[發明專利]一種懸臂式掘進機截割、裝料和行走機構協同自動控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202111308108.3
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114215517A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 劉國鵬;范柄堯;馮化;范海峰;康永玲;靳明智;李斌;原鋼;金雪琪;李杰
• 申請（專利權）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24;E21C25/68;E21C29/22;E21F17/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 單冠飛

本發明提出一種懸臂式掘進機截割、裝料和行走機構協同自動控制方法及裝置，其中，方法包括：通過協同監測采集各關鍵元部件的實時數據；其中，關鍵元部件包括：掘進機截割、裝料和行走機構中的多種；通過協同控制構建所述各關鍵元部件之間的運動關系和協作模式，基于協同控制，根據運動關系和協作模式并融合實時數據，以達到關鍵元部件系統自動控制。本發明在智能傳感技術的基礎上，采集掘進機截割、裝料和行走等關鍵元部件的實時數據，通過構建各關鍵元部件之間的運動關系、協作模式并融合實時數據來實現在一個掘進周期里掘進機一鍵啟動后，截割、裝料和行走機構協同自主動作，掘進完成后自動停機的功能。

技術領域

本發明涉及煤礦采掘設備智能化控制技術領域，尤其涉及一種懸臂式掘進機截割、裝料和行走機構協同自動控制方法及裝置。

背景技術

懸臂式掘進機是一種包含截割、裝料、行走等多種機構的煤礦掘進設備。目前較先進的控制方法是定位截割與人工裝料行走相配合的方式，即人工通過本機或遙控操作將掘進機開到迎頭并將機身定位于巷道中線，之后開始自動進行定位截割，截割完成后人工操作掘進機后退，進行錨護作業。這種方法存在的問題主要是，截割排距與履帶行走距離容易出現不匹配導致截割效率低；人工操作慢導致截割和裝料行走的連貫性差，影響掘進速度等。

因此如何實現截割、裝料和行走機構協同自動控制已成為自動截割技術的關鍵，也是發展無人掘進和掘進工作面多設備自主平行作業的基礎。

因此，實現掘進機懸臂式掘進機協同控制，以提高斷面自動成形質量，減少人工干預，需亟待解決。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種掘懸臂式掘進機截割、裝料和行走機構協同自動控制方法，在智能傳感技術的基礎上，采集掘進機截割、裝料和行走等關鍵元部件的實時數據，通過構建各關鍵元部件之間的運動關系、協作模式并融合實時數據來實現在一個掘進周期里掘進機一鍵啟動后，截割、裝料和行走機構協同自主動作，掘進完成后自動停機的功能。

本發明的第二個目的在于提出一種掘懸臂式掘進機截割、裝料和行走機構協同自動控制裝置。

本發明的第三個目的在于提出一種計算機設備。

為達上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種掘進機截割臂伸縮控制方法，包括以下步驟：

S1，通過協同監測采集各關鍵元部件的實時數據；其中，所述關鍵元部件包括：掘進機截割、裝料和行走機構中的多種；

S2，通過協同控制構建所述各關鍵元部件之間的運動關系和協作模式，基于所述協同控制，根據所述運動關系和協作模式并融合所述實時數據，以達到所述關鍵元部件系統自動控制。

進一步地，在本申請的一個實施例中，所述S1，包括：監測懸臂相對于機身的位置、履帶行走速度與距離、左右鏟板升降的高度、左右后支撐升降的高度和掘進機與側幫的距離。

進一步地，在本申請的一個實施例中，所述協同控制對所述協同監測采集的實時數據進行解析和判斷，并按預設控制流程發出控制指令。

進一步地，在本申請的一個實施例中，所述S2，包括：

S21，設定相關參數；

S22，掘進機油泵電機、截割電機和轉載電機中的多種順序自動啟動；

S23，懸臂自動擺動到機身中間位置；包括：第一排進刀前，懸臂由機身中下位置自動擺動到中間位置；第二排進刀前，懸臂由上次截割軌跡終點位置自動擺動到中間位置；

S24，掘進機鏟板和后支撐自主升起，升到第一預設位置后，截割頭自動鉆入預設的排距同時掘進機也自主低速前進相應的距離；