[发明专利]采煤机支撑滑靴寿命预警方法及寿命预警系统

权利要求书

1.一种采煤机支撑滑靴寿命预警方法，其特征在于：自动监测采煤机的累计行走距离s，并根据预设的累计行走距离与采煤机支撑滑靴磨损量f之间理论上的一一对应关系得出与当前累计行走距离相对应的采煤机支撑滑靴磨损量计算值，当所述采煤机支撑滑靴磨损量计算值达到或超过磨损量安全值f_s时，进行寿命预警，以提示进行采煤机支撑滑靴磨损量的人工测量。

2.如权利要求1所述的采煤机支撑滑靴寿命预警方法，其特征在于：对所述累计行走距离的监测为实时进行，对采煤机支撑滑靴磨损量的计算是实时进行的或者根据设定的间隔时间序列分次进行的。

3.如权利要求2所述的采煤机支撑滑靴寿命预警方法，其特征在于：定期或不定期主动发起采煤机支撑滑靴磨损量的人工测量，连同寿命预警后进行的人工测量，每次会得到采煤机支撑滑靴磨损量测量值，当该测量值小于磨损量安全值f_s时，依据该采煤机支撑滑靴磨损量测量值更新累计行走距离与采煤机支撑滑靴磨损量之间理论上的一一对应关系。

4.如权利要求3所述的采煤机支撑滑靴寿命预警方法，其特征在于：所述不定期主动发起采煤机支撑滑靴磨损量的人工测量是在采煤机开始下井工作后的第7、21、31、45天进行。

5.如权利要求1-4中任意一项权利要求所述的采煤机支撑滑靴寿命预警方法，其特征在于：累计行走距离与采煤机支撑滑靴磨损量之间理论上的一一对应关系采用以下模型表示：

其中，的初始表达式是根据前期相应类型的采煤机在相似地质条件下工作时测得的采煤机累计行走距离与支撑滑靴磨损量的至少n+1组原始的基础数据(s，f)，通过拉格朗日插值法得到的累计行走距离s和采煤机支撑滑靴磨损量f的关系式，即确定了多项式系数a_i，n为多项式次数，取值越大计算精度越高，计算量越大，根据精度要求以及可接受的计算复杂程度进行平衡取值；

B为偏差补偿量，B的初始值为零。

6.如权利要求5所述的采煤机支撑滑靴寿命预警方法，其特征在于：n取值在3-6之间。

7.如权利要求6所述的采煤机支撑滑靴寿命预警方法，其特征在于：每次对采煤机支撑滑靴磨损量的人工测量后，当采煤机支撑滑靴磨损量测量值f_c小于75％f_s时，利用此时的(s，f_c)数据代替此前基础数据中的一组数据，形成更新的基础数据，再利用更新的基础数据更新所述模型，其中被代替的一组数据是其中累计行走距离与此时的s差值最小的一组数据；当采煤机支撑滑靴磨损量测量值大于或等于75％f_s但小于f_s时，通过将此时的支撑滑靴剩余耐磨层厚度值(f_s-f_c)对B赋值更新所述模型；当采煤机支撑滑靴磨损量测量值大于或等于f_s时，更换采煤机支撑滑靴。

8.如权利要求6或7所述的采煤机支撑滑靴寿命预警方法，其特征在于：当所述采煤机支撑滑靴磨损量计算值达到或超过磨损量安全值f_s时或者当所述累计行走距离达到或超过设定的支撑滑靴能够行走的最大距离s_max时，进行寿命预警。

9.一种采煤机支撑滑靴寿命预警系统，其特征在于：包括采煤机行走位置编码器和传感信号处理装置，所述采煤机行走位置编码器同轴安装在采煤机煤壁侧牵引部牵三轴处，用于实时监测采煤机的行走距离，所述采煤机行走位置编码器的信号输出端接入所述传感信号处理装置的行走距离信号输入端，所述采煤机行走位置编码器和传感信号处理装置依据权利要求1-8中任意一项权利要求所述的采煤机支撑滑靴寿命预警方法分工协作，所述传感信号处理装置利用内置的软件程序，根据预设的累计行走距离与采煤机支撑滑靴磨损量之间理论上的一一对应关系计算出与当前累计行走距离相对应的采煤机支撑滑靴磨损量计算值，并进行采煤机支撑滑靴磨损量计算值与磨损量安全值f_s的对比，以及生成预警信号。

10.如权利要求9所述的采煤机支撑滑靴寿命预警系统，其特征在于：所述采煤机行走位置编码器采用多圈绝对型光电编码器，所述传感信号处理装置采用矿用本安型传感信号处理装置，所述传感信号处理装置通过CAN总线连接采煤机主控系统，所述采煤机主控系统用于接收人工测量的采煤机支撑滑靴磨损量测量值并将其传递给所述传感信号处理装置，相应地，所述传感信号处理装置还用于根据采煤机支撑滑靴磨损量测量值更新累计行走距离与采煤机支撑滑靴磨损量之间理论上的一一对应关系。