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高水基数字比例阀控电液位置伺服系统建模与控制 被引量:3
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作者 张阳 刘英豪 +3 位作者 高强 刘骅毅 周如林 乔子石 《液压与气动》 北大核心 2025年第1期124-131,共8页
针对我国煤矿液压装备底层执行机构存在控制精度差与数字化程度低的问题,提出了基于高水基数字比例阀和换向阀组合控制液压缸的方案。首先,对高水基数字比例阀控电液位置伺服系统的结构与工作原理进行深入分析,在此基础上构建了伺服系统... 针对我国煤矿液压装备底层执行机构存在控制精度差与数字化程度低的问题,提出了基于高水基数字比例阀和换向阀组合控制液压缸的方案。首先,对高水基数字比例阀控电液位置伺服系统的结构与工作原理进行深入分析,在此基础上构建了伺服系统AMESim仿真模型,并对步进电机子模型、高水基数字比例阀子模型进行验证。其次,提出了液压缸位移/速度双闭环、液压缸位移/主阀位移双闭环两种控制方法,并基于Simulink和AMESim搭建了系统机电液联合仿真模型,仿真结果验证了所提方法的有效性。进一步,搭建了高水基数字比例阀控电液位置伺服系统试验平台,试验表明,液压缸位移/速度双闭环控制方法存在抖动现象,且液压缸位置的最大误差达到了1.5 mm,液压缸位移/主阀位移双闭环控制下的液压缸跟踪误差在0.4 mm内,超调量为0,满足控制精度需求。研究结果对提升我国煤矿液压装备的控制精度和数字化水平具有实际意义。 展开更多
关键词 高水基数字比例阀 电液位置伺服系统 步进电机 动态特性 双闭环控制
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基于矩阵位移法的超长工作面顶板挠度分布研究 被引量:1
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作者 邢有望 李明忠 +2 位作者 张金虎 闫汝瑜 刘江斌 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期39-51,共13页
为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响,同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计,以小保当二号井132202超长工作面为背景,根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系,建立支持在弹性支座上的二维连续梁模... 为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响,同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计,以小保当二号井132202超长工作面为背景,根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系,建立支持在弹性支座上的二维连续梁模型,基于位移法对梁模型单元进行编码并计算杆单元的单元刚度矩阵,利用单元集成法计算含有弹性支座的超长梁模型整体刚度矩阵及节点等效载荷,通过矩阵位移法求解全梁挠度分布及杆端内力计算式,从而得到支架支护反力。在此基础上,分别对支架宽度、数目、等效刚度、工作面长度、巷帮刚度、顶板弹性模量、截面惯性矩及随动岩层产生的载荷大小取不同值,来观察其对全梁挠度分布的影响。使用三次多项式对挠度曲线一侧的起点至最大峰值段进行精确拟合。使用插入了桩结构单元充当支护的3DEC数值模拟结果及现场电液控监测数据进行验证。验证结果做到了理论计算、数值模拟与现场数据三者的统一,表明二维梁模型能够在一定程度上解释超长工作面三峰值来压特征,同时工作面一侧到临近高峰值段的挠度曲线符合三次多项式分布规律。研究深化了梁模型在采场方面的应用,为超长工作面支架工作阻力预测提供了方向,研究结果有助于为超长工作面液压支架设计提供理论指导。 展开更多
关键词 采矿工程 液压支架 超长工作面 矩阵位移法 3DEC数值模拟
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煤矿乳化液泵旋转密封寿命的关键影响参数研究
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作者 刘昊 赵中梅 +1 位作者 曹辉 田煜 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期109-115,共7页
为研究影响乳化液泵旋转密封寿命的关键因素,研制适用于不同结构形式的旋转密封加速测试系统。基于该实验装置分别开展以径向预紧力、表面形貌特征和结构形式作为单一变量的密封性能测试实验,并测试转轴表面温度、转轴磨损量、磨损形貌... 为研究影响乳化液泵旋转密封寿命的关键因素,研制适用于不同结构形式的旋转密封加速测试系统。基于该实验装置分别开展以径向预紧力、表面形貌特征和结构形式作为单一变量的密封性能测试实验,并测试转轴表面温度、转轴磨损量、磨损形貌特征、密封唇口尺寸、泄漏量等参数。经对比分析得到一般情况下骨架密封在径向预紧力20 N,配合轴径通过车削工艺获得表面粗糙度R_(a)0.4μm具备较好的密封性能和较好的工艺性。通过加速寿命时间,验证了PTFE密封在高转速工况下密封性能要优于骨架密封。 展开更多
关键词 旋转密封 乳化液泵 骨架密封 PTFE密封 密封性能
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特厚煤层10 m超大采高综采关键技术及装备 被引量:4
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作者 康红普 雷亚军 +15 位作者 赵福堂 徐刚 李增林 李明忠 王锐 黄志增 刘江斌 马英 韩存地 冯彦军 张震 张金虎 任建超 宋业杰 曾明胜 程利兴 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期1849-1875,共27页
超大采高综采技术是我国6~10 m特厚煤层实现高产、高效、高回收率开采的有效途径。在分析国内超大采高综采技术及装备研究现状的基础上,围绕陕煤集团曹家滩煤矿10 m特厚煤层超大采高工作面开采地质条件,从超大采高采场围岩控制、关键开... 超大采高综采技术是我国6~10 m特厚煤层实现高产、高效、高回收率开采的有效途径。在分析国内超大采高综采技术及装备研究现状的基础上,围绕陕煤集团曹家滩煤矿10 m特厚煤层超大采高工作面开采地质条件,从超大采高采场围岩控制、关键开采装备、智能协同控制3个方面分析了存在的难题,并提出了解决路径。经过5 a的技术攻关,取得一系列创新成果:(1)提出“主动强力支撑与防护+区域压裂弱化卸压”的支-卸协同超大采高工作面围岩控制策略,研发出5 m^(3)/min大流量井下水力压裂成套技术与设备,实现了超大采高工作面强矿压的有效防控。(2)研发出10 m超大采高强力液压支架,创新设计了“双层伸缩梁+三级护帮”机构,实现了超大采高工作面顶板和超高煤壁的安全防控;采煤机分区润滑与分布式冷却方案提高了大仰角长摇臂采煤机截割可靠性;高可靠中部槽、下链道悬链及慢变动力启动提高了超大运量刮板输送机对超大采高工作面煤流运输的适应性。系统集成世界首套特厚煤层10 m超大采高综采成套装备。(3)提出10 m超大采高液压支架运行状态智能控制策略,采煤机自动控制策略,通过应用粗糙神经网络技术,构建了超大采高采煤机与刮板输送机的协调控制系统。形成了超大采高重型开采装备群智能控制模式及控制逻辑。(4)构建了基于“微震-岩层移动-应力-水文”的超大采高工作面多场多参量协同监测融合分析系统,实现了工作面覆岩破坏、地表移动变形、地下水流场和矿压显现间的多元异构数据融合分析。研究成果在曹家滩煤矿得到成功应用,实现了10 m特厚煤层高产、高效、高回收率开采,取得了显著经济效益,引领了国内外特厚煤层高效智能开采技术的发展方向。 展开更多
关键词 特厚煤层 10 m超大采高 围岩控制 支-卸协同 关键开采装备 智能控制 多参量监测
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综采工作面隔爆巡检机器人设计及工程实践 被引量:1
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作者 关士远 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期363-373,共11页
针对目前由于综采工作面工况恶劣,本安型巡检机器人存在通过性差、防护能力弱、感知技术手段有限,不能实现常态化运行等问题,提出隔爆巡检机器人方案,以应对综采工作面严苛工作环境。分析了轨道式巡检机器人在该环境下遇到的3种典型的工... 针对目前由于综采工作面工况恶劣,本安型巡检机器人存在通过性差、防护能力弱、感知技术手段有限,不能实现常态化运行等问题,提出隔爆巡检机器人方案,以应对综采工作面严苛工作环境。分析了轨道式巡检机器人在该环境下遇到的3种典型的工况:爬坡、错切、扭转。基于轨道式巡检机器人遇到的3种典型工况,设计了一种具有多自由度的隔爆巡检机器人,该巡检机器人除具有视频感知手段外,还增加了激光slam实时建图能力,能提供精确的三维感知能力,并且其感知能力不受光照条件的影响,能在无光条件下使用。针对爬坡工况,采用履带式行走机构;针对错切工况,设计了具有前后2组差速驱动的行走机构,其具有主动转向功能;针对扭转工况,在车身中部增加了纵向转轴。为了对其进行有效的控制,确保其在综采工作面平稳运行,充分考虑其具有约束的特点,分析得出其具有轨迹及底盘约束的运动学模型。同时介绍了该巡检机器人的控制方法,依据激光slam所建的实时三维激光点云地图,提取参考轨迹,根据参考轨迹实时计算各个履带主动轮的速度给定。基于运动学模型,提出一种模型预测控制算法,采用主从控制策略,模型预测控制只在前组驱动实现,后组驱动的控制量根据前组的速度给定及约束计算得出。该控制算法在计算复杂度及实时性方面做了平衡,控制算法基于ROS系统实现。最后,通过充分的井下工业性试验,验证了该控制方法能有效地解决爬坡、错切、扭转等综采工作面的苛刻工况,能在综采工作面执行常态化巡检任务。 展开更多
关键词 巡检机器人 运动学模型 差速驱动 SLAM 轨迹 模型预测控制
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基于LSTM的液压支架尾梁倾角预测方法 被引量:1
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作者 姚钰鹏 张境麟 熊武 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期362-371,共10页
综放开采是我国特厚煤层主要的开采方式,放煤执行机构控制精度很大程度上依赖于尾梁姿态的数据反馈。为了提高放煤执行机构的控制精度,提出了一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)的支架尾梁倾角预测方法。将与尾梁放煤动作相关的支架底板... 综放开采是我国特厚煤层主要的开采方式,放煤执行机构控制精度很大程度上依赖于尾梁姿态的数据反馈。为了提高放煤执行机构的控制精度,提出了一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)的支架尾梁倾角预测方法。将与尾梁放煤动作相关的支架底板绝对坐标、尾梁倾角、尾梁相对高度、移架速率和立柱压力作为RNN卷积网络和LSTM神经网络的输入变量,使用某煤矿综放工作面放煤历史数据对支架尾梁姿态预测模型进行训练和验证,建立支架尾梁姿态预测模型,对尾梁倾角进行连续16 h预测,结果预测的尾梁倾角曲线与实际尾梁倾角曲线的拟合程度达98.7%。在综采放顶煤工作面开展了3~4个生产班的液压支架尾梁倾角预测试验,经过对比分析预测的尾梁倾角曲线与实际尾梁倾角曲线,当置信区间为(0.98,1.02)时,连续生产16 h预测准确率为98.40%。基于LSTM的支架尾梁倾角姿态预测方法解决了电液控系统自适应放煤作业尾梁倾角控制问题,为综放工作面无人放煤奠定了基础。 展开更多
关键词 支架尾梁姿态 倾角预测 长短期神经网络 时序处理 放煤工艺
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35 MPa氢气减压阀内部流动特性仿真研究 被引量:1
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作者 孙维福 刘仁豪 +1 位作者 孟令宇 周如林 《机床与液压》 北大核心 2025年第5期145-151,共7页
氢气减压阀作为氢燃料电池汽车供氢系统中的关键部件,其性能对供氢系统运行的安全性和稳定性具有重要意义。然而氢气减压阀内部流道复杂,氢气在减压过程中形成强烈湍流,造成能量损耗和噪声。针对以上问题,基于氢气NIST真实气体模型和有... 氢气减压阀作为氢燃料电池汽车供氢系统中的关键部件,其性能对供氢系统运行的安全性和稳定性具有重要意义。然而氢气减压阀内部流道复杂,氢气在减压过程中形成强烈湍流,造成能量损耗和噪声。针对以上问题,基于氢气NIST真实气体模型和有限体积法,模拟35 MPa氢气减压阀内氢气的实际流动状态,研究高压氢气减压阀内部氢气流动特性,氢气在阀体与阀芯间隙位置压力迅速降低,速度增加并发生超音速流动,压力与速度变化幅度随阀芯开度增大而减小;减压阀出口氢气温度与入口温度相比升高,且温升随阀芯开度变大而降低;出口流量随阀芯开度增加而增加,阀芯与阀体间隙处及下游存在高强度湍流,间隙处湍流强度随阀芯开度增加而减小;减压阀内噪声主要在阀芯开口下游区域产生,且主要由湍流引起;为后续产品结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 氢气减压阀 流场模拟 真实气体模型 车载供氢系统
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兆瓦级煤矿井下压裂泵系统的研制及应用
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作者 李然 王初亮 +11 位作者 刘波 冯彦军 姜鹏飞 陈荣明 陈敬斌 陈卓 王大龙 卢海承 郭宗凯 曹田泽 于远征 王超 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期372-380,共9页
为满足在坚硬难垮落顶板治理、瓦斯抽采增透等领域大面积区域压裂应用中对流量、压力的需求,研制了一套兆瓦级煤矿井下压裂泵系统。该系统将自动控制和变频技术同煤矿井下压裂泵的设计相结合,能够根据煤矿井下水力压裂的不同阶段的工况... 为满足在坚硬难垮落顶板治理、瓦斯抽采增透等领域大面积区域压裂应用中对流量、压力的需求,研制了一套兆瓦级煤矿井下压裂泵系统。该系统将自动控制和变频技术同煤矿井下压裂泵的设计相结合,能够根据煤矿井下水力压裂的不同阶段的工况需求,动态采集压裂泵性能参数数据,实时分析压裂泵的功率匹配,实现压裂过程全自动化。重点攻克了高压大流量压裂泵特殊材料及工艺、动力端可靠性、液力端可靠性以及自动控制等关键技术瓶颈。研究了适用于压裂极端工况要求的高强度、耐冲蚀马氏体沉淀硬化不锈钢,并采用超高压自增强处理,提高压裂泵液力端疲劳寿命;研究压裂泵齿轮传动及摩擦副等关键可靠性技术,实现兆瓦级功率条件下压裂泵传动系统的高可靠运行;通过计算机仿真,优化了压裂泵液力端吸排液系统的结构、性能;攻克了深钻孔低频变流量坐封技术、煤岩层起裂自动识别技术及循环压裂控制技术,实现压裂全流程的自动化控制该系统分别在曹家滩矿122110特厚煤层工作面和东李煤矿1250瓦斯治理巷进行了工业性试验;曹家滩矿试验显示:坚硬顶板预裂弱化治理裂缝扩展压力平稳,稳压时压力最高可达32.4 MPa,平均流量可达100 m^(3)/h;东李煤矿瓦斯增透试验结果显示:实施水力压裂增透工艺10 d后,平均瓦斯抽采纯量增大到1.596 m^(3)/min,约为对比验证普通钻孔抽采工艺的29倍。 展开更多
关键词 兆瓦级 水力压裂 坚硬顶板 瓦斯抽采 区域弱化 区域增透
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煤矿充填泵送装备技术的发展及展望 被引量:1
9
作者 刘昊 《中国煤炭》 北大核心 2025年第8期154-162,共9页
煤矿充填泵送装备技术是实现绿色开采与矸石资源化利用的关键手段,对减少地表沉陷、降低环境污染及提升资源回收率具有重要意义。系统梳理了煤矿充填泵送装备技术的发展历程,从早期机械输送到现代高压、智能化泵送系统的演进,分析了核... 煤矿充填泵送装备技术是实现绿色开采与矸石资源化利用的关键手段,对减少地表沉陷、降低环境污染及提升资源回收率具有重要意义。系统梳理了煤矿充填泵送装备技术的发展历程,从早期机械输送到现代高压、智能化泵送系统的演进,分析了核心设备的技术突破与工程应用现状。结合智能化、自动化趋势,探讨了未来充填泵送装备在高效化、低耗能、自适应控制及多源固废协同处置等方面的发展方向,从经济效益和泵送效果等方向展望了其发展趋势。 展开更多
关键词 充填开采 泵送装备 充填泵 发展及展望
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静力平衡式高压径向柱塞马达工作特性仿真研究
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作者 李昕铭 郭桐 +3 位作者 阙富民 刘昊 黄小敏 林添良 《液压与气动》 北大核心 2025年第9期39-49,共11页
针对传统径向柱塞马达高压工况下柱塞副所受侧向力大而导致的启停瞬间产生较大传动冲击、配流副及柱塞副间隙泄漏严重、马达容积效率低的问题,提出一种端面先导压力控制二级配流静力平衡式高压径向柱塞马达新构型。该新型马达采用复合... 针对传统径向柱塞马达高压工况下柱塞副所受侧向力大而导致的启停瞬间产生较大传动冲击、配流副及柱塞副间隙泄漏严重、马达容积效率低的问题,提出一种端面先导压力控制二级配流静力平衡式高压径向柱塞马达新构型。该新型马达采用复合柱塞单元以及先导压力控制二级配流方法实现高压动力油路密封和高效配流。此外,先导级配流副采用液压浮动支承结构,补偿机械磨损,提高长时间连续工作可靠性。基于AMESim建立马达整机动态仿真模型,分析单柱塞与其配流阀的运动对应关系、配流阀阻尼孔直径、工作压力及主级供液流量对马达容积效率的影响,并对不同传动结构的马达输出特性开展分析。仿真分析结果表明:该马达在35 MPa的高压工况下容积效率可达89.74%,输出转速脉动率较曲轴连杆式马达降低60%,且具备良好的低速稳定性及宽负载适应能力。研究结果为高压静力平衡式径向柱塞马达样机的设计与优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 径向柱塞马达 先导压力控制 二级配流 静力平衡 AMESim动态仿真
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煤炭开采智能化背景下声学技术的应用与展望
11
作者 张鹏 刘清 《声学技术》 北大核心 2025年第5期656-663,共8页
早期危险预警、设备故障维护以及复杂环境下的信息通信既是井下煤炭开采必不可少的重要组成部分,也一直是井下煤炭开采所面临的重要挑战。声学技术因其能对井下复杂动态环境进行实时监测且具有突出的信息携带能力特点,已成为煤炭开采智... 早期危险预警、设备故障维护以及复杂环境下的信息通信既是井下煤炭开采必不可少的重要组成部分,也一直是井下煤炭开采所面临的重要挑战。声学技术因其能对井下复杂动态环境进行实时监测且具有突出的信息携带能力特点,已成为煤炭开采智能化发展中一个具有潜力的技术领域。在这个应用背景下,文章综述了声学技术在井下煤炭开采中的智能化应用,如灾害预防与环境监测、井下人员定位、信息通信与人机交互、煤岩识别与煤矸石分选、机械设备故障诊断与监测、井下声学测量等,最后探讨了井下声学技术的热点研究领域、展望了未来发展方向。 展开更多
关键词 煤炭开采智能化 声学应用 信号处理 机器学习 人工智能 人机交互 环境监测 灾害预警
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基于数字孪生的煤矿工作面历史场景回溯与故障追溯技术
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作者 李天越 刘清 +1 位作者 董启凡 冯沛 《工矿自动化》 北大核心 2025年第9期1-9,共9页
针对煤矿工作面历史场景回溯与故障追溯中多源数据碎片化、时空失准及故障诊断效率低等问题,研究了基于数字孪生的煤矿工作面历史场景回溯与故障追溯技术。通过6项关键技术实现复杂场景回溯与故障追溯:(1)采用基于物理的渲染(PBR)方式... 针对煤矿工作面历史场景回溯与故障追溯中多源数据碎片化、时空失准及故障诊断效率低等问题,研究了基于数字孪生的煤矿工作面历史场景回溯与故障追溯技术。通过6项关键技术实现复杂场景回溯与故障追溯:(1)采用基于物理的渲染(PBR)方式构建“大三机”等比例高精度三维模型。(2)提出了数据分层预加载机制,建立了动态数据层、静态数据层和事件数据层三级加载体系。(3)围绕几何位姿、物理参数、行为逻辑、规则判定对采煤机、液压支架等装备进行全要素状态同步。(4)提出基于采煤机位置数据的多主机时间统一算法,通过对各主机记录的采煤机位置数据进行特征提取和时间对齐,实现多源异构数据的精确时间同步。(5)构建了回放一致性验证机制,采用工艺参数相似度量化回放精度。(6)设计了丢架故障追溯算法,建立了多变量耦合的移架动力学模型,依据理论行程与实际行程的匹配度实现三级预警机制。试验结果表明:数据分层预加载算法用时稳定,数据加载平均用时为35.5 s,相比全量备份算法效率提升29.3%;中部跟机参数的相似度平均值相对较低,为93.73%,而三角煤区域跟机参数的相似度平均值相对较高,为98.56%;通过工作面历史场景回溯能够观测到对应丢架支架外观颜色发生变化,验证了丢架故障追溯算法的正确性。 展开更多
关键词 煤矿工作面 数字孪生 历史场景回溯 丢架故障追溯 分层预加载 全要素状态同步 多主机时间统一算法 回放一致性验证
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基于以太网与CAN双总线的泵站控制系统设计
13
作者 赵康康 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第8期55-59,共5页
为了提升数据传输能力与系统稳定性,设计了基于以太网与CAN双总线的系统通信架构,提出了一种数据分类分级传输的通信控制方法,并开发了一套新型泵站控制系统。系统硬件采用多核模块化设计,选用基于Cortex-M4内核的LPC54608作为核心模块... 为了提升数据传输能力与系统稳定性,设计了基于以太网与CAN双总线的系统通信架构,提出了一种数据分类分级传输的通信控制方法,并开发了一套新型泵站控制系统。系统硬件采用多核模块化设计,选用基于Cortex-M4内核的LPC54608作为核心模块的系统管理芯片,通过USART接口与数据采集和输出控制2个扩展模块进行数据交互。完成了系统软件的开发,实现了泵站自动化控制。通过实验测试,实现了传感器数据采集、输出控制、总线通信等功能,满足应用要求。系统已进行了煤矿井下应用,实际运行结果表明,数据传输可靠,系统运行稳定。 展开更多
关键词 泵站控制 以太网 CAN 双总线 CORTEX-M4
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大倾角综采工作面采煤机优化
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作者 曹琼 荣耀 +1 位作者 刘清 杨静 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第9期149-152,156,共5页
为了提高大倾角煤层综采的采煤效果,通过设计正交试验研究了在大倾角综采工作面下滚筒转速、滚筒直径和叶片螺旋角度对采煤效率的影响。首先根据理论分析得到主要影响因素,并设计了相应的正交试验;接着结合某矿场实际情况,利用三维软件S... 为了提高大倾角煤层综采的采煤效果,通过设计正交试验研究了在大倾角综采工作面下滚筒转速、滚筒直径和叶片螺旋角度对采煤效率的影响。首先根据理论分析得到主要影响因素,并设计了相应的正交试验;接着结合某矿场实际情况,利用三维软件SoildWorks对滚筒进行建模,利用离散元软件EDEM对煤岩进行建模;接着按照正交试验表,将滚筒和煤岩模型进行联合采煤仿真;最后利用极差分析法对结果进行了分析。结果显示滚筒转速、螺旋角度、滚筒直径对装煤效率的影响逐次降低,同时在滚筒转速150r/min、滚筒直径550mm、螺旋角度21°时装煤效率最高。此外,各因素对装煤效率影响的变化情况,都能在实际作业中找到对应的原因,进而验证了离散元法结合正交试验在大倾角综采工作面采煤机设计与优化上的可行性与优势,具有一定的工程实践意义。 展开更多
关键词 大倾角综采面 采煤机 离散元法 正交试验 优化
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基于自主补压的液压支架自动跟机性能优化研究
15
作者 王伟 《液压与气动》 北大核心 2025年第9期19-27,共9页
综采工作面供液管路长造成液压支架系统压力沿程损失较高,并且乳化液泵站供液策略与液压支架群跟机动作不适配,导致液压支架关键执行器运行较慢,一定程度上限制了自动跟机速度。针对上述问题,在目前智能化集成供液系统的基础上,增设高... 综采工作面供液管路长造成液压支架系统压力沿程损失较高,并且乳化液泵站供液策略与液压支架群跟机动作不适配,导致液压支架关键执行器运行较慢,一定程度上限制了自动跟机速度。针对上述问题,在目前智能化集成供液系统的基础上,增设高压小排量乳化液泵作为集中供液升柱增压系统,并建立了综采工作面液压支架群立柱-推移液压缸数学模型,提出了一种立柱快速供液与升柱增压系统及其液压支架自动跟机策略。此外,利用AMESim软件建立基于自主补压的综采工作面供液系统仿真模型,研究了所提系统及其自动跟机策略的有效性和优越性,并对比了不同流量工况下的液压支架群供液方案的作业性能。研究表明,所提系统及其控制策略可使液压支架群的跟机速度提高27.18%,使立柱初撑压力的建压时间缩短76%,为解决升降柱流量通道不畅、初撑压力不足和降柱背压超限等问题提供了新的解决思路。 展开更多
关键词 综采工作面 供液系统 液压支架群 自主补压 压力流量匹配
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TPMSLM温升对霍尔传感器位置检测影响研究
16
作者 张鲁宏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期124-128,共5页
线性霍尔传感器通过检测永磁同步直线电机的动子运动过程中磁场变化获取位置,但电机发热温升会影响传感器的检测精度。首先,基于电机自身发热温升特性,分析了温度对磁密以及对不同供电方式下霍尔传感器输出信号的影响;然后,基于反正切... 线性霍尔传感器通过检测永磁同步直线电机的动子运动过程中磁场变化获取位置,但电机发热温升会影响传感器的检测精度。首先,基于电机自身发热温升特性,分析了温度对磁密以及对不同供电方式下霍尔传感器输出信号的影响;然后,基于反正切法和模型测量法对比分析温升对位置检测误差的影响。该方法能够定量分析温升对霍尔信号输出幅值的影响,提高温度变化情况下的位置检测精度;最后,通过实验验证温升对两种位置检测方法的实际影响程度。研究结果表明:相较反正切法,温度对模型测量法影响程度更大,当电机表面温度从27℃上升至65℃时,位置检测误差增大了217.44%。研究结果为后续考虑温度影响下位置检测精度补偿工作奠定基础。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 霍尔传感器 温升 位置检测 精度
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液压支架液控单向阀降柱冲击试验系统
17
作者 郭资鉴 刘宇航 《工矿自动化》 北大核心 2025年第8期117-122,共6页
针对大采高工作面的高应力、大流量工况,为满足液压支架液控单向阀冲击试验的工程需求,设计了一套液控单向阀降柱冲击试验系统。该试验系统由液压和测控2个子系统组成,其中液压系统的核心部件为双级增压缸,采用阶梯结构设计,能在一台常... 针对大采高工作面的高应力、大流量工况,为满足液压支架液控单向阀冲击试验的工程需求,设计了一套液控单向阀降柱冲击试验系统。该试验系统由液压和测控2个子系统组成,其中液压系统的核心部件为双级增压缸,采用阶梯结构设计,能在一台常规矿用乳化液泵供液的情况下实现保压、增压、卸载等功能,并基于加载腔、高压腔、细长孔等结构复现液控单向阀解锁过程中的弹性储能效应,为冲击试验提供更贴近实际工况的测试条件。测控系统则以虚拟仪器技术为框架,基于100 KS/s高频采集准确捕捉测试过程的压力变化,通过上位机软件实现液压系统远程控制,以及数据处理与分析,保证了测试过程的安全性与自动化程度。以FDY1600/50型液控单向阀样件为被试阀进行试验,结果表明,该试验系统能反映出液控单向阀冲击试验中剧烈压力冲击、快速卸压、平稳卸流等特征,与实际工况试验结果契合;能够较好复现出液控单向阀在工作面进行降柱动作时的冲击效果,为判断被试阀性能提供了直观的数据支撑。 展开更多
关键词 立柱液控单向阀 液压支架降柱 降柱冲击试验 双级增压缸 弹性储能效应
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综采工作面毫米波检测系统试验研究
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作者 牛磊 肖耀猛 张代祥 《中国煤炭》 北大核心 2025年第3期101-109,共9页
智能开采与控制是煤矿开采的重要发展目标,针对综采工作面的地质条件和对支架行程、姿态高精度测量的需求,提出了采用毫米波雷达进行非接触式测量物位的技术方法。介绍了毫米波雷达工作原理,详细阐述了毫米波检测系统设计。该系统搭载... 智能开采与控制是煤矿开采的重要发展目标,针对综采工作面的地质条件和对支架行程、姿态高精度测量的需求,提出了采用毫米波雷达进行非接触式测量物位的技术方法。介绍了毫米波雷达工作原理,详细阐述了毫米波检测系统设计。该系统搭载喇叭天线有效强化了信号幅度,通过上位机系统实现了毫米波雷达对于支架行程与姿态的探测。通过在黄陵一号煤矿812工作面实际应用表明,在76~81 GHz工作频段范围内的毫米波雷达可以完成7 m范围内的物体测距,探测精度达到±5 mm,实现了毫米波雷达检测系统在工作面的精确测距应用,同时为后续解决支架点云姿态、“上窜下滑”监测、基本材料识别等难题提供了新思路。 展开更多
关键词 智能开采与控制 毫米波雷达 精确测距 中频信号 喇叭天线
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电控单体泵多泵供油系统压力波动和一致性研究
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作者 刘晓鹏 王伟 +1 位作者 王字满 王统诚 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期59-71,共13页
为解决柴油机电控单体泵供油系统低压油管压力波动导致供油一致性差的问题,利用AMESim建立了某电控单体泵单泵和多泵供油系统的仿真模型并探究了进回油管直径、节流孔结构参数和阻尼阀结构参数对进回油管压力波动的影响。结果表明:油管... 为解决柴油机电控单体泵供油系统低压油管压力波动导致供油一致性差的问题,利用AMESim建立了某电控单体泵单泵和多泵供油系统的仿真模型并探究了进回油管直径、节流孔结构参数和阻尼阀结构参数对进回油管压力波动的影响。结果表明:油管直径越大,油管对内部燃油的包容性越强,管内的压力波动越小。确定了最佳主、分油道直径分别为12 mm和8 mm。增设节流孔通过增加燃油流动的阻力从而降低压力波动,但孔径过小会导致供油不足,而过大又会降低节流作用,因此设置最佳节流孔孔径为2.5 mm。安装阻尼阀一方面可以起到节流作用,另一方面可以将燃油的动能和压力势能转化为弹簧的弹性势能,最终减小油管内的压力波动。确定了阻尼阀最佳孔径和弹簧刚度分别为2.5 mm和25 N/mm。采用上述优化方案后,压力波动的幅值由0.47 MPa降为0.18 MPa,同时多泵供油系统的供油特性和一致性也得到了改善。 展开更多
关键词 电控单体泵 多泵供油系统 压力波动 一致性
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脉冲磁场对硬质合金刀具涂层结合力的影响研究
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作者 徐垚 邓智鹏 +2 位作者 韩定坤 崔建强 马雷 《工具技术》 北大核心 2025年第3期55-59,共5页
针对智能无人化开采装备相关元部件加工过程中硬质合金刀具磨损速度快、崩刃严重的问题,本文研究了脉冲磁场对硬质合金刀具涂层结合力的影响,并通过划痕对比试验和铣削加工不锈钢孔试验,分析涂层与基体的结合强度。结果表明:电磁冲击处... 针对智能无人化开采装备相关元部件加工过程中硬质合金刀具磨损速度快、崩刃严重的问题,本文研究了脉冲磁场对硬质合金刀具涂层结合力的影响,并通过划痕对比试验和铣削加工不锈钢孔试验,分析涂层与基体的结合强度。结果表明:电磁冲击处理不仅能提升TiAlN+Al_(2)O_(3)(Al)涂层与WSM35硬质合金刀具基体界面的力学性能,提高结合面的平面断裂韧性,还能改善WSM35硬质合金刀具在实际加工过程中的摩擦学特性,提高刀具的耐磨性和加工效率。 展开更多
关键词 硬质合金 电磁冲击 结合强度 摩擦磨损
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