掘进机截割部控制系统的设计分析

邢跃斌

（山西古交西山义城煤业有限责任公司，山西 古交 030203）

引言

煤矿井下综掘工作面用掘进机具有采掘效率高、灵活性强、巷道断面可控的优点而被广泛应用。为保证掘进机安全生产，达到减员增效的目的，国内外科研院所对掘进机截割部自动控制系统展开一系列的研究，如德国艾柯夫公司设计的掘进机截割自动控制系统，将截割头轨迹的控制精度精确至50 mm以内，最大定向距离可达400 m；英国ZED仪器公司设计的掘进机断面成形控制系统可实时精准定位截割头三维位置信息，极大提高了巷道断面成形质量；日本三井三池公司设计的能够自动调节截割功率的智能截割控制系统，在提高截割效率的同时极大降低了截割能耗[1-3]。国内的石家庄煤机、三一重工、中国煤科等单位也相继对掘进机自动截割、截割路径规划、自适应截割等问题进行了深入的研究和探讨，并在开滦钱家营矿、大同塔山矿等开展工业性试验，取得了较好的试验效果[4-5]。本文基于实时控制器，设计一种掘进机截割部控制系统，对掘进机截割部液压油缸进行精确电液伺服控制，改善巷道成形质量，提高截割工作效率。

1 自动截割控制策略

掘进机截割控制系统由截割臂调高液压油缸、回转台伸缩液压油缸分别完成截割头的垂直、水平控制。为实现掘进机自动截割控制，在掘进机液压油缸、机身安装传感器装置、配套的数据采集装置、上位机控制系统、自动截割控制系统以及实时控制器，直接驱动截割臂调高液压电液伺服阀、回转台伸缩液压电液伺服阀工作。……