摘要：为提升煤矿铰接式双桥驱动物料运输车辆驾驶操纵系统安全性,阐述了5t运输车驾驶室布置设计、操纵系统设计(柴油机启动和熄火、变速操纵、转向操纵、制动操纵、自卸操纵、操纵力确定)、辅助驾驶系统设计和人-机-环系统设计等关键技术。整车已批量应用到内蒙、陕西和山西地区不同生产能力的长距离缓坡斜井煤矿;车辆以常用速度30km/h行驶时,对驾驶室内部环境进行测试,最高温度为25℃,最大噪声为78dB(A);脉冲振动最大加速度为19.6m/s^(2),低于31.44m/s^(2),对人体无危害;随机振动最大加速度为0.312m/s^(2),小于0.315m/s^(2),驾驶员没有不舒适感觉;驾驶员持续驾驶2h无疲劳感,从未引发安全事故。整车驾驶操纵系统平均使用寿命为6a。

摘要：综采工作面的目标具有高速运动、多尺度、遮挡等特点,现有的目标检测算法存在精度低、模型占用的内存大、硬件依赖强等问题。针对上述问题,提出了一种基于MES−YOLOv5s的综采工作面大块煤检测算法。采用轻量化设计,将MobileNetV3作为主干网络,以减小模型占用的内存,提高CPU端的检测速度;在颈部网络添加高效多尺度注意力(EMA)模块,融合不同尺度的上下文信息,并进一步减少计算开销;采用SIoU损失函数代替CIoU损失函数,以提高训练速度和推理准确性。消融实验结果表明:MobileNetV3大幅减少了模型占用的内存和检测时间,但mAP损失严重;EMA模块和SIoU损失函数可在一定程度上恢复损失的精度,同时保证模型在CPU上具有较高的检测速度,满足煤矿井下目标实时检测需求。对比实验结果表明,与DETR,YOLOv5n,YOLOv5s,YOLOv7模型相比,MES−YOLOv5s模型综合性能最好,mAP为84.6%,模型占用的内存为11.2 MiB,在CPU端的检测时间为31.8 ms,在高速运动、多尺度、遮挡和多目标的工况环境下能够保持较高的召回率和精度。

摘要：为提高电液比例阀的性能和寿命,通过对比设计参数、优化阀芯阀体结构,对电液比例减压阀进行了设计研究。首先,基于阀的压力振幅对电信号颤振频率进行了选择,基于阀在各位置的泄漏量,对阀芯阀体配合间隙进行了选择。然后,针对阀最大电流、最大压力时的状态,对阀的性能进行了可视化分析,发现液压油在阀口处流速最高,在阀芯凸肩处存在负压容易造成气蚀,湍动能也最大。根据分析结果,对减压阀的结构进行了优化。最后,设计了一套测试系统对比例阀进行了检验测试。研究和检验结果表明,在电流频率为100 Hz,阀芯、阀体配合间隙为5~6μm时,此比例减压阀有良好的压力特性和电流-压力特性;在阀芯凸肩处增加斜角和倒圆,在阀体阀口处增加环形槽能够有效抑制气穴的产生,降低阀芯卡紧的概率,减少能量的损失,改善阀的性能。

摘要：针对掘进机截割机构力学特性分析过程中复杂边界条件和外部载荷难以准确设置的问题,考虑关键部件联接处的非线性接触行为,建立了某型号悬臂式掘进机截割部、回转台、升降油缸、回转油缸和销轴相互耦合的有限元分析模型;分析讨论了3种极限工况下截割部和回转台整体结构的位移变形和应力分布情况。研究结果可用于指导掘进机截割机构的优化设计,对于提高掘进机安全性和可靠性、延长使用寿命、保证安全和高效截割具有重要的工程实用价值。

摘要：当前,综掘设备液压系统采用大量的压力传感器进行压力采集,针对利用数据采集箱采集多路压力传感器模拟信号后转换为数字信号的方案,存在模拟信号易受干扰、线路繁杂、故障点多等问题,提出了一种基于CAN总线的矿用多通道压力采集方案。利用压力变送单元检测流体压力,以国产自主的RISC-V内核的高性能HPM6450处理器为控制核心,对测量数据处理及转换后通过CAN总线传输,并采用AWorksLP工业智能物联开发平台进行软件设计,集8通道压力采集、零点校正、故障诊断、CAN总线输出等功能于一体。应用结果表明:该采集器大大简化了传统压力采集系统,具有集成度高、结构紧凑、组网灵活、便于安装维护等优点。

摘要：阀的参数匹配是否合适、结构是否合理,决定着所设计的比例减压阀是否能达到所需的性能要求。针对高压降比例减压阀在设计过程中的参数选择及结构优化等问题,对阀的基本性能、阶跃特性、电流压力特性及内部流动特性进行了研究。首先,通过理论计算,初步得到了阀的阀口遮盖量和极限工况时的开口量;基于阶跃特性对阻尼孔直径、弹簧刚度进行了选择,并得到了比例减压阀理论阶跃特性曲线与电流压力特性曲线;然后,对阀极限工况时的状态进行了分析,并对阀的结构进行了优化;最后,为精确显示阀的输入电流信号及输出压力波动,并检测其阶跃特性及电流压力特性,搭建了一套测试系统,对优化后的比例减压阀进行了测试检验。研究结果表明:在阻尼孔为2 mm、弹簧刚度为25 N/mm时,该减压阀有良好的阶跃特性及电流压力特性;合理增大阀体沉割槽直径,并在阀芯台阶处增加斜角、圆角,能够有效地改善该减压阀的性能。

摘要：截割滚筒齿座在使用过程中出现断裂,利用金相显微镜对损坏组织进行检测。结果表明,齿座基体组织符合设计要求。对其断裂位置和形状进行分析,通过模拟其使用工况,分析齿座受力情况,判断为齿套锥度与齿座锥度不匹配,在周期性冲击载荷作用下,最终导致齿座断裂。

摘要：为了对钻孔作业设备寿命进行检验,设计了钻/扭加载试验系统,并对系统进行了液压分析以及结构优化。首先,根据作业设备的使用工况,针对最为重要的推力和扭矩进行了试验台模型和液压原理的设计。然后,采用随机信号控制电磁比例溢流阀来模拟使用过程中突变的推力和扭矩,对液压系统进行了性能分析以及热力学分析,验证了系统的可靠性,并通过增加风扇来保证系统的散热性能。最后,对系统试验台架进行了静力分析和疲劳分析,得出试验台架的应力最大处和变形最大处,根据分析结果,对试验台架进行了合理的优化。分析结果表明,系统能够很好的模拟钻孔作业设备工作时的工况,改进后的液压系统及试验台架均能符合设计需求。

摘要：为解决智慧矿区作业人员分段式血糖测量方式时段覆盖性差、预警性不足、与矿井工作特性不协同等问题,提出一种采用分布式节点采集的血糖监护系统。基于多通道实时采集电路设计方式完成数据的同步性采集;基于面向过程的可扩展协议栈完成分布式自组网络,实现地面与井下之间数据交互及预警功能;经测试系统所采集动态数据传输稳定可靠,无丢帧现象发生。研究结果表明:该系统通过采用监护节点分布式设计,可完成系统的实时预警功能,通过对各功能模块的优化设计,能够实现数据的高精度采集。

摘要：以煤矿井下采掘设备为研究对象,设计了以CAN总线为基础的采掘设备分布式实时监控系统,系统包括现场参数采集模块、CAN总线通讯链路等。通过对采掘设备工作情况的实时监控,可以掌握其工作状态,试验结果表明,该状态监测系统具有较高的实时性和可靠性。