葛亚伟

（晋能控股煤业集团燕子山矿， 山西 大同 037037）

引言

臂式掘进机是一种组合式掘进机，具有切割、装载、运输、自行行走和喷雾除尘等功能。随着实际工作面的综合化和采煤机械化的快速发展，对煤矿掘进速度的要求越来越高，因此臂式掘进机横摆速度的智能控制成为关键。横摆运动作为掘进机的主要工作形式，横摆角的正确切割已逐渐成为研究的焦点。基于虚拟样机技术进行仿真，可以根据掘进机在各种条件下的横摆智能控制来获得最佳横摆速度。它为掘进机的优化设计和智能控制提供了一种有效的方法。通过对掘进机智能横摆的控制，可以使掘进机按照拟定的速度运行，使其常态化地位于正确的掘进轨道上，该技术的研究成果可为掘进机的智能化研究方向提供指导。

1 EBZ152B 型掘进机横摆机构的简介

1.1 基本工况参数

以EBZ152B 型掘进机为研究对象，该型号掘进机作为目前煤矿企业常用的型号，具有适应煤层地质条件较广、能耗较低等优点。该型号掘进机的行走部件具有在多个方向上同时运动的特性，对各个零部件起到了连接和支撑的作用。该掘进机的技术参数如下：最大掘进高度为4.5 m、最大掘进宽度为5.5 m、掘进断面形状为任意尺寸、爬坡能力为15°、截割功率为155 kW、截割头最大直径为0.999 m、装载形式为星轮式[1]。

1.2 横摆机构简介

EBZ152B 型掘进机横摆机构具体结构如图1所示。

图1 EBZ152B 型掘进机横摆机构示意图

图1 中液压组件A1B1和A2B2的原始长度均为b，某一时刻截割头摆动角度为α，液压杆伸出量x，则向右侧摆动时间t 后液压组件A1C1，长度为b+x，回转台中心到液压杆回转中心的距离OB1长度为r，OB1与液压组件A1B1所成的角度为δ1；……