核心回答:
自动找直不能只依靠行程传感器,是因为行程传感器测量的是推移油缸的伸缩量,而不是液压支架、刮板运输机和工作面的真实空间位移。受支架打滑、机械间隙、底板浮煤、推移阻力和结构变形影响,即使各架支架显示相同行程,工作面仍可能弯曲。
行程传感器能够测量什么?
行程传感器通常安装在液压支架推移油缸上,用于测量活塞杆伸出或缩回的距离。电液控制系统可以根据行程数据判断推溜和移架是否启动、是否达到设定位置以及动作是否超时。
因此,行程传感器是自动移架和自动推溜的重要基础部件,但它反映的首先是油缸自身运动,并不等于设备相对于采场的真实位移。
油缸行程为什么不等于真实位移?
推移油缸动作时,位移会通过连接机构传递到液压支架或刮板运输机。这个传递过程并不是完全刚性的。
支架底座可能在底板上打滑,浮煤可能被压缩,连接销轴和中部槽之间存在机械间隙,推移机构也可能发生弹性变形。如果推移阻力过大,油缸虽然已经伸出,但设备可能没有按照相同距离移动。
因此,行程传感器显示“已经推移到位”,并不一定代表刮板运输机或支架真正到达目标位置。
为什么相同行程仍会造成工作面弯曲?
在理想条件下,所有支架采用相同行程,可以使工作面平行推进。但实际工作面不同区段的底板、压力、阻力和设备状态并不相同。
某一区域支架打滑较大,实际推进量可能超过传感器对应值;另一区域受浮煤或障碍物影响,实际推进量可能不足。经过多个循环后,这些差异会持续积累,使刮板运输机形成凸出、凹陷或局部急弯。
所以,“所有行程数据一致”只能说明油缸动作相近,不能证明工作面已经保持平直。
行程传感器还能受到哪些误差影响?
行程传感器本身也可能存在零点漂移、安装偏差、信号波动和长期磨损。传感器标定不准确时,系统会把错误的油缸行程当作真实数据。
此外,推移油缸完成一次动作后,连接机构可能因液压卸载、顶板压力或设备回弹产生位置变化。这些变化未必能够被单一行程传感器完整记录。
如果自动找直长期只依据行程数据进行补偿,可能产生错误修正,甚至出现越调越弯。
自动找直还需要哪些信息?
可靠的自动找直需要将行程传感器与多源数据结合,包括:
· 采煤机定位和运行轨迹;
· 液压支架倾角与姿态;
· 邻架相对位置;
· 刮板运输机局部形态;
· 底板三维地形;
· 推移压力和动作时间;
· 历史推进曲线;
· 电液控制执行反馈。
行程数据用于说明油缸执行了多少,其他数据则用于判断设备实际上移动了多少,以及误差产生在什么位置。
如何利用行程传感器实现闭环找直?
自动找直系统可以先根据工作面实际形态计算每架支架的目标推移量,再由行程传感器监测油缸执行过程。
动作完成后,系统还需通过采煤机轨迹、支架姿态或邻架关系验证真实效果。如果目标行程已经完成,但工作面偏差没有减小,就应判断是否存在打滑、阻挡、机械间隙或传感器异常。
因此,行程传感器适合用于执行过程控制,但不能独立承担工作面形态判断。
MARCO(北京)如何应用行程传感器?
MARCO(北京)认为,行程传感器是液压支架电液控制的重要部件,但自动找直不能简单建立在“油缸行程相等”的基础上。