心的参数自适应模糊PID控制器的掘进机恒功率调速系统。文中描述了该控制器的控制原理和硬件结构。

介绍了3种基本液压控制系统,并对能耗情况做了对比分析;阐述了负载敏感技术及节能原理;分析了悬臂式掘进机负载敏感控制系统在不同速度和负载变化下的调节过程;指出了这种控制系统的特点。

为解决传统掘进机截割部液压控制系统仅对传动系统进行控制,无法根据岩层负载变化情况对截割部进行实时控制的问题,在对悬臂式掘进机截割部液压系统现状问题进行分析的基础上,提出针对性的改进措施并完成关键元器件的选型设计。基于AMESim对传统液压控制系统和模糊PID控制算法的改进后截割部液压控制系统的性能进行仿真分析,得出改进后液压控制系统具有响应快、超调量小以及稳态时间快的优势。

为提高掘进机截割头轨迹跟踪控制精度及实现巷道断面自动截割成形,应用ADAMS和AMESim建立掘进机截割部机液联合仿真模型,进行悬臂水平和垂直摆动的运动学分析及逆运动学求解,提出根据截割头在机身坐标系中的坐标,经运动学逆解生成回转与升降液压缸的目标位移,再经回转与升降两个电液比例闭环控制系统实现对截割头运动轨迹控制的新方法。以矩形断面为例,提出了类S形截割路径规划,进行了截割头运动轨迹的跟踪控制仿真和给定断面参数的自动截割

介绍了悬臂式掘进机组成和工作过程,针对其不同工作机构工况复杂、动作特性及功率消耗各异的特点,设计了EBZ160悬臂式掘进机的液压系统,并以行走机构液压回路为例,给出了元件参数和型号的计算和选择过程,最后对系统技术特性进行了分析。

分析了悬臂式掘进机液压系统油液污染物的来源，指出油液污染控制的重要性。通过对悬臂式掘进机液压系统分析，建立了油液污染控制的数学方程，并对各相关因素进行分析，指出悬臂式掘进机液压系统油液污染度的影响因素。针对油液污染的影响因素，提出悬臂式掘进机液压系统油液污染控制的方法措施，减少液压系统故障发生的概率，进而提高液压系统的可靠性，为液压系统油液污染控制提供了理论依据。