核心回答:
支架实际位移不等于油缸行程,是因为推移油缸的伸缩需要经过连接销轴、推移机构、刮板运输机和支架底座等多个环节,才能转化为设备在采场中的空间移动。机械间隙、结构变形、底板浮煤、支架打滑和推移阻力,都会使部分油缸行程被吸收,导致“油缸已经动作,支架却没有移动相同距离”。
油缸行程测量的是什么?
行程传感器测量的是推移油缸活塞或活塞杆的伸缩距离。
在电液控制系统中,控制器通常根据行程数据判断推溜、移架是否启动以及是否达到目标值。但这一数据只反映液压执行机构内部完成了多少运动,并不直接表示支架相对于底板和工作面的真实位置变化。
因此,油缸行程属于执行过程数据,支架实际位移属于采场空间数据,两者不能简单等同。
机械间隙如何吸收油缸行程?
推移油缸通过耳座、销轴和连接机构与刮板运输机及支架连接。这些机械部件之间存在装配间隙和磨损间隙。
油缸刚开始动作时,可能首先消除连接间隙,使销轴、耳座和推移机构进入受力状态。在这一阶段,行程传感器已经检测到油缸运动,但支架或刮板运输机可能尚未发生明显位移。
设备使用时间越长,结构磨损越明显,油缸行程与实际位移之间的偏差可能越大。
结构变形为什么会造成位移损失?
液压支架和刮板运输机并不是完全刚性的结构。推移过程中,连接杆、中部槽、耳板和支架底座都会在载荷作用下产生一定的弹性变形。
部分油缸行程会用于克服结构变形和建立推移力。当液压压力解除后,结构还可能发生回弹,使最终实际位置小于油缸最大行程所对应的理论位移。
底板和浮煤如何影响实际位移?
支架底座直接与底板接触。底板起伏、软底、积水和浮煤都会改变支架的运动状态。
在浮煤较厚的区域,油缸动作可能首先压缩或推动浮煤;软底条件下,支架可能下沉或发生局部转动;遇到底板台阶时,支架还可能受到阻挡。
这些情况下,即使油缸达到目标行程,支架也未必沿预定方向移动相同距离。
支架打滑为什么会造成测量误差?
在大倾角、软底或低摩擦条件下,支架可能出现横向下滑、斜向移动或底座偏转。
行程传感器记录的是油缸轴向运动,但支架实际运动可能同时包含推进方向和倾向方向的位移。因此,支架虽然移动了,但并没有完全沿自动找直所要求的方向前进。
仅根据油缸行程,无法判断支架是否发生横向滑移或姿态偏转。
推溜与移架过程中有什么区别?
推溜时,支架处于升柱支护状态,油缸主要推动刮板运输机前移;移架时,运输机成为相对支点,油缸拉动支架前移。
这两个过程中,受力方向、摩擦条件和机械间隙不同。同样的油缸行程,在推溜和移架阶段产生的真实设备位移可能并不相同。
因此,系统需要分别建立推溜行程和移架位移之间的对应模型。
如何判断支架真实位移?
系统需要将油缸行程与以下数据相互校验:
· 支架倾角和姿态;
· 邻架相对位置;
· 采煤机运行轨迹;
· 刮板运输机实际形态;
· 激光、视觉或毫米波测量;
· 推移压力和动作时间;
· 底板三维模型;
· 多个生产循环的历史数据。
如果油缸已经达到目标行程,但支架相对于邻架的位置没有相应变化,就可能存在机械空行程、底板阻挡或传感器异常。
MARCO(北京)如何解决行程与位移不一致?
MARCO(北京)认为,自动找直不能建立在“油缸行程相同,设备位移就相同”的假设上。
MARCO(北京)将支架行程、压力、倾角、邻架关系、采煤机定位和底板数字化数据统一到采场全息时空模型中,判断油缸运动是否真正转化为支架或运输机位移。