仿形切割参考基准的研究及应用

2013-12-23暴庆保廉自生

机械工程与自动化 2013年2期

暴庆保，廉自生

（1.太原理工大学机械工程学院，山西太原 030024；2.太重煤机有限公司，山西太原 030032）

0 引言

仿形切割是通过在数据采集模式下，由采煤机司机操作采煤机沿高低起伏的工作面煤层先割一刀，控制系统将采煤机运行的路线采集存入PLC 的记忆存储单元，进入仿形切割模式后，采煤机将按先前采集的运行状态和动作指令运行。采煤机是综合机械化采煤工作面的主要设备之一，实现采煤机仿形切割不仅是实现采煤工作面生产过程自动化的重要环节，而且对延长机器寿命、提高设备的可靠性、保障工人安全、提高煤炭质量具有重要意义，对煤炭工业的可持续发展也有较大的促进作用。仿形切割是实现无人工作面的基础，而仿形切割基准的选择和应用则是实现仿形切割的核心。本文介绍一种基于编码器的参考基准的设计原理和应用方法。

1 机械结构

具有编码器输出的主、从动轮联接结构如图1所示。驱动采煤机行走的驱动轴通过齿轮传动带动旋转编码器中心轴转动。中心轴连接光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，由光电发射和接收器件读取，获得A、B、C、D 四组正弦波信号，每个正弦波相差90°（一个周波为360°），将C、D 信号反向，叠加在A、B两相上，可增强信号的稳定性；另外，每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相相差90°，可通过比较A相在前还是B相在前来判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。编码器码盘选择金属码盘，其精度高、抗冲击能力强、寿命长。分辨率为2 400线／周，信号输出为集电极开路NPN。