悬臂式掘进机自动截割控制系统研究

作者：张磊; 周开平^*; 张宁波; 孙红杰; 王利欣

来源：金属矿山, 2022, (06): 144-149.

DOI：10.19614/j.cnki.jsks.202206022

• 悬臂式掘进机
• 悬臂运动
• 自动截割
• 控制系统

以煤矿EBZ220型悬臂式掘进机悬臂机构为研究对象,建立悬臂机构的截割运动在巷道断面的数学模型,确定截割头在巷道断面投影的位置坐标与截割机构升降油缸、回转油缸伸缩长度及截割机构摆动角度之间的几何关系。经控制单元计算出掘进机截割头在巷道空间下的实时位置坐标,并与上位机设定的巷道边界参数进行比较,提出具有反馈控制的巷道断面自动截割控制方案。针对常见的矩形、梯形及半圆拱形3种巷道断面形状设计了控制程序、截割工艺路径及人机交互界面功能。以EBZ220型悬臂式掘进机为样机进行地面和井下试验,应用结果表明,该控制系统可靠性高、实时性强,控制精度高,能满足巷道掘进工作面自动截割控制的要求,巷道断面自动成形控制精度≤15 cm/20 m,悬臂机构动态俯仰角和偏航角测量精度≤0.1°,为实现煤矿掘进工作面智能化、无人化提供一些技术研究基础。

• 单位
  中国煤炭科工集团太原研究院