發(fā)布時間：2020-11-03 04:19

　　 隨著智能制造對基礎(chǔ)制造業(yè)和生產(chǎn)業(yè)帶來了新的沖擊,智能化的生產(chǎn)過程已經(jīng)成為了煤礦生產(chǎn)的新要求,設(shè)備智能狀態(tài)感知技術(shù)便是實現(xiàn)智能化綜采工作面的關(guān)鍵技術(shù)之一,而液壓支架作為綜采工作面的重要支護設(shè)備與動力提供設(shè)備,對液壓支架工作狀態(tài)的智能感知特別是位姿監(jiān)測便具有重要的意義。本文主要研究了液壓支架頂梁與底座的支護位姿獲取方法,建立了液壓支架群直線度的評價模型,實現(xiàn)對液壓支架群的位姿及直線度信息的精確感知。論文的主要研究工作為:(1)針對井下液壓支架支護位姿監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠完善的問題,通過分析綜采工作面的三機運動規(guī)律及液壓支架的偏移類型,建立液壓支架位姿監(jiān)測模型,實現(xiàn)對液壓支架支護位姿的全面監(jiān)測。(2)針對液壓支架頂梁與底座的位姿監(jiān)測精度較低的問題,采用基于多傳感器融合的支架位姿監(jiān)測方法,用以實現(xiàn)對液壓支架頂梁與底座的精確位姿感知,并針對液壓支架降架-移架-升架過程對其三軸位姿的影響,采用基于自適應(yīng)加權(quán)的位姿數(shù)據(jù)融合方法,用以實現(xiàn)對更加精確的液壓支架偏航角與橫滾角信息的獲取。(3)針對液壓支架直線度信息獲取較難的問題,提出了一種基于D-H坐標法的液壓支架直線度測量方法,通過行程傳感器與角度傳感器組合的方式實現(xiàn)液壓支架群的直線度信息獲取,并在對支架位姿數(shù)據(jù)獲取的前提下提出了一種基于九軸姿態(tài)傳感器的液壓支架直線度監(jiān)測方法,通過對支架姿態(tài)數(shù)據(jù)進行積分解算,用以表征支架的直線度信息,實現(xiàn)對液壓支架的直線度監(jiān)測。(4)為了驗證所提出的液壓支架位姿監(jiān)測精度及液壓支架群直線度監(jiān)測精度,本文基于實驗室內(nèi)的綜采工作面智能化協(xié)同控制實驗平臺,以雙柱掩護式液壓支架為對象,搭建液壓支架位姿及直線度監(jiān)測平臺,并對液壓支架位姿監(jiān)測與直線度監(jiān)測進行實驗分析。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：TD355.4;TP212
【部分圖文】：

綜采三機圖

本文技術(shù)路線圖

2液壓支架偏移分析及位姿建模92液壓支架偏移分析及位姿建模2.1綜采工作面三機運動關(guān)系目前，煤礦開采的過程基本如圖2.1所示。在實際的綜采工作面生產(chǎn)過程中，煤礦綜采“三機”主要按工藝流程共同完成開采工作。本文以圖中采煤過程為例，簡要闡述了煤礦綜采“三機”在綜采工作面中的作用和運動關(guān)系。如圖中所示，采煤機位橫跨于刮板輸送機的上側(cè)，并通過左右滾筒實現(xiàn)落煤裝煤；刮板輸送機靠近煤壁，其另一側(cè)與液壓支架推移千斤頂連接，通過鏈條和刮板的運動將煤輸送到溜槽；液壓支架通過推移機構(gòu)與刮板輸送機相連接，并同時負責(zé)支撐頂板，為人員和設(shè)備提供安全的工作空間，通過與刮板輸送機協(xié)同實現(xiàn)“推溜”操作，實現(xiàn)綜采工作面連續(xù)推進。1-未推移刮板輸送機2-為推移液壓支架3-采煤機4-煤層5-已推移刮板輸送機6-已推移液壓支架圖2.1綜采三機運動關(guān)系示意圖通過圖中位姿關(guān)系分析，液壓支架通過推拉油缸與刮板輸送機相連，所有刮板輸送機整齊排列，采煤機橫跨在刮板輸送機上。若液壓支架未達到規(guī)定的推移位置，會直接影響與之相連的刮板輸送機的位置，若液壓支架整體滯后，則刮板輸送機位置也會整體滯后，會導(dǎo)致采煤機割煤的厚度發(fā)生變化乃至無法進行割煤；若液壓支架整體左偏，則會影響刮板輸送機整體左偏，最右端的煤層便可能無法開采；若液壓支架位置參差不齊，影響與之相連的刮板輸送機位置層次不齊，則采煤機在運行過程中無法走一直線，會嚴重影響采煤的效率及安全性。故，液壓支架作為綜采工作面推進的主要動力，其位姿影響整個采煤工作面的開采效率及開采安全，因此需要對其進行精確的位姿監(jiān)測。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 牛劍峰;;綜采液壓支架跟機自動化智能化控制系統(tǒng)研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2015年12期

2 陳占營;鄭曉雯;陳靜珊;王偉;;基于虛擬現(xiàn)實的液壓支架監(jiān)測系統(tǒng)研究[J];煤礦機械;2015年09期

3 牛劍峰;;綜采工作面直線度控制系統(tǒng)研究[J];工礦自動化;2015年05期

4 王西靜;;采煤機自動調(diào)高系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分析[J];煤炭技術(shù);2015年04期

5 陳占營;鄭曉雯;雷喬治;翟東寒;;改進遺傳算法在求解液壓支架位姿參數(shù)中的應(yīng)用[J];煤礦機械;2014年07期

6 戴淑芝;;動力參數(shù)匹配下的采煤機斜切力學(xué)模型的建立及應(yīng)用[J];山東煤炭科技;2014年03期

7 蘇小立;廉自生;張春雨;;采煤機雙刀示范記憶截割數(shù)學(xué)模型的研究[J];煤礦機械;2014年03期

8 陳占營;鄭曉雯;張文磊;胡云龍;劉逸;;液壓支架工作狀態(tài)的虛擬現(xiàn)實研究[J];機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2013年06期

9 朱殿瑞;周志文;張風(fēng)奎;王立鋼;薛小飛;;掩護式液壓支架主要部件的受力分析與仿真[J];煤礦機械;2013年10期

10 陳令國;趙江華;梅雪峰;;綜采工作面刮板輸送機的自動化、智能化控制技術(shù)[J];工礦自動化;2011年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 周信;綜采裝備協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 楚楠楠;煤礦調(diào)度智能化會議系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];河北工程大學(xué);2015年

2 賈崑;煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)行為對安全文化的影響研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2868084