掘进机截割部优化设计研究杨文龙（阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司，山西寿阳045400）摘要：通过对掘进机截割部运行状态的优化设计进行研究，依据掘进机截割部构造及运行原理，对截割臂执行油缸回路增设电磁比例多路阀，实现截割作业的节能优化效果。同时对截割头进行PID控制，实现掘进机截割作业过程中依据偏差信号自动调节。掘进机截割部的优化设计研究，对掘进机设备的智能化发展具有重要借鉴意义。关键词：掘进机截割部行程优化回转油缸传感器中图分类号：TD421.5文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）02-0166-02引言井下掘进机应用于实际岩壁截割作业过程中，截割部组件大多存在质量较为集中且惯性大的运移趋势，从而出现能耗多而且截割偏差较大等情况。尤其是在长时间截割作业过程中，很难保证截割效果的稳定性。因此，通过设计液压油缸的多回路，增设电磁比例多路阀，降低截割部作业能耗，同时利用PID闭环控制技术对截割作业的精准度进行调节，确保掘进机的高效截割作业。1掘进机截割部构造掘进机截割部做为掘进机截割岩石最主要的机构，其结构组成主要包括截割钻头、截割臂、截割电机以及减速器四大部分，具体如图1所示。截割部运行过程中主要通过截割电机做为动力，经减速器进行速度调节带动截割钻头进行岩壁截割作业，同时依靠液压油缸带动截割臂调节截割钻头轨迹，确保精确截割巷道断面。截割作业中，截割钻头截割轨迹的精准度以及动力的可靠供应决定掘进效率的两大指标，截割钻头精确截割轨迹也是确保其安全稳定运行的前提。2截割钻头运行轨迹优化2.1截割钻头轨迹分析掘进机在进行巷道掘进作业时，截割钻头依靠截割电机为动力进行旋转，而截割路径则依靠液压油缸驱动截割臂进行调节。在无坚硬夹矸等阻碍时，截割钻头与截割臂保持重合并逆时针旋转进行巷道岩壁截割作业，截割臂沿水平方向运行，到达指定位置后截割钻头不动，截割臂竖向行进，到达指定高度后重复水平截割，依此进行S形巷道断面截割作业。在传统截割作业控制过程中，出现截割偏差后大多只能依靠人工发现并进行调节，而基于井下掘进巷道恶劣昏暗的工作环境，因此人工调节效果较差。而现有控制体系下，只能依据系统默认液压油缸运行状态进行截割作业，无法对偏差信号进行处理，因此无法做到截割作业的精确调控。为保证截割钻头截割轨迹的精确定位以及精确的截割效果，同时在截割作业过程中为保持截割钻头以及截割臂平稳运行，因此，对液压油缸压力进行测试以及截割钻...
