The system includes pressure/displacement/current/speed sensor, PLC controller, rotary/lift cylinder of main/auxiliary cutting unit and cutting motor of main/auxiliary cutting unit; pressure sensor is used to detect cylinder pressure; displacement sensor is used to detect cylinder displacement; speed sensor is used to detect the speed of cutting head. The PLC controller is used to receive the detection signal from the pressure/displacement/current/speed sensor. The rotation/lift speed of the cutting arm and the speed of the cutting motor are controlled by the PLC controller. The method includes cutting trajectory control method, cutting motor speed control method, yaw and pendulum cutting load balance control method, which can reduce the larger load on the cutting head during the cutting process. Through the cutting trajectory control scheme, the cutting efficiency can be improved and interference between the two cutting parts can be avoided. The yaw and pendulum loads between the two cutting parts can be balanced, and the reaction force on the fuselage can be reduced.
【技术实现步骤摘要】
一种掘支锚联合机组双截割部控制系统及方法
本专利技术属于煤矿机械
，特别是涉及一种掘支锚联合机组双截割部控制系统及方法。
技术介绍
目前，在煤及半煤岩巷道掘进中，掘支锚联合机组正在成为当前掘进设备研发的重要方向，掘支锚联合机组是在传统掘进机的基础上安装了自动锚固装置和超前支护，是集掘进、铲运、锚固和支护为一体的综采设备，在保证人员安全的情况下，极大地提高了掘进效率。但是，在掘支锚联合机组的研发道路上，双截割部的掘支锚联合机组依旧存在很多问题亟待解决。首先，掘支锚联合机组的双截割部在控制过程中容易产生干涉；其次，掘支锚联合机组的双截割部都在采用同向截割的方式，即主截割部向上或向右进行截割作业的同时，副截割部也向上或向右进行截割作业，在采用上述截割方式对双截割部进行控制时，掘支锚联合机组所受到的反作用力将是传统单截割部掘进机的两倍，在此种情况下，掘支锚联合机组的某一侧可能会因支撑受力过大而陷入巷道侧面岩壁中，同时掘支锚联合机组出现甩尾的可能性也将远远大于传统单截割部掘进机。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种掘支锚联合机组双截割部控制系统及方法，能够有效降低截割头在硬岩截割过程受到的较大载荷，提出了全新的截割轨迹控制方案，不但可以有效地提高截割效率，而且可以有效避免双截割部发生干涉，同时可以有效平衡双截割部之间的横摆和纵摆载荷，从而极大地减小掘支锚联合机组所受到的反作用力。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种掘支锚联合机组双截割部控制系统，包括压力传感器、位移传感器、电流传感器、转速传感器、PLC控制器、主截割部回转油缸、...
【技术保护点】
1.一种掘支锚联合机组双截割部控制系统，其特征在于：包括压力传感器、位移传感器、电流传感器、转速传感器、PLC控制器、主截割部回转油缸、主截割部升降油缸、副截割部回转油缸、副截割部升降油缸、主截割部截割电机及副截割部截割电机；所述压力传感器数量为四个，四个压力传感器分别与主截割部回转油缸、主截割部升降油缸、副截割部回转油缸及副截割部升降油缸进行配装，通过压力传感器对各个油缸内的压力进行检测；所述位移传感器数量为四个，四个位移传感器分别与主截割部回转油缸、主截割部升降油缸、副截割部回转油缸及副截割部升降油缸进行配装，通过位移传感器对各个油缸的位移量进行检测；所述电流传感器数量为两个，两个电流传感器分别与主截割部截割电机及副截割部截割电机进行配装，通过电流传感器对截割电机的电流值进行检测；所述转速传感器数量为两个，两个转速传感器分别与主截割部截割头及副截割部截割头进行配装，通过转速传感器对截割头的转速进行检测；所述PLC控制器用于接收来自压力传感器、位移传感器、电流传感器及转速传感器输出的检测信号，通过PLC控制器对检测信号进行处理，用于对主截割部截割臂的升降速度、主截割部截割臂的回转速度...
【技术特征摘要】
1.一种掘支锚联合机组双截割部控制系统，其特征在于：包括压力传感器、位移传感器、电流传感器、转速传感器、PLC控制器、主截割部回转油缸、主截割部升降油缸、副截割部回转油缸、副截割部升降油缸、主截割部截割电机及副截割部截割电机；所述压力传感器数量为四个，四个压力传感器分别与主截割部回转油缸、主截割部升降油缸、副截割部回转油缸及副截割部升降油缸进行配装，通过压力传感器对各个油缸内的压力进行检测；所述位移传感器数量为四个，四个位移传感器分别与主截割部回转油缸、主截割部升降油缸、副截割部回转油缸及副截割部升降油缸进行配装，通过位移传感器对各个油缸的位移量进行检测；所述电流传感器数量为两个，两个电流传感器分别与主截割部截割电机及副截割部截割电机进行配装，通过电流传感器对截割电机的电流值进行检测；所述转速传感器数量为两个，两个转速传感器分别与主截割部截割头及副截割部截割头进行配装，通过转速传感器对截割头的转速进行检测；所述PLC控制器用于接收来自压力传感器、位移传感器、电流传感器及转速传感器输出的检测信号，通过PLC控制器对检测信号进行处理，用于对主截割部截割臂的升降速度、主截割部截割臂的回转速度、副截割部截割臂的升降速度、副截割部截割臂的回转速度以及截割电机的转速进行调控。2.一种掘支锚联合机组双截割部控制方法，采用了权利要求1所述的掘支锚联合机组双截割部控制系统，其特征在于：包括截割轨迹控制方法、截割电机转速控制方法、横摆截割载荷平衡控制方法及纵摆截割载荷平衡控制方法，且在截割轨迹控制方法下同步实施截割电机转速控制方法、横摆截割载荷平衡控制方法及纵摆截割载荷平衡控制方法。3.根据权利要求2所述的一种掘支锚联合机组双截割部控制方法，其特征在于：所述截割轨迹控制方法，将巷道断面等分为左右两部分，并分别由主截割部和副截割部负责截割作业；其中主截割部对第一部分巷道断面进行截割作业，而副截割部对第二部分巷道断面进行截割作业；主截割部包括两个截割起点，分为第一主截割起点和第二主截割起点；第一主截割起点位于第一部分巷道断面的左下角，而第一主截割终点位于第一部分巷道断面的顶端中部；第二主截割起点位于第一部分巷道断面的第一部分巷道断面的顶端中部，而第二主截割终点位于第一部分巷道断面的右下角；主截割部的截割轨迹为：由左下角移向底端中部→向上移动一个截割头直径→向左移动到左下角正上方→向上移动一个截割头直径→向右移动到中部→向上移动一个截割头直径→······→移上移动一个截割头直径至左上角→向左移动到顶端中部→向右移动至右上角→向下移动一个截割头直径→向左移动到中部→向下移动一个截割头直径→向右移动到右上角正下方→向下移动一个截割头直径→······→向下移动一个截割头直径→向右移动到右下角；副截割部包括两个截割起点，分为第一副截割起点和第二副截割起点；第一副截割起点位于第二部分巷道断面的顶端中部，而第一副截割终点位于第二部分巷道断面的左下角；第二副截割起点位于第二部分巷道断面的右下角，第二副截割终点位于第二部分巷道断面的顶端中部；副截割部的截割轨迹为：由顶端中部移向左上角→向下移动一个截割头直径→向右移动到中部→向下移动一个截割头直径→向左移动到左上角正下方→向下移动一个截割头直径→······→向下移动一个截割头直径→向左移动到左下角→退出截割状态并移动到右下角→进入截割状态向左移动到中部→向上移动一个截割头直径→向右移动到右下角正上方→向上移动一个截割头直径→向左移动到中部→向上移动一个截割头直径→·····...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘治翔，谢苗，卢进南，毛君，裴波波，李玉岐，王鹏飞，张鸿宇，董钰峰，李政，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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