重载刮板输送机智能驱动系统基础研究

基本信息
批准号:U1510205
项目类别:联合基金项目
资助金额:265.00
负责人:朱真才
学科分类:
依托单位:中国矿业大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:伍小杰,李伟,彭玉兴,李军霞,周公博,沈刚,龙日升,王颖杰,江帆
关键词:
系统动力学刮板输送机状态监测智能驱动
结项摘要

The scraper conveyer is a set of pivotal transport equipment in the fully mechanized coal mining face, and whose driving system is the sole section that can accomplish dynamic adjustment, so it is obvious that achieving the intelligent control over the driving system is the most appropriate avenue to overcome the problems appeared among the core components of the heavy scraper conveyer, such as less service life and higher fault rate. Based on the above points of view, this project, which is around the crux scientific issues existed in the driving system and along the main line of real time monitoring and controlling over the scraper chain, intends to start from the existing technical level of the heavy scraper conveyer in our country to study the aspects such as dynamic characteristics of the machine, the full state monitoring of the driving system and the self adaptive control. After our team illuminates the incidence relations between the dynamic characteristics of the scraper chain and the running states of the scraper conveyer, and masters the tension monitoring methods of the scraper chain during the odious operating conditions, this project will propose an intelligent control strategy used in the driving system which can be self adaptive to the time-varied characteristics of the scraper chain. If this project can be developed well, it is hopeful to improve the technical level of the heavy scraper conveyer driving system in our country, and enhance the competitive power on heavy scraper conveyer of Shanxi Province in the international market. At last, the research conclusions of this project will not only broaden the driving theoretical system in the heavy mining electromechanical equipment, but also enrich the measure and control technology of the electromechanical equipment that in worse environment.

刮板输送机是煤矿综采工作面的关键运输装备。驱动系统是刮板输送机中唯一可能实现动态调节的部分,实现其智能化,是解决重载刮板输送机关键部件寿命短、故障发生率高等问题的根本途径。本项目拟围绕重载刮板输送机驱动系统存在的关键科学问题,以刮板链实时监测与控制为主线,从重型刮板输送机动力学特性、驱动系统全状态监测和自适应控制等方面入手,阐明刮板链动力学特性与刮板输送机运行状态的关联关系,掌握恶劣工况条件下刮板链张力监测方法,提出自适应于刮板链张力时变特性的驱动系统智能控制策略。通过本项目的研究,可望提高我国重载刮板输送机驱动系统的技术水平,增强重型刮板输送机在国际市场的竞争力。研究结论有望拓宽矿山重型机电装备大功率驱动理论体系,丰富恶劣环境下的机电装备测控技术。

项目摘要

刮板输送机是煤矿综采工作面的关键运输装备。驱动系统是刮板输送机中唯一可能实现动态调节的部分,实现其智能化,是解决重载刮板输送机关键部件寿命短、故障发生率高等问题的根本途径。本项目围绕重载刮板输送机强时变耦合动态特性、重型刮板输送机驱动系统全状态监测和重载刮板输送机驱动系统自适应控制三方面的关键科学问题开展研究,主要研究内容和重要结论如下:.(1)建立了非定常落煤下重载刮板输送机承载分布模型,掌握了重载刮板输送机动态承载分布规律;建立了刮板与物料和中部槽的冲击摩擦力学模型,揭示了中部槽冲击摩擦机理及接触特性,采取激光熔敷耐磨涂层方法提高了中部槽抗磨性能;构建了刮板链啮合传动与驱动系统刚柔耦合动力学模型,阐明了刮板链间歇啮合传动动力学特性,揭示了重载刮板输送机强时变耦合动力学特性。.(2)构建了刮板链张力与输送机运行状态关系模型,提出了刮板链张力分布自适应估算方法;提出了可跟随刮板链运动的移动式刮板链张力实时测量方法,设计了针对长距离刮板链张力无线检测的低功耗、高可靠性数据传输协议,研发了重载刮板输送机全状态监测系统。.(3)阐明了重载刮板输送机驱动系统耦合传递特性,提出了变频驱动复矢量解耦控制策略及改进电流PWM预测控制策略;设计了链张力信号无线传输延时观测器,提出了重载刮板输送机链张力协调控制方法;分析了极端服役下驱动系统失稳机制,提出了基于软冗余切换的重载刮板输送机安全运行控制策略,研发了刮板输送机驱动系统智能控制器。. 通过本项目的研究,有效增强了我国重型刮板输送机在国际市场的竞争力,提高了重载刮板输送机驱动系统的技术水平,拓宽了矿山重型机电装备大功率驱动理论体系,丰富了恶劣条件下机电装备测控技术。相关成果也可用于诸如长距离带式输送机等大型分布式连续运输机械系统。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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