介绍了煤矿井下静液压驱动车辆防爆电比例排量控制系统的总体方案及硬件系统的防爆处理措施;通过防爆电比例减压阀输出特性试验,研究控制电压与输出压力的线性函数关系;通过防爆电控泵回摆特性试验,研究泵的回摆特性以及最大扭矩与伺服压力的线性函数关系;根据某防爆发动机台架试验所得的外特性曲线,研究发动机与防爆电控泵的参数匹配,设置合理的目标负荷值,提出基于转速与控制电压函数关系的排量控制策略,并开发了基于PLUS+1GUIDE的电比例排量控制程序;将开发的防爆电比例排量控制系统应用到某支架搬运车上,获得了比机械-液压伺服控制更好的动力和排放性能。

矿用车辆电液行走控制系统是一种将可编程控制器用于煤矿井下车辆电液行走控制的系统,解决煤矿井下车辆行走控制的静液压系统控制模块产品单一的问题,用于煤矿井下车辆的行走控制。采集板通过总线隔离模块与可编程控制器相连接,防爆电比例阀与可编程控制器相连接。矿用车辆的行走速度随液压马达转速的升高而升高,而液压马达的转速随矿用隔爆型比例阀控制电流的增大而升高,反之亦然。

针对煤矿用特种防爆柴油机车辆全液压驱动车辆行走系统采用液控闭式系统所存在的弊端,在研究了非煤矿用车辆用全液压驱动闭式行走系统电液控制技术的基础上,设计出了适合于煤矿用特种防爆柴油机车辆用全液压驱动车辆防爆电控闭式行走控制系统并在矿用特种防爆全液压驱动车辆行走控制系统中得以应用。经过1年来的推广试验,结果表明该系统能实现防爆发动机与液压系统的自动匹配,能提高发动机的功率利用率,可获得比现有液控闭式行走系统更好的综合性能(爬坡能力提高10%以上,油耗降低5%以上)。

针对露天矿用凿岩用LWD-200B钻机的自动钻进系统的时变、多目标性和非线性的特点,提出了利用模糊控制器对钻机主回转马达恒钻压给进的控制方案。将采样时获得基础参量的误差和误差变化信号送入模糊单元,模糊推理后对主马达的流量实施控制。LWD-200B露天矿用钻机智能控制系统采用最优决策与控制自动钻进过程,实现全面最优化自动化钻孔,调控各种工艺参数,保持着最优值钻孔,具有最好的经济效益。

针对EBJ120TP型掘进机液压系统在井下长时间连续作业时,其油温过高导致掘进机无法使用的情况,全面的分析了其温升过快的主要原因,提出了改进液压系统和水路强制冷却系统的方案,并在实际应用中取得了良好的效果。

掘进机冷却喷雾系统是掘进机的重要组成部分,其工作状态直接影响工作面的环境、工人的身体健康、设备的使用寿命和掘进生产的安全。针对掘进机供水不足导致液压系统发热或供水过量导致工作面积水等问题,研制了一套供水流量智能控制系统,实现按需供水、缺水保护的功能,使掘进机供水系统高效且节能。系统采用多种传感器采集信号,通过逻辑控制器分析,结合实验数据发出信号来控制供水流量,逐渐建立可靠的数据库。从原理上分析,该系统的可行性较强。

主要阐述了掘进机液压系统压力控制的方式,分别从定量系统和变量系统2个方面分析了每种控制方式的工作原理,为掘进机液压系统优化设计提供理论基础。

对纵轴式掘进机回转液压缸进行受力分析,计算出回转液压缸的尺寸,分析了现有掘进机回转液压系统的不足,提出了电液伺服控制系统控制回转液压缸,构造此液压系统的数学模型,用Matlab/Simulink软件仿真分析。加入PID控制器进行对比分析,进一步实现了系统优化。

结合掘进机的作业环境,液压系统污染物是造成掘进机液压系统故障的主要原因。分析了掘进机液压系统污染的来源及危害,建立了液压系统污染控制的数学模型,提出了影响掘进机液压系统污染净化速率的2个重要因素,从而可以有效地控制掘进机液压系统的污染度,降低液压系统故障率,延长液压元件使用寿命,为提高掘进机液压系统的可靠性提供了依据。

根据电牵引支架搬运工作特性和结构特点,研究对比了永磁无刷直流电机和交流变频电机、防爆锂电池电源装置和防爆特殊型铅酸电池电源装置对该支架车的适应性,通过采用牵引变频闭环转矩矢量控制技术和油泵变频节能策略,使国产电牵引铲板式支架搬运车电气系统达到了进口产品的性能,该系统元部件分别在传动试验台和随整车在煤矿井下进行了试验并通过验收。结果表明:国产电牵引铲板式支架搬运车电气系统实现了车辆下坡回馈制动、上坡稳定驱动,具有过载能力强、简单可靠、故障率低、效率高、绿色节能的特点,可有效降低煤矿井下的废气、噪音污染。