针对传统的输送机张紧装置存在着启动响应缓慢、张紧力不足等缺陷,提出了一种基于比例溢流阀控制的新型的自动张紧装置。该装置在克服了传统张紧装置缺点的基础上,还具有响应速度快,结构简单、适应性强,张紧力调节精确等优点,为确保输送机系统的安全、可靠、平稳的工作奠定了基础。

针对液压支架液压元件中存在的控制不够准确的问题,根据某矿工作面具体的情况,选定了液压支架的类型,并作为基础分析条件。基于AMEsim软件的材料库建立支架液压元件包括溢流阀、液控单向阀的仿真模型,分别设置了三组参结构数以研究这些结构参数对元件工作性能的影响程度,根据计算结果,确定了较好匹配的系列结构参数。经过分析思路、流程、结论,对于支架液压元件的设计、定型、选型提供了理论依据,具有现实的指导意义。

针对传统掘进机液压系统截割高度、截割面积以及自动化水平偏低的问题,在分析传统掘进机液压系统现状的基础上,提出将溢流阀、调速阀等替换比例阀的思路实现对液压系统的改进,并经仿真分析得知,改进后掘进机的液压系统的控制性能得到改善。

针对现有的提升机电液控制系统在使用过程中液压冲击大、制动力不可调,导致提升机制动时出现“硬制动”的现状,提出了一种新的矿井提升机电液控制系统。该系统采用了PID模糊控制算法,对提升机制动过程中的制动力进行判断,电磁比例溢流阀根据制动力需求调整开度大小,实现了对提升机的柔性制动控制,有效降低了制动时的冲击,提升了制动可靠性和稳定性。

针对因掘进机液压系统中平衡阀密封件频繁受损,制约工作面掘进效率的问题,基于对掘进机结构组成及负载敏感系统研究的基础上,利用AMESim软件搭建截割部升降液压回路仿真模型,并对中位等待、截割上升、截割部下降工况下油缸的压力变化情况进行仿真,为优化液压回路奠定了基础。

针对胶带输送机在下行工况下出现失速现象的问题,在分析胶带输送机基本结构和所运输对象相关参数的基础上,对可采用驱动系统类型进行研究确定选用变频调速系统完成对设备的驱动,对失速原因进行分析,得出最佳优化改造方案,对关键液压元器件进行选型和相关参数的设定。

为保证带式输送机的运输效率和安全性,针对当前运输系统无法实时对其制动力进行调整控制的问题,在分析带式输送机及其制动器简要情况的基础上,提出制动器的改造方案,并在提出的三种改造方案中优选一种改造方案对设备制动系统进行改造,最后根据控制需求完成改造后带式输送机制动系统中液压元器件选型和对应速度控制流程的设计。

针对矿井提升机制动系统控制逻辑复杂、制动速度慢、柔性差、冲击大的不足,提出了一种新的矿井提升机制动控制系统。该系统通过系统监测模块对提升机的运行状态进行监测,根据运量和运行速度自动匹配最佳的制动特性曲线,将控制信息传递给比例溢流阀模块,通过精确控制阀口的大小,实现对制动力的无级调节,满足对提升机柔性制动的需求。根据实际验证,新的制动系统能够将制动速度提升79.3%,将制动时的冲击降低88.5%,显著提升了提升机制动的灵敏性和稳定性。

为进一步提升工业生产制造的水平,提高产品的质量水平,机械手的应用需求将会越来越大。根据实际应用需求完成了机械手工作流程的设计,并确定了气动机械手的基本结构;完成了机械手气动元器件的选型和PLC顺序控制功能流程的设计。经测试验证,所设计的气动机械手具有较高的控制精度。

针对在煤矿生产过程中由于通风受多种因数影响而导致部分巷道通风不足的问题设计了一种煤矿联锁气动控制风门。该联锁气动控制风门实现了自动互锁,解决了入风短路的问题,并通过配备传感器和语音系统,完成风门的自动开启和联锁关闭。