劉 震，李 洋，閆建偉

(寧夏天地奔牛實業(yè)集團有限公司，寧夏 石嘴山 753001)

0 引言

皮帶自移機尾是綜采工作面的重要輸送設備，在煤炭開采過程中承擔著順槽轉載機與皮帶輸送機的銜接，其可靠性及其操作的便利性直接影響井下運輸?shù)臅惩ㄐ院透咝?。由于井下巷道地面的不平整性等原因，使得皮帶自移機尾在向前推進過程中機身發(fā)生傾斜，進而導致調(diào)平油缸損壞、皮帶輸送機的輸送帶發(fā)生跑偏等問題，影響轉載機和皮帶輸送機的正常運行。因此皮帶自移機尾在實際工作過程中常常需要人為調(diào)整各調(diào)平油缸的高度，使皮帶自移機尾機身調(diào)平。目前井下對皮帶自移機尾的調(diào)平通常是手動操作，整個調(diào)整過程中需要操作工人人為判斷設備當前狀態(tài)，然后根據(jù)經(jīng)驗控制各個調(diào)平油缸的伸縮進行調(diào)節(jié)，不但存在對皮帶自移機尾是否需要調(diào)平的誤判，而且調(diào)節(jié)操作過程存在耗時較長、調(diào)整不準確的問題。這種調(diào)平方法精度較低、耗時較長、工作人員的工作量較大，影響整個綜采面的工作效率，也不利于井下設備自動化、智能化的發(fā)展[1]。隨著井下煤炭開采對設備的自動化、智能化、高精度、高產(chǎn)高效要求的逐漸增高，手動調(diào)平方法已經(jīng)不能滿足井下相關設備的發(fā)展要求，因此實現(xiàn)皮帶自移機尾自動調(diào)平是對自移機尾的一次提升。本文分析了皮帶自移機尾的自動調(diào)平原理，提出了基于本安型控制器、傾角傳感器、位移傳感器和電磁先導閥的自動調(diào)平策略。

1 皮帶自移機尾自動調(diào)平控制原理

皮帶自移機尾主要由抬高架、機頭架、機尾架、中間架、導軌、小車及調(diào)平油缸、側移油缸、推移油缸和滑靴等組成，同時配備有液壓控制系統(tǒng)，其結構示意圖如圖1所示。

皮帶自移機尾自動調(diào)平控制是由控制器通過傳感器反饋的機身參數(shù)判斷目前機身所處狀態(tài)，然后對數(shù)據(jù)進行邏輯計算，通過對電磁閥發(fā)出控制指令控制機頭尾的4個調(diào)平油缸的伸縮來調(diào)節(jié)機頭架、機尾架、中間架三部分的姿態(tài)使之達到調(diào)平效果。自動調(diào)平控制系統(tǒng)結構框圖如圖2所示。

1-抬高架；2-機頭架；3-調(diào)平油缸；4-推移油缸；5-小車；6-導軌；7-中間架；8-機尾架；9-側移油缸；10-滑靴

圖2 自動調(diào)平控制系統(tǒng)結構框圖

2 自動調(diào)平策略

目前大型平臺的調(diào)平策略主要有位置誤差控制調(diào)平策略和角度誤差控制調(diào)平策略兩種。位置誤差調(diào)平策略是通過控制調(diào)平油缸的伸縮使調(diào)平油缸的高度一致的方法實現(xiàn)調(diào)平。位置誤差控制調(diào)平策略可根據(jù)所選基準的不同分為最高點不動調(diào)平策略、最低點不動調(diào)平策略和中間點不動調(diào)平策略。角度誤差調(diào)平策略是通過不斷調(diào)整調(diào)平油缸伸縮長度來控制機身傾角的變化實現(xiàn)調(diào)平。結合皮帶自移機尾的機身結構和控制系統(tǒng)特點，單獨采用位置誤差控制調(diào)平策略或者角度誤差控制調(diào)平策略都不能達到很好的調(diào)平效果，需要將兩種策略相結合重新組合成一種策略。由于皮帶自移機尾機頭、機尾和中間架的連接屬于非剛性連接，調(diào)平油缸在機頭、機尾各兩個。因此為獲得更準確的機身傾斜角度數(shù)據(jù)和調(diào)平油缸的位移數(shù)據(jù)，需在4個調(diào)平油缸內(nèi)安裝磁致伸縮位移傳感器，中間架上安裝一個雙軸傾角傳感器。

自移機尾是在順槽轉載機與皮帶輸送機處于運行狀態(tài)下完成推移動作，為不影響順槽轉載機與皮帶輸送機的正常運行，要求皮帶自移機尾整個調(diào)平過程應盡量平穩(wěn)、迅速地完成。因此控制器在對皮帶自移機尾機身調(diào)平過程中，應在最短的時間內(nèi)使機頭架和機尾架在X方向(左右方向)調(diào)平，防止由于機身傾斜導致輸送帶發(fā)生跑偏，然后進一步調(diào)整機頭架和機尾架使Y方向(前后方向)調(diào)平。所以應將位置誤差調(diào)平策略中的最高點不動策略與角度誤差調(diào)平策略相結合的策略作為皮帶自移機尾的調(diào)平策略，具體自動調(diào)平流程如圖3所示。

3 結束語

針對皮帶自移機尾獨特的結構特點和工況條件，闡述了一種符合其自動調(diào)平的調(diào)平策略。該策略在理論上可有效地縮短自動調(diào)平的時間，使整個調(diào)平過程更加平穩(wěn)、更加精確。增加傳感器可對皮帶自移機尾機身姿態(tài)進行實時監(jiān)控，為設備的智能化奠定基礎。

圖3 皮帶自移機尾自動調(diào)平流程