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1、掘进机自动化截割技术的研究汪晓光荣清白李文浓(三一重型装备有限公司研究院，辽宁沈阳110027)摘要：掘进机是煤矿巷道开拓的主要设备，是衡量一个煤炭生产企业机械化程度的一个重耍指标，随着先进生产加工技术的出现，掘进机也朝着智能化方向发展，一批具有先机技术的掘进机不断被客户认可。为煤矿安全生产提供有力保证。关键词：掘进机巷道自动化ImprovementinthedesignofroadheaderappliedtothesoftmudstonetunnelWangXiaoguang(SanyHeav
2、yEquipmentCO,LTDAcademy,ShenyangLiaoning110027)Abstract:Thesoftmudstonemainlyreferstoroadwaytunnelfloor,roof,themaincomponentoftotalshaleandmudstone,incontactwithwater,itwillbecomeamudontheroadwaydevelopment,coalminesafetyinproductionwillhaveaseriousi
3、mpact,thispaperaimedatthesoftmudstoneroadwaycharacteristics,someimprovementsinthedesignofmeasurestoraiseroadheaderappliedtothesoftmudstonetunnel.Keyword:MudstoneRoadwayroadheader1、Fl前国内掘进机的发展现状随着煤炭开采技术的不断发展，煤矿采掘设备也不断进步，一些先进技术不断被应用到掘进机上。佳木斯煤矿机械冇限公司的EBH
4、350横轴掘进为代表，截割功率达到了350Kw,山西煤机装备有限公司的EBZ260采用了安装了进口CFT湿式除尘风机，张家口第三煤矿机械有限公司与兰花汉斯合作，推出了具有瓦斯主动抑爆功能的掘进机。但由于井下工作环境恶劣，冒顶、偏帮事件时有发生。掘进机工作时产生的粉尘也给掘进机的操作人员和煤矿安全生产极大危险对掘进机上的操作人员影响很大。目前在巷道除尘方面普遍使用湿式除尘风机，利用长压短抽的工作原理。由于硬岩掘进机在巷道施工过程中，截割岩石会产生的很多粉尘量。除尘风机的吸风筒就布置在操作台旁边,噪声
5、很高。掘进机自身截割时，也会有视觉盲点。综上所述，引入自动截割功能，可以弥补目前掘进机存在的问题，也可以提供工作安全性和工作效率。本人作者主要介绍了数控加工过程、运动控制器技术、传感器技术在掘进机上实现过程。并提出具有自动化功能的智能掘进机。2、自动截割技术的研究①、掘进机在巷道中定位掘进机是巷道开拓使用的设备，本身具有截割、行走、收料、运输等功能。掘进机在巷道中的工作位置，对掘进机工作效率影响很大。根据巷道特点和实际工况，掘进机在工作吋位置，主要分为以下两种图1：掘进机对心工作图2：掘进机偏心工
6、作状态图屮各参数含义：a巷道宽度参数；e掘进机轴线与航道轴线的偏心距离；a掘进机水平截割时，回转角度P掘进机水平截割时，最大回转角度其他工作方式都可以向这两种方式进行转换，其屮，第二种工作方式由于掘进机处于偏心工作状态，掘进机在水平截割的最大回转角度和最小回转角度时，掘进机受到的倾覆力矩相差很大。导致掘进机工作时，震动强烈，噪声大。不利于掘进机截割硬岩，推荐采用掘进机对心工作状态，或偏心c尽量小。①、截割断面尺寸的确定图3：掘进机截割断面图图3中标注了不伸缩式硬岩掘进机的理论截割范围和实际截割范围
7、，其中，理论截割血积是截割部以回转台为中心的工作切削球面在垂直巷道方向上的投影。只要实际截割范围在理论截割范围内，掘进机都可以在更换工作位置的情况下，即可以完成一个工作循环的截割，截割路线采用预编程方式，将截割参数存储在DSP的ROM/RAM中，掘进机操作者根据给出的巷道断面参数，就可以判断出工作路线和工作循环次数,图中字母代表的含义:A,B,C,D分别代表拱形巷道的断面参数H：表示巷道的高度；h:表示掘进机卧底深度a:表示行的宽度；e:表示掘进机屮心与巷道中心的偏距根据自动截割技术，需要对截割头
8、的行进路线和巷道参数进行设置，因大过巷道在开拓时，都釆用拱形巷道。在进行直接截割时，截割头按预编程的截割路线进行工作，为实现巷道断面一次成型，需要对为方便进行圆弧差别计算，特选用SZ平面数控圆弧求解方法。具体过程如下：掘进机实际工况，需对巷道进行坐标变换，计算巷道顶部圆弧A(xafya)B(xb,xb)(Kxo,xo)插补过程按曲线方向由AtB,具体计算过程如下:A(xa,ya),B(xb,yb)，在复平而内的坐标为ZA=xa+yaiZB=xb+ybi—►AB=ZB—ZA=(xb-
