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数字孪生驱动的带式输送机自移机尾远程监控技术

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矿业研究与开发 2024年第2期44卷 186-193页

作者：林尔康张宏伟蒲忠辉肖卫河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作市454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作市454003 河南龙宇能源股份有限公司河南商丘市476600

针对煤矿井下带式输送机自移机尾推进过程中存在智能化水平低、推进质量差以及状态监测困难等问题,开展了基于数字孪生技术的煤矿井下带式输送机自移机尾远程监控技术研究。首先,通过研究自移机尾在数字孪生五维模型上的应用,提出了自... 详细信息

针对煤矿井下带式输送机自移机尾推进过程中存在智能化水平低、推进质量差以及状态监测困难等问题,开展了基于数字孪生技术的煤矿井下带式输送机自移机尾远程监控技术研究。首先,通过研究自移机尾在数字孪生五维模型上的应用,提出了自移机尾数字孪生监控系统总体方案;其次,对设备机身和推移油缸进行姿态分析,在Unity3D中实现自移机尾的运动仿真;最后,建立自移机尾虚拟模型与远程控制界面,实现物理设备和虚拟模型的人机交互与协同。试验结果表明,自移机尾可在所构建的基于数字孪生技术的系统驱动下稳定迈步前移,设备运动状态可以在虚拟远程监控界面准确呈现,设备推进过程中的虚拟模型运动轨迹与物理设备的实际运动轨迹重合度达97.74%。研究结果可为智能矿山的远程监控技术发展提供借鉴。

关键词：数字孪生带式输送机智能矿山自移机尾虚实同步控制远程控制

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自移机尾式带式输送机机架结构的分析优化

中国机械 2024年第1期 8-11页

作者：李富强国家能源集团乌海能源有限责任公司

为解决自移机尾式煤矿用带式输送机机架结构在不平整巷道内行走引起的结构受力和变形问题,本文以某煤矿的自移机尾式带式输送机为研究对象,运用数值模拟手段分析了3种不同受力工况条件下伸缩机架结构的应力和应变,并提出相应的改进措施... 详细信息

为解决自移机尾式煤矿用带式输送机机架结构在不平整巷道内行走引起的结构受力和变形问题,本文以某煤矿的自移机尾式带式输送机为研究对象,运用数值模拟手段分析了3种不同受力工况条件下伸缩机架结构的应力和应变,并提出相应的改进措施。仿真分析表明,伸缩机架结构在3种不同工况的应力位移分布规律各不相同,在工况A条件下伸缩机架结构的位移最大,达到18.743mm,在工况B条件下的应力最大,达到219.76MPa,满足结构的使用要求,但富余量不多。基于仿真结果,在伸缩机架结构与机尾过渡段设置一种剪式液压锁止结构。实际应用表明,改进后的自由伸缩机架结构在小弯曲和不平整采煤巷道内均能自由伸缩和平稳运行,大大提高了煤炭物料的运输效率。

关键词：矿山机械自移机尾煤炭带式输送机结构优化

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煤矿带式输送机自移机尾的优化设计

西部探矿工程 2024年第3期36卷 118-119,122页

作者：张进国山西西山煤电股份有限公司镇城底矿山西太原030053

带式输送机是煤矿集中运输的主要设备。针对传统的带式输送机自移机尾适应性差、故障率高,受推移油缸最大行程的限制,实际推进距离有限,无法满足综采工作面高效开采的需要,设计了一种带式输送机大行程自移机尾,介绍了该自移机尾的整体... 详细信息

带式输送机是煤矿集中运输的主要设备。针对传统的带式输送机自移机尾适应性差、故障率高,受推移油缸最大行程的限制,实际推进距离有限,无法满足综采工作面高效开采的需要,设计了一种带式输送机大行程自移机尾,介绍了该自移机尾的整体结构和关键构件。实践可知,该大行程自移机尾推移速度快、可靠性高,能很好地适应工作面单次推移较大距离的需求,可有效缩短推移时间,提升矿井运输效率。

关键词：带式输送机自移机尾转载机优化设计

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带式输送机新型自移机尾的应用研究

机械管理开发 2024年第2期39卷 308-310页

作者：崔婉桐山西省煤炭建设监理有限公司山西太原030012

为了提升特大采高作业面物料输送的效率和安全性,提出了一种新的1800 mm带宽数字自移式机尾,对该自移式机尾结构、设计特点等进行了研究。开发了具有记忆特性和高耐腐蚀性的数字化控制液压缸,实现了对活塞杆位置的高精度自动测控;开发... 详细信息

为了提升特大采高作业面物料输送的效率和安全性,提出了一种新的1800 mm带宽数字自移式机尾,对该自移式机尾结构、设计特点等进行了研究。开发了具有记忆特性和高耐腐蚀性的数字化控制液压缸,实现了对活塞杆位置的高精度自动测控;开发了激光扫描控制系统,实现了对自移机尾偏移量的实时监测和预警,提高了输送机自移机尾的运行安全性。根据实际应用表明,新的自移机尾实现了数字化精确控制,解决了特大采高作业模式下物料运输量小、自动化程度低的不足。

关键词：带式输送机自移机尾液压缸激光扫描

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智能掘进用带式输送机自移机尾结构完善设计

全面腐蚀控制 2024年第3期38卷 20-23页

作者：陈国敏山西金晖万峰煤矿有限公司山西吕梁032300

介绍了一种新型带式输送机自移机尾跨步机构,提出了跨步机构的设计思路,分析了这种带式输送机自移机尾的创新点和性能特点,介绍了自移机尾机构设计过程中出现的几个问题,并提出了改进办法。

关键词：智能化掘进带式输送机自移机尾跨步机构

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一种带式输送机与皮带自移机尾一体控制系统

模具制造 2024年第3期24卷 164-166页

作者：陈增贺薛冉山东华新建筑工程集团有限责任公司山东泰安271200

探讨了一种带式输送机与皮带自移机尾一体控制系统,主要提高实际生产工作中带式输送机和皮带机之间配合时畅通性和高效性。

关键词：带式输送机皮自移机尾控制系统

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迈步式自移机尾自移技术研究

装备机械 2024年第1期 12-16页

作者：孟庆灵武熙温海清赵佳伟李珂山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003 山西大同大学煤矿机电技术研究所山西大同037003 大同市同华矿机制造有限责任公司山西大同037034

为了解决煤矿井下掘进工作面桥式转载机与带式输送机之间的搭接问题,实现快速推移,对BS800型迈步式自移机尾的自移技术进行研究,分析结构组成、机构原理、液压系统等。通过应用BS800型迈步式自移机尾,验证这一自移机尾的有效性和可行性... 详细信息

为了解决煤矿井下掘进工作面桥式转载机与带式输送机之间的搭接问题,实现快速推移,对BS800型迈步式自移机尾的自移技术进行研究,分析结构组成、机构原理、液压系统等。通过应用BS800型迈步式自移机尾,验证这一自移机尾的有效性和可行性,满足煤矿工作面高效生产的需求。

关键词：自移机尾技术研究

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基于改进灰狼优化算法的自移机尾控制方法

中国安全科学学报 2023年第S2期33卷 23-27页

作者：鞠兴军魏德志国家能源集团宝日希勒能源有限公司

为更好地解决自移机尾的姿态控制问题，将改进后的灰狼算法(GWO)融入到比例积分微分控制器PID控制器中，设计模糊控制器，提出改进的GWO优化模糊PID控制系统架构，实现自移机尾的迈步自移、同步举升、侧移校正的安全控制动作。建立带式... 详细信息

为更好地解决自移机尾的姿态控制问题，将改进后的灰狼算法(GWO)融入到比例积分微分控制器PID控制器中，设计模糊控制器，提出改进的GWO优化模糊PID控制系统架构，实现自移机尾的迈步自移、同步举升、侧移校正的安全控制动作。建立带式输送机自移机尾液压控制系统数学模型，设计自移机尾侧移动作控制仿真与自移机尾多液压缸同步举升控制仿真，通过仿真分析的方法分别对比未加算法的PID控制效果，以及改进前后的灰狼算法所优化的模糊PID控制效果。结果表明：采用PID模糊控制器并融合改进后的灰狼优化算法，可以使自移机尾安全控制系统性能更稳定、控制效率更高。

关键词：自移机尾液压系统模糊PID控制器 PID控制灰狼优化算法(GWO)

履带式自移机尾力学特性及防跑偏控制策略研究

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履带式自移机尾力学特性及防跑偏控制策略研究

作者：高永华中国矿业大学

学位级别：硕士

履带式自移机尾是带式输送机的重要组成部分,其稳定运转是煤炭安全掘进的重要保证,具有动态响应快、可靠性高等优点。然而,由于煤矿井下环境复杂,履带式自移机尾经常会面临履带陷坑、爬坡以及车身不平等恶劣工况,严重时会导致整机跑偏... 详细信息

履带式自移机尾是带式输送机的重要组成部分,其稳定运转是煤炭安全掘进的重要保证,具有动态响应快、可靠性高等优点。然而,由于煤矿井下环境复杂,履带式自移机尾经常会面临履带陷坑、爬坡以及车身不平等恶劣工况,严重时会导致整机跑偏。因此,有必要对复杂工况下的履带式自移机尾力学特性开展研究,需求避免自移机尾跑偏控制方法。本文通过结构设计、建模仿真以及现场实验等多种方法对履带式自移机尾力学特性及防跑偏控制策略进行研究,主要研究内容包括:(1)根据掘进面掘进要求对履带式自移机尾整体结构进行了设计,主要包括:行走系统和转载输送系统设计,完成了履带式自移机尾牵引力的计算与校核。基于ANSYS完成了履带式自移机尾关键结构的强度分析。通过对履带行走系统主车架总成的稳定性校核与固有模态分析,验证了其在工作过程中的稳定性与安全性。(2)建立了行走机构的非线性数学模型,基于MATLAB/Simulink搭建了履带式自移机尾仿真模型,分析了履带式自移机尾的动态特性,得到了履带式自移机尾在偏载力、配重以及复杂工况等因素影响下的跑偏规律。(3)搭建了负载敏感系统液压模型和负载敏感比例多路换向阀液压模型,使用AMESim搭建了履带式自移机尾液压系统仿真模型,开展了液压系统的阶跃响应和冲击响应分析,得到了履带式自移机尾跑偏规律,获得了电流、冲击力、偏载对液压系统马达转速、流量以及压力等参数的影响,得出了履带式自移机尾的纠偏方法。(4)基于MATLAB/Simulink搭建了PID控制器、模糊PID控制器与变论域模糊PID控制器模型,通过与AMESim的联合仿真分析得到不同工况下履带式自移机尾跑偏规律与纠偏方法。通过履带式自移机尾的控制系统实验,实现了变论域模糊PID对履带式自移机尾的防跑偏控制。该论文有图128幅,表22个,参考文献90篇。

关键词：自移机尾动态特性防跑偏联合仿真变论域模糊PID