[發明專利]掘進機及其控制方法

在審

• 申請號: 201811143281.0
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109209418A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 劉洋;梁鴻雁;崔玲玲;張彥鴻
• 申請（專利權）人: 三一重型裝備有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

本發明提供了一種掘進機及其控制方法，其中，掘進機包括：機身；掘進機構，設置于機身上；慣性導航模塊，設置于機身上，用于確定機身的姿態；第一檢測裝置，設置于掘進機構上，用于檢測掘進機構的升降幅度；第二檢測裝置，設置于掘進機構上，用于檢測掘進機構的回轉幅度；控制器，與慣性導航模塊、第一檢測裝置、第二檢測裝置相連接，控制器可根據第一檢測裝置、第二檢測裝置的檢測結果及機身的姿態控制掘進機構工作。本發明將慣性導航系統應用于掘進機的控制中，可實現掘進機的自動掘進。

技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，具體而言，涉及一種掘進機及其控制方法。

背景技術

煤礦采掘智能化進程中，加大安全投入，減少工作人員的勞動量及改善工作環境，實現掘進機在中央集控室進行遠端操作是一種必然趨勢。因此研制出一套具備遠程操作、信息狀態監控及可視化的掘進機遠程智能控制系統，實現掘進工作面掘進過程中無人化及少人化成為一個急需解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明第一方面提供了一種掘進機。

本發明第二方面提供了一種掘進機的控制方法。

本發明第一方面提供了一種掘進機，包括：機身；掘進機構，設置于機身上；慣性導航模塊，設置于機身上，用于確定機身的姿態；第一檢測裝置，設置于掘進機構上，用于檢測掘進機構的升降幅度；第二檢測裝置，設置于掘進機構上，用于檢測掘進機構的回轉幅度；控制器，與慣性導航模塊、第一檢測裝置、第二檢測裝置相連接，控制器可根據第一檢測裝置、第二檢測裝置的檢測結果及機身的姿態控制掘進機構工作。

本發明所提供的掘進機在機身上設置有慣性導航模塊，具體地，慣性導航模塊內置有陀螺儀等測量元件，可對機身的加速度等運動數據進行實時檢測，然后計算獲得機身的當前坐標，進而確定機身的實時姿態，而設置于掘進機構上的第一檢測裝置及第二檢測裝置分別檢測掘進機構的升降幅度及回轉幅度，獲取掘進機構的當前狀態，控制器在獲取掘進機構的升降幅度、回轉幅度及機身的姿態后便可自主控制掘進機構工作，實現掘進機的自行掘進，以減少工作人員的勞動量并改善工作環境，實現掘進機在中央集控室進行遠端操作。

具體地，本發明將慣性導航系統應用于掘進機的自動控制中，可自主獲取機身的姿態，而后綜合考慮掘進機構的升降幅度、回轉幅度實現對掘進機的自動控制，使得掘進機可在中央集控室進行遠端操作，實現遠程操作、自動掘進、信息狀態監控及可視化的控制，實現掘進機自主導航，控制掘進機進行自主掘進工作，實現掘進過程中無人化及少人化，減少工作人員的勞動量并改善工作環境。

根據本發明上述的掘進機，還可以具有以下附加技術特征：

在上述技術方案中，優選地，掘進機構包括：截割臂，截割臂的一端與機身相連接；截割頭，設置于截割臂的另一端；驅動裝置，與截割臂及截割頭相連接，驅動裝置可在控制器的控制指令下驅動截割臂及截割頭工作。

在該技術方案中，在機身上設置有相互連接的截割臂及驅動裝置，且在截割臂的端部設置有截割頭，在掘進機構工作的過程中，驅動裝置在控制器的控制指令下驅動截割臂及截割頭至預設位置，然后驅動截割頭進行掘進工作。具體地，截割臂與截割頭可采用相互獨立的驅動裝置進行驅動，也可通過同一個驅動裝置驅動。

具體地，由于控制器已經根據慣性導航模塊獲知機身的姿態，因此可以保證掘進機的空間位置準確，而第一檢測裝置與第二檢測裝置相互配合，可以獲知掘進機構的精準位置，進而實現對掘進機構的精準控制，保證掘進機的自行掘進。

在上述任一技術方案中，優選地，第一檢測裝置為位移傳感器，位移傳感器位于驅動裝置的升降油缸上；或第一檢測裝置為傾角傳感器，傾角傳感器位于截割臂上。