[发明专利]一种采煤机滚筒截割路径平整性实时自动调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤机滚筒截割路径平整性实时自动调节方法，属于采煤机装备技术领域。

背景技术

目前，采煤机截割路径的平整性主要由采煤机司机人工掌握，但是由于采煤工作面生产环境恶劣，地质条件多变，且采煤机司机的观察能力有限，难以达到或保持采煤机截割路径所期望的平整性，而采煤机截割路径的不平整容易导致如下问题：刮板运输机推移阻力增大、液压支架支护不到位等，从而造成生产中断，严重时还会造成设备损坏和人员伤亡。中国专利CN 101887273 B和中国专利CN 102797462 A各自公开了采煤机滚筒截割高度的实时自动控制方法，但是这些方法都是为了间接实现煤岩界面识别的功能，却无法调节滚筒自身的平整性，目前专门针对采煤机截割路径平整性实时自动调节的文献尚未见公开。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种采煤机滚筒截割路径平整性实时自动调节方法，该方法可以实现对滚筒高度的自动调节，使滚筒不偏离所设定的工作路径，有效地提高滚筒的平整性，保障采煤机运行的安全性。

为了实现上述目的，本发明采用的一种采煤机滚筒截割路径平整性实时自动调节方法，其步骤如下：

（1）、从采煤机机载传感器所采集到的机身倾角α历史数据中，选取一值作为倾角参数，设为θ，以水平面为基准，建立倾角为θ的静态参考坐标系；

（2）、通过采煤机机载传感器获取机身倾角α变化前后的两个实时值和摇臂倾角β变化前后的两个实时值；

（3）、将上述步骤（2）中获得的机身倾角α的实时值与倾角参数θ进行对比分析，当分析结果得出机身倾角α的实时值与倾角参数θ相等时返回上一步骤，即返回第（2）步骤重新获取机身倾角α的实时值进行分析；当分析结果得出机身倾角α的实时值与倾角参数θ不相等时，进入下一步骤运行；

（4）、以静态参考坐标系为参照基准，建立动态运行坐标系，所述的动态运行坐标系倾角的初始值等于倾角参数θ，采煤机截割过程中，机身倾角α随煤层倾角变化而改变，将动态运行坐标系的变化情况分以下四种：

①、动态运行坐标系倾角参数值小于或等于静态参考坐标系倾角参数值时；

②、动态运行坐标系倾角参数值大于或等于静态参考坐标系倾角参数值时；

③、动态运行坐标系倾角参数值变化前小于静态参考坐标系倾角参数值，变化后大于静态坐标系倾角参数值时；

④、动态运行坐标系倾角参数值变化前大于静态参考坐标系倾角参数值，变化后小于静态坐标系倾角参数值时；

（5）、对上述四种情况的数据进行分析处理，再综合摇臂倾角β和滚筒高度h的历史数据，设计采煤机摇臂倾角β的微分控制方法；

（6）、根据微分控制结果，调节采煤机摇臂倾角β，使滚筒中心在静态参考坐标系中的高度保持不变，完成后指令进入到下一步骤；

（7）、指令返回至步骤（2），重新进行下一轮运算。

此外，静态坐标系的建立还可以地质测量得到的数据为机身倾角参数，建立静态参考坐标系。

本发明的有益效果是：本方法采用微分控制系统，使采煤机截割路径保持在平缓的直线上运行，有利于采煤设备的推移和行走，提高了采煤精度和生产效率，保持了采煤设备良好的运行模式和平稳性，从而降低了风险事故的发生，本方法简单易行，能够满足不同煤层条件下采煤机截割路径平整性的要求。

附图说明

图1是本发明一种采煤机滚筒截割路径平整性实时自动调节方法的流程框图；

图2是本发明实施例中采煤机机身倾角为α₁，即前一时刻时的示意图；

图3是本发明实施例中采煤机机身倾角为α₂，即后一时刻时的示意图；

图4是本发明的实施例中滚筒高度调节后的示意图；

图5是本发明机身倾角随采样频率变化的计算机模拟图；

图6是本发明摇臂倾角随采样频率变化的计算机模拟图；

图7是本发明滚筒高度随采样频率变化的计算机模拟图。