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煤仓清理机器人研发与应用

煤炭科学技术 2022年第9期50卷 215-221页

作者：王峥商守海高利强孙磊卢建宁薛道荣张国峰鲁杰为黄智何正勇刘建平袁广忠张海福丁红朱宴南陈闯齐连军褚立庆赵强于永昌董陆军张雷北京奥普科星技术有限公司北京102208 国家电力投资集团有限公司北京100029 国家电投集团内蒙古能源有限公司内蒙古通辽028011 内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司南露天煤矿内蒙古通辽029200

储煤筒仓在我国应用广泛、现存量巨大,储煤筒仓的粘壁、蓬煤、堵塞现象,长期以来一直给煤矿、电厂等企业带来困扰。储煤筒仓内部呈圆柱体,底部有多个方锥形落料口,落料口通常为一米见方远小于煤仓内径,原煤自上而下靠自重下落,这种结构... 详细信息

储煤筒仓在我国应用广泛、现存量巨大,储煤筒仓的粘壁、蓬煤、堵塞现象,长期以来一直给煤矿、电厂等企业带来困扰。储煤筒仓内部呈圆柱体,底部有多个方锥形落料口,落料口通常为一米见方远小于煤仓内径,原煤自上而下靠自重下落,这种结构形式决定了锥形落料口附近原煤流速变缓、受挤压、易粘壁蓬堵,再遇上煤料颗粒细、含水量高、存煤时间长等情况,粘壁更易发生,粘壁使煤料流动通道更为狭窄、流速更慢,进而逐渐发展为堵塞,这种情况很难完全避免;在冬季气温很低的地区,含水量较高的煤料还会形成冻粘壁,进而逐渐发展为冻堵,更加难以疏通。目前煤矿解决粘壁蓬堵是靠人工巡检发现蓬堵、定期人工清理粘壁、人工疏通堵塞,人员须钻入煤仓中手动清理,环境恶劣劳动强度大、耗时长效果差,且存在极大的安全隐患,每年都有因人工煤仓清堵而导致的人身伤亡事故;而且对于放小炮也无效的冻堵只能等待来年回暖,使煤仓使用率降低,给煤矿及电厂的正常生产带来影响。为解决上述问题,运用特种工业机器人技术和控制算法,针对储煤筒仓研发了一套煤仓全方位智能清理机器人系统,在不改变储煤筒仓现有结构的情况下,在每个落煤口内部安装一套以液压为动力、可往复移动、捶打破煤的机器人执行单元,由机器人集群控制软件操控,根据每个落煤口布置的堵煤监测传感器及其他传感器的信号,实现自动监测判断蓬堵情况,自动选择最优的清理措施、操控相关机器人协调动作,使落煤口迅速恢复畅通。整个系统全自动无人值守运行,可迅速有效解决储煤筒仓中的蓬煤、粘壁、冻煤等落煤不畅和阻塞的情况,以成体系的技术化手段安全有效地替代人工高危工作,避免了因人工清堵而导致伤亡的可能,解决了长期困扰煤矿、电厂的痛点,提高储煤系统运行安全性。详细说明了煤仓清理机器人的运行机理、安装布局、样机试验测试、煤矿企业应用效果等情况,证明了煤仓清理机器人是解决煤仓粘壁、蓬煤、冻煤等落煤不畅和煤仓阻塞情况的有效手段。

关键词：煤仓清理机器人堵煤冻堵

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煤矿水仓清理机器人研究与设计

煤矿机械 2020年第2期41卷 4-6页

作者：姚贵英曹梦媛马婧河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056000

根据煤矿水仓工况提出一种可自由规划行走路线的清理机器人,并对其结构及液压系统进行设计。机器人及其配套系统可完成水仓清理、筛分、脱水、运输等配套工作,具有一定的实用价值。

关键词：煤矿排水清理机器人绞吸

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煤矿井下水仓清理机器人系统设计与应用

煤炭工程 2022年第11期54卷 205-208页

作者：石军杰高贵军游青山安彬邱建都太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 矿山流体控制国家地方联合工程实验室山西太原030024 重庆工程职业技术学院重庆402260 太原市轨道交通发展有限公司山西太原030000

为解决人工清理煤矿水仓时存在的工作强度大、危险系数高、工作效率低等问题,提出了以水仓清理机器人取代人工对水仓进行清理,从而降低清仓工人的工作强度与风险的思路。研发一种水仓清理机器人系统,该系统集煤泥自主挖掘、脱水与运输... 详细信息

为解决人工清理煤矿水仓时存在的工作强度大、危险系数高、工作效率低等问题,提出了以水仓清理机器人取代人工对水仓进行清理,从而降低清仓工人的工作强度与风险的思路。研发一种水仓清理机器人系统,该系统集煤泥自主挖掘、脱水与运输于一体,实现煤矿井下水仓煤泥及时高效清理,文章详细介绍该系统组成、原理及功能,并通过使用案列分析水仓清理机器人的清仓效果。应用结果表明,该水仓清理机器人系统适合煤矿井下水仓煤泥的清理工作,对实现煤矿智能化建设具有重要意义。

关键词：煤矿水仓清理机器人智能监测减员增效

基于液压控制的煤矿水仓清理机器人异物自动抓取方法

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煤矿机械 2023年第11期44卷 143-147页

作者：殷雷煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤矿应急避险技术装备工程研究中心北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

煤矿水仓的复杂环境会影响清理机器人对异物的识别精度,导致清理机器人的异物抓取效果不佳。为了提升整体异物抓取性能,提出了基于液压控制的煤矿水仓清理机器人异物自动抓取方法。通过对煤矿水仓异物的测定及清理机器人数学模型的构建... 详细信息

煤矿水仓的复杂环境会影响清理机器人对异物的识别精度,导致清理机器人的异物抓取效果不佳。为了提升整体异物抓取性能,提出了基于液压控制的煤矿水仓清理机器人异物自动抓取方法。通过对煤矿水仓异物的测定及清理机器人数学模型的构建,实现清理机器人的动力学分析,为清理机器人的异物自动抓取提供了理论数据基础;依据分析结果规划出清理机器人在直角坐标空间内的轨迹路径,完成了清理机器人抓取路径的规划;利用构建的液压控制模型对机器人异物抓取实行控制,以此实现煤矿水仓清理机器人异物自动抓取。通过实验验证了该方法的实时性和有效性。

关键词：液压控制模型煤矿水仓清理机器人异物抓取轨迹路径规划

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煤矿水仓清理机器人的设计

机械管理开发 2020年第9期35卷 34-35,40页

作者：王秉飞大同煤矿集团挖金湾煤业有限责任公司山西大同037000

为快速高效地清理煤矿水仓仓底的煤渣及淤泥等杂物,基于煤矿水仓清理系统设计方案,设计了一种水仓清理机器人。介绍了该机器人的主要结构、各部分的工作原理,并具体设计了各部分。借助该机器人及相关配套系统,可完成水仓的清理、筛分以... 详细信息

为快速高效地清理煤矿水仓仓底的煤渣及淤泥等杂物,基于煤矿水仓清理系统设计方案,设计了一种水仓清理机器人。介绍了该机器人的主要结构、各部分的工作原理,并具体设计了各部分。借助该机器人及相关配套系统,可完成水仓的清理、筛分以及脱水等工作,有助于进一步提高水仓清理效率。

关键词：水仓淤泥清理机器人行走装置结构

煤仓清理机器人上岗矿山迎来智能“打工人” 001

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煤仓清理机器人上岗矿山迎来智能“打工人”

通辽日报

作者：美丽曾凡起

国家电投内蒙古公司南露天煤矿全力打造现代化、智能化矿山，对一些危险性高、劳动强度大的工作，进行机械化和智能化转换、优化提效，促进矿井安全高效生产。近日，笔者在南露天煤矿地面生产调度指挥中心看到，中心大屏幕上跃然闪动着... 详细信息

国家电投内蒙古公司南露天煤矿全力打造现代化、智能化矿山，对一些危险性高、劳动强度大的工作，进行机械化和智能化转换、优化提效，促进矿井安全高效生产。近日，笔者在南露天煤矿地面生产调度指挥中心看到，中心大屏幕上跃然闪动着储煤仓温度、运行功率、报警信息等数?

关键词：储煤仓给煤机清理机器人

来源： cnki报纸评论

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超大伸缩比机械臂结构设计及其刚度优化方法

科学技术与工程 2021年第33期21卷 14153-14158页

作者：李峰邹堃车凌云殷辰炜董飞英张嘉宁张小俊上海上电漕泾发电有限公司上海201507 河北工业大学机械工程学院天津300401

定期清理灰库内壁板结干灰已成为保障火电厂机组安全运营的重要措施。针对现有灰库清理机器人普遍存在的清理区间局限、整机刚度不足等突出问题,通过引入基于绳排的同步伸缩驱动机构,融合轻量化高刚度的多节箱式臂体及柔性周向回转关节... 详细信息

定期清理灰库内壁板结干灰已成为保障火电厂机组安全运营的重要措施。针对现有灰库清理机器人普遍存在的清理区间局限、整机刚度不足等突出问题,通过引入基于绳排的同步伸缩驱动机构,融合轻量化高刚度的多节箱式臂体及柔性周向回转关节,创新设计出一款基于超大伸缩比机械臂的灰库全域面清理机器人。在此基础上,通过深入力学分析建立伸缩臂力学模型并提出刚度条件。利用迭代法对伸缩臂截面参数进行优化,获得不同情况下最优截面参数。仿真实验表明:经刚度优化后的伸缩臂整体刚度良好,满足灰库清理机器人长期作业要求。

关键词：清理机器人火电灰库伸缩机械臂结构设计刚度模型刚度优化

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储煤筒仓堵塞清理平台控制系统设计

煤炭工程 2020年第S2期52卷 19-22页

作者：杨伟民曹艳军尚书宏神华准格尔能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010300

煤仓作为贮存和周转物料的主要装置,由于长期使用不可避免的会在仓壁面凝结一定量原煤形成牢固的凝结物。针对储煤筒仓堵塞问题设计的煤仓挂壁煤清理机器人来搭建储煤筒仓堵塞清理平台,并完成了清仓机器人的控制系统的设计。控制平台可... 详细信息

煤仓作为贮存和周转物料的主要装置,由于长期使用不可避免的会在仓壁面凝结一定量原煤形成牢固的凝结物。针对储煤筒仓堵塞问题设计的煤仓挂壁煤清理机器人来搭建储煤筒仓堵塞清理平台,并完成了清仓机器人的控制系统的设计。控制平台可以对储煤筒仓中的储煤的状况进行扫描,得到筒仓中的储煤的相关状态,用来实现对煤仓挂壁煤清理机器人机械臂与作业头的有效控制,使得对煤仓挂壁煤以及筒仓堵塞的问题得以解决。该储煤筒仓堵塞清理平台控制系统具有较好的人机交互界面,能够及时查看并调整煤仓挂壁煤清理机器人的运动及控制参数。

关键词：煤仓清理机器人挂壁煤控制系统