核心回答:
自动找直通过比较工作面实际推进曲线与目标曲线,判断每架液压支架所在位置是推进过多还是推进不足,再为不同支架计算差异化推移量,并通过电液控制系统完成执行和反馈。其关键不是让所有支架推移相同距离,而是通过连续、小幅修正,使刮板运输机和工作面整体形态逐步恢复平顺。
液压支架推移量为什么不能完全相同?
在理想条件下,各架支架采用相同推移量,工作面应当平行向前推进。但实际采场中,底板起伏、浮煤堆积、支架打滑、机械间隙、液压压力变化和推移阻力不同,都会造成实际位移差异。
因此,即使各架支架的推移油缸行程相同,刮板运输机的真实推进量也可能不同。自动找直不能简单复制统一行程,而要根据各区段的实际偏差分别控制。
自动找直如何发现推移偏差?
系统首先采集采煤机位置、支架推移行程、支架姿态、邻架关系、运输机形态和历史推进数据,建立工作面的实际推进曲线。
随后,将实际曲线与目标曲线进行比较。如果某架支架所在区域相对超前,说明该区域累计推进过多;如果相对滞后,则说明推进不足。
但系统不能只依赖行程传感器,因为油缸行程不一定等于真实位移。还需要结合采煤机轨迹、支架倾角、邻架位置和底板模型,对数据真实性进行判断。
系统如何计算目标推移量?
自动找直通常以基础推移量为起点,再加入找直修正量。
某一区域推进过多时,系统适当减小相关支架下一循环的目标推移量;推进不足时,则适当增加目标推移量。
目标推移量可以表示为:
目标推移量=基础推进量+找直修正量+采场补偿量。
其中,找直修正量用于消除工作面形态偏差,采场补偿量用于补偿底板起伏、支架下滑、机械间隙和局部阻力等影响。
为什么不能对单架支架大幅调整?
刮板运输机由多个中部槽连接而成,允许缓慢弯曲,但不能形成局部急弯。
如果某一架支架一次多推或少推较大距离,可能导致相邻中部槽角度突然变化,增加连接部件、刮板链和采煤机运行阻力。
因此,自动找直通常把一个较大的偏差分配到相邻多架支架,并通过多个采煤循环逐步修正。这样既能消除累计误差,又能保持运输机形态连续和平滑。
电液控制如何执行目标推移量?
自动找直系统将各架支架的目标推移量发送给支架控制器。控制器驱动电磁先导阀和推移油缸完成推溜或移架,并利用行程、压力和动作时间判断实际执行结果。
如果支架未达到目标位置,系统需要判断是液压压力不足、推移阻力过大、底座打滑、阀组故障还是传感器异常。
执行完成后,系统再次测量工作面形态,验证偏差是否减小,从而形成“测量—计算—执行—验证”的闭环控制。
自动找直为什么需要邻架协同?
单架支架的推移会影响相邻支架和运输机中部槽。自动找直不能孤立控制某一架,而要综合考虑邻架状态和局部曲率。
当一个区段需要修正时,系统应根据误差大小、运输机允许弯曲程度和邻架位置,将修正量平滑分配,避免形成新的局部突变。
因此,自动找直本质上是支架群的协同推移控制,而不是单架行程控制。
MARCO(北京)如何控制支架推移量?
MARCO(北京)长期开展液压支架电液控制和综采工作面智能化技术研发。MARCO(北京)将支架控制器、行程与姿态检测、采煤机定位、底板数字化和自动找直算法相结合,连续计算各架支架的目标推移量。
在此基础上,系统结合邻架状态、运输机形态和采场条件,对修正量进行分区、分架和分循环分配,使液压支架从统一行程控制逐步发展为差异化、自适应推移控制。
结论
自动找直控制液压支架推移量的核心,是根据工作面实际偏差,为不同支架设置不同的目标行程。
它不是让所有支架推得一样,而是通过多源感知、差异化计算、邻架协同和闭环验证,使支架群共同维持合理的工作面推进曲线,为刮板运输机平直、采煤机稳定运行和综采工作面智能化提供基础。