基于综合截割性能优化的采煤机变速截割控制

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.01.024

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (1): 118-123.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.01.024

基于综合截割性能优化的采煤机变速截割控制

刘永刚^1,2，侯立良²，秦大同^1,2，闫忠良²

(1. 重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044 ; 2. 重庆大学汽车工程学院，重庆400044)

收稿日期:2017-07-11 修回日期:2017-07-11 出版日期:2018-01-15 发布日期:2018-01-31
通讯作者: 刘永刚
作者简介:刘永刚(1982-)，男，重庆人，重庆大学副教授.
基金资助:
国家重点基础研究发展计划项目(2014CB046304).

Variable Speed Cutting Control of Shearer Based on Cutting Performance Optimization

LIU Yong-gang^1,2， HOU Li-liang²， QIN Da-tong^1,2， YAN Zhong-liang²

1. State Key Laboratory of Mechanical Transmission， Chongqing University， Chongqing 400044， China; 2. College of Automotive Engineering， Chongqing University， Chongqing 400044， China.

Received:2017-07-11 Revised:2017-07-11 Online:2018-01-15 Published:2018-01-31
Contact: LIU Yong-gang
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摘要/Abstract

摘要： 针对目前滚筒采煤机在生产过程中采用单一牵引调速影响截割性能的问题，对采煤机的变速截割进行了探索研究.考虑变速截割的可行性及可靠性，按截割阻抗的大小对煤层硬度进行了平均划分；综合考虑不同截割性能指标的要求，对其进行加权平均作为优化目标，对截割运动参数进行了优化；在此基础上，对由截割阻抗变化引起的不同工况的调速策略进行了比较分析，得到了截割性能最优的变速截割调速控制策略.研究结果可为采煤机高效变速截割奠定理论基础.

关键词: 采煤机, 参数优化, 截割性能, 变速截割, 调速控制

Abstract: Variable speed cutting of shearer was studied， in order to solve the practical problem that the cutting performance of the drum shearer decreases when changing the hauling speed only. Considering the feasibility and reliability of variable speed cutting， the hardness of the coal seam was divided into several ranges by its cutting impedance. Aiming at the weighted average optimization of lump coal rate， cutting energy consumption rate and productivity， the cutting motion parameters of shearer were optimized. Besides， variaous speed control strategies of conditions caused by cutting impedance change were compared， and the speed control strategies for the best cutting performance of different conditions were obtained. The results provide a good reference for the research of high efficiency variable speed cutting.

Key words: shearer, parameters optimization, cutting performance, variable speed cutting, speed control

中图分类号:

TD421

刘永刚，侯立良，秦大同，闫忠良. 基于综合截割性能优化的采煤机变速截割控制[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(1): 118-123.

LIU Yong-gang， HOU Li-liang， QIN Da-tong， YAN Zhong-liang. Variable Speed Cutting Control of Shearer Based on Cutting Performance Optimization[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(1): 118-123.

参考文献

[1]葛世荣.智能化采煤装备的关键技术［J］.煤炭科学技术，2014，42(9):7-11.(Ge Shi-rong.Key technology of intelligent coal mining equipment［J］.Coal Science and Technology，2014，42(9):7-11.)
[2]Li G，Shang R X，Yu Y J，et al.Influence of coal dust on the ignition of methane/air mixtures by friction sparks from rubbing of titanium against steel［J］.Fuel，2013，113:448-453.
[3]Petavratzi E，Kingman S，Lowndes I.Particulates from mining operations:a review of sources，effects and regulations［J］.Minerals Engineering，2005，18(12):1183-1199.
[4]Wang Z，Qin D.Study on multi-objective optimization of movement parameters of shearer［C］// The 7th International Conference on Mining Science and Technology.Xuzhou，2015:26-29.
[5]Hu J J，Pang T，Sun C J，et al.Experimental investigation on electromechanical characteristics of cutting transmission system of long-wall shearer during variable speed process［C］//The International Conference on Power Transmissions.Chongqing，2016:27-30.
[6]桓希传，曹广海，王涛.采煤机截割电机变频调速控制的探讨［J］.山东煤炭科技，2009(1):99-100.(Huan Xi-chuan，CaoGuang-hai，Wang Tao.Discusses on variable frequency speed control for cutting motor of shearer［J］.Shandong Coal Science and Technology，2009(1):99-100.)
[7]马正兰，杜长龙，刘送永.高煤块率采煤机变速截割的理论研究［J］.煤炭工程，2009，12:91-92.(Ma Zheng-lan，Du Chang-long，Liu Song-yong.Study on high lump coal rate shearer with variable speed［J］.Coal Engineering，2009，12:91-92.
[8]刘送永，杜长龙，崔新霞，等.采煤机滚筒运动参数的分析研究［J］.煤炭科学技术，2008，36(8):62-64.(Liu Song-yong，Du Chang-long，Cui Xin-xia，et al.Analysis and research on cutting drum movement parameters of coal drum shearer［J］.Coal Science and Technology，2008，36(8):62-64.)
[9]Zhang W，Zhang D S，Chen J B.Study on Mining techniques for improving lump coal rate of anthracite［J］.Advanced Materials Research，2012，361:232-235.
[10]Venkataraman M，Khair A W，Peng S S Y，et al.Effect of rate of sumping on fragmentation process in laboratory rotary cutting simulator［D］.West Virginia:College of Mineral and Energy Resources at West Virginia University，2003.
[11]Bakhtavar S.Selection of a practicable shearer loader based on mechanical properties of coal for parvadeh 1 mine［J］.Archives of Mining Sciences，2013，58(1):146-157.

[1]	赵文，孙远，柏谦，夏云朋. 小直径管幕工法横导洞施工现场试验及参数优化[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(3): 432-439.
[2]	曹文欣，赵文，路博，贾鹏蛟. 基于模糊数学的STS管幕结构的连接参数优化[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(2): 258-266.
[3]	张晓虎，张晟，赵亮，董辉. 烧结镁砂煅烧竖炉内气固传热特性数值分析[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(1): 40-47.
[4]	李凡杰，李小彭，沃旭，闻邦椿. 混联汽车悬架系统减振性能分析与优化[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(8): 1098-1104.
[5]	贾鹏蛟，史培新，关永平，赵文. STS管幕结构横向抗弯刚度计算模型及参数优化[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(8): 1159-1165.
[6]	张路凯，冯雪松. 状态空间下列车区段晚点预测误差控制[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(4): 494-501.
[7]	李小彭，李凡杰，杨舲雪，刘晓龙. 车辆悬架系统的优化设计与动力学特性分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(8): 1097-1102.
[8]	李明，于天彪，张荣闯，王宛山. 基于石墨烯强化MQL的GH4169合金铣削表面质量研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(3): 387-392.
[9]	郝国成，锅娟，谭淞元，曾佐勋5. 混沌参数优化RBF算法的震前ENPEMF信号强度趋势预测[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(12): 1692-1698.
[10]	于天彪，宋博学，郗文超，马哲伦. 激光熔覆工艺参数对熔覆层形貌的影响及优化[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(4): 537-542.
[11]	姚红良，张钦，杨沛然，闻邦椿. 分段线性刚度非线性能量阱的参数优化方法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(12): 1732-1738.
[12]	张睿，朱丽莎，张义民. 直行截割下采煤机截割部齿轮箱动态特性实验分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(12): 1744-1749.
[13]	刘永刚，侯立良，秦大同，胡明辉. 基于BP神经网络的煤层硬度多等级识别方法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(8): 1163-1168.
[14]	张飞，杨天鸿，胡高建. 复杂应力扰动下围岩稳定性评价与采场参数优化[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(5): 699-704.
[15]	张睿，张义民，朱丽莎，赵春雨. 齿轮传动激励下采煤机摇臂振动特性[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(1): 108-112.

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