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题名液压支架推溜油缸电液缓冲控制阀设计与试验研究
被引量：1
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作者
姜苏龙
郭蒲
赵继云
满家祥
曹超
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机构
陕西有色榆林煤业有限公司
中国矿业大学机电工程学院
徐州工程学院机电工程学院
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2025年第2期27-33,共7页
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基金
国家自然科学基金重点项目(U1910212)
国家自然科学基金青年基金项目(52104168)。
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文摘
工作面液压支架推溜油缸在进行推溜和拉架时,启动瞬间压力冲击剧烈,易造成推溜油缸鼓缸、涨缸、密封失效甚至连接销轴断裂。针对该问题,分析了推溜油缸启动瞬间的压力冲击成因,提出了一种用于缓冲液压支架推溜油缸压力的电液缓冲控制阀。理论分析了电液缓冲控制阀的阀口开度、液阻、压力流量特性等参数,设计了电液缓冲控制阀的关键结构参数。在AMESim中构建了电液缓冲控制阀仿真模型,验证了电液缓冲控制阀缓冲推溜压力的可行性。基于理论分析和仿真结果,试制了电液缓冲控制阀的样机,并搭建了电液缓冲控制阀模拟试验平台,通过模拟推溜油缸负载测试电液缓冲控制阀的工作性能,结果表明:使用电液缓冲控制阀后,推溜油缸的压力冲击从17 MPa降低到9.6 MPa,推溜油缸的推移速度小幅降低。通过井下工作面现场试验进一步验证电液缓冲控制阀对推溜油缸的缓冲控制效果,结果表明:安装电液缓冲控制阀后,支架推溜油缸推溜冲击压力从22.3 MPa降低到16.2MPa,推溜油缸启动推溜瞬间的压力冲击降低了27.3%,验证了电液缓冲控制阀能有效降低推溜油缸在推溜时的压力冲击,为液压支架推溜油缸压力缓冲提供了新的解决方案。
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关键词
工作面直线度控制
液压支架
推溜油缸
电液缓冲控制阀
压力缓冲
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Keywords
working face straightness control
hydraulic support
push cylinder
electro-hydraulic buffer control valve
pressure buffer
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分类号
TD355.4
[矿业工程—矿井建设]
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题名基于准滑动模态的液压支架推移系统高精度位置控制
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作者
高钰豪
孙星
李洋
刘伟
李婧妍
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机构
宁夏天地奔牛实业集团有限公司
煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室
天地宁夏支护装备有限公司
西安电子科技大学杭州研究院
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2025年第6期105-112,共8页
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基金
宁夏回族自治区重点研发计划重大资助项目(2023BEE01002)。
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文摘
液压支架推移系统的控制精度直接影响综采工作面直线度。目前液压支架推移系统位置控制算法普遍存在状态感知维度单一、动态扰动耦合复杂等问题,导致控制算法的实际效果受限,特别是移架过程中的非线性摩擦效应与未建模动态特性,进一步加剧了系统控制偏差的累积效应。针对上述问题,提出了一种基于准滑动模态的液压支架推移系统高精度位置控制方法。首先,建立了融合液压缸动力学、流量特性及扰动耦合的非线性模型,提出了“双幂次趋近律−新型饱和函数”协同框架,解决传统滑模控制(SMC)中快速收敛与抖振抑制的矛盾。其次,设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)的准滑动模态控制器(QSMC),该控制器引入ESO估计液压支架推移系统未建模动态和外部扰动,采用非线性反馈饱和函数加快系统状态收敛,有效抑制SMC固有的抖振现象。仿真结果表明:相比传统SMC,所提方法在阶跃响应中稳态时间缩短至1.1 s,降幅为47.6%,稳态误差趋近于零;在正弦响应中,0.2 s即可实现稳定跟踪,峰值误差为0.001 m,减小了94.7%,且具备更宽的频带特性;在方波输入下所提方法实现了平滑切换,鲁棒性更强。
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关键词
液压支架推移系统
工作面直线度控制
位置控制
滑模控制
准滑动模态
扩张状态观测器
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Keywords
hydraulic support pushing system
mining face straightness control
position control
sliding mode control
quasi-sliding mode
extended state observer
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分类号
TD355.4
[矿业工程—矿井建设]
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题名综采工作面巡检机器人关键技术研究
被引量：40
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作者
李森
王峰
刘帅
张国栋
张学亮
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机构
北京天地玛珂电液控制系统有限公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期218-225,共8页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804304,2017YFC0804306)
中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金资助专项(2018ZD006)
天地科技股份有限公司科技创新创业资金资助项目(2019-TD-ZD002)。
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文摘
目前国内许多煤矿应用了可视化远程干预型智能无人化综采,但是综采工作面内仍然需要1名工人进行巡检作业,为了实现综采工作面支架支护区域内真正无人,需要研究一种综采工作面巡检机器人,实现对综采工作面巡检人员的替代,适应智能综采的发展方向。在分析综采工作面巡检机器人研究现状的基础上,指出综采工作面巡检机器人研究目前处于起步阶段,提出了综采工作面巡检机器人研究需要攻克的5个方面的技术难题:综采工作面巡检机器人控制平台健壮性,行走驱动可靠性,移动通信稳定性,群组控制协同性,配套应用合理性。给出并具体分析了综采工作面巡检机器人发展所需的5项关键技术:柔性轨道技术,精准定位导航技术,高可靠控制技术,动态图像采集技术,三维采场模型构建技术。研制了一款综采工作面巡检机器人,以电池供电驱动行走机构沿刮板输送机电缆槽外侧的轨道实现快速移动,轨道之间采用具有一定承载能力的弹簧连接件实现柔性连接,综采工作面巡检机器人搭载惯性导航系统,三维激光扫描装置,红外热成像摄像仪,可见光摄像仪,无线移动终端等装备,可完成对综采工作面直线度、水平度检测,工作面精确定位,工作面点云扫描,采煤机运行状态巡检与工作面快速巡检等功能,并通过无线通信网络实现传感数据准确、快速传输至巷道集控中心。通过在神东榆家梁煤矿43101综采工作面应用,实现最大巡检速度60 m/min,辅助构建的工作面三维点云模型实测精度0.2 m,实现搭载惯导系统在宽360 m综采工作面直线度可控制在±500 mm。综采工作面巡检机器人在质量和电池续航2个方面仍需进一步研究优化,以满足实际生产需求。研究成果可为煤炭行业综采工作面巡检机器人技术的发展提供有益的借鉴。
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关键词
智能化无人开采
综采工作面巡检机器人
快速自由巡检
三维激光扫描
综采工作面直线度控制
智能煤矿
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Keywords
intelligent unmanned mining
patrol robots for fully-mechanized mining face
free rapid inspection
3D laser scanning
straightness control of fully-mechanized mining face
intelligent coal mine
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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题名煤炭智能化开采关键技术创新进展与展望
被引量：216
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作者
王国法
范京道
徐亚军
任怀伟
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机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
煤炭科学研究总院开采设计研究院
国家安全生产监督管理总局煤矿智能化开采技术创新中心技术委员会
陕西煤业化工集团有限责任公司黄陵矿业集团有限责任公司
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2018年第2期5-12,共8页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2014CB046302)
国家自然科学基金重点支持项目(U1610251)
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文摘
全面总结了薄煤层和较薄煤层智能化开采、厚煤层大采高和超大采高智能化开采、特厚煤层综放开采智能化技术的创新与实践,分析了存在的不足;提出了综采装备适应围岩活动及环境动态变化所需攻克的采煤机智能调高控制、液压支架群组与围岩的智能耦合自适应控制、工作面直线度智能控制、基于系统多信息融合的协同控制、超前支护及辅助作业的智能化控制5项关键技术,为将智能开采由目前的初级阶段升级为自学习、自决策、自修正的高级阶段奠定技术基础;对煤炭行业近期、中期和远期提出了智能化、有限无人化和流态化的技术发展方向和目标,展望了可能的发展路径及需要突破的关键技术和发展方向。
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关键词
煤炭开采
智能化开采
无人化开采
流态化开采
采煤机智能调高
智能耦合自适应控制
工作面直线度智能控制
协同控制
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Keywords
coal mining
intelligent mining
unmanned mining
fluidized mining
intelligent heightadjustment of shearer
intelligent coupling self-adaptive control
intelligent alignment control of workingface
cooperative control
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分类号
TD82
[矿业工程—煤矿开采]
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