一、概述

目前，對于自移機尾的操作均通過人工自行手動完成的，工人按照操作規(guī)程，結合工作經(jīng)驗，手動調節(jié)液壓油路上的換向閥，控制相應油缸，來完成機尾的推移、調偏和調高等動作。這樣人工手動控制固然會帶來諸多缺點：

1、手動操作并沒有實現(xiàn)機尾的“自移”功能。實際上仍然依靠手動。

2、操作工人往往由于對規(guī)定不了解或是工作經(jīng)驗不足等原因，調節(jié)皮帶跑偏時調節(jié)不到位，加上皮帶運行速度很快，Zui快會達到，導致皮帶跑偏速度也很快，若調節(jié)不及時將導致皮帶邊緣磨損嚴重。

3、當皮帶跑偏較頻繁時，手動調偏工作量增加，加重了工人的勞動強度。

4、自移機尾部分在通訊方面仍沒實現(xiàn)自動化。諸如此類的由于手動操作帶來的缺陷還有很多，所以，迫切需要自移機尾的自動化改造。針對自移機尾的自動控制的研究除了能改善上面說的諸多缺點以外，還有他自身的自動控制的優(yōu)點。比如，控制動作，響應速度較快，工作效率高，能實現(xiàn)無人自動作業(yè)，能與其他掘進設備通訊，實現(xiàn)中央集中控制等優(yōu)點。

自移機尾的工作原理：自移機尾利用摩擦力，與轉載機互為支點，邁步自移。將四個立虹的活塞桿收縮，讓機身落下，以轉載機為支點，推移趕活塞收縮，由于推力的作用，自移機尾相對于轉載機前進了一個行程，完成自動推移。將四個立紅的活塞伸出，撐起機身，使得固定滑座抬離地面，此時，轉載機隨著刮板機的推進而推進，滑移小車同樣隨之推移，帶動推移紅逐漸推出，直到推移到一個行程為止。像這樣循環(huán)往復運動，實現(xiàn)了機尾的邁步自移。

糾偏裝置是通過布置在機尾前后端的水平油虹的伸縮運動，使得自移機尾在滾筒的軸向進行移動，從而調整機身中心線與皮帶中心線的相對距離，實現(xiàn)糾偏功能。自移和糾偏的動力源均使用綜采工作面提供的高壓粟站。四個立缸的進液回路布置液控單向閥，用來維持整個機身的實時姿態(tài)，不讓機身在重力作用下自行下落。糾偏水平的進液回路同樣布置液控單向閥，用來維持機尾滾筒的橫向狀態(tài)，保證滾筒在皮帶橫向張力的作用下不會隨之移動。

為了更加高效且保證安全的實現(xiàn)自移機尾的動作，系統(tǒng)設定三種工作模式，分別是：

手動模式，操作員可直接“點動”面板或遙控器上的按鈕，實現(xiàn)對每個油虹的直接手動控制。

分步自動模式，整個系統(tǒng)可分為推移、自動恢復水平和自動糾偏三組動作，分步自動模式下可分別實現(xiàn)每一組動作的分步自動完成。

全自動模式，即實現(xiàn)整套動作的自動完成。系統(tǒng)主要分為自動推移、自動恢復水平和自動糾偏三組動作，下面說明每組動作的作用和要求。

自動推移

工作面推進過程中連帶著轉載機在機尾導軌上同步推進，由于導軌長度有限，當轉載機推移達到極限時，需要機尾以轉載機為支點向前推移，提供給轉載機再次推進的空間。機尾推移過程中，首先要收縮四個立虹，使機架完全落在溜槽上，然后設定推移距離，并且確認前端的支架是否拆除，Zui后進行推移動作，推移到位之后，伸出四個立虹，撐起整個機架，從而完成一次推移動作。

自動恢復水平

在每次推移之后，需要恢復自移機尾機身的水平，以保證機身與前方固定架在水平面上對齊，防止機身的四個角高度不同導致的皮帶跑偏。實現(xiàn)方法就是在推移到位信號發(fā)出后，根據(jù)當前讀取的機身傾角傳感器的數(shù)值與零度做差，利用此偏差的正負大小作為反饋，通過控制器的負反饋控制輸出控制量驅動四個立虹進行調平動作。

自動糾偏

在“自動糾偏”狀態(tài)下，完成機身狀態(tài)和皮帶相對位置的動態(tài)調整，保障皮帶中心線與機身中心線的重合，防止皮帶邊的損壞。自動糾偏位置依靠專門設計的皮帶偏度傳感器檢測，主要通過前后兩個水平缸完成。如果水平移動距離大于時，需啟動邁步推拉功能（通過立缸和水平缸交替動作實現(xiàn)）。

二、功能設計

一鍵式自移

當前的自移機尾是手動控制，即操縱不同的操縱桿來控制一體式的手動換向閥，以向不同的油路供油，使各液壓趕按要求動作。自移控制系統(tǒng)采用預先編寫的程序控制，可實現(xiàn)自移機尾自移動作的順序進行，當按下操作界面的移動鍵啟動系統(tǒng)時，機尾順序進行以下動作：舉升液壓社活塞伸出，使導軌落地并進一步支撐起機尾整體——推移液壓缸工作，活塞桿伸出將機尾向前推移——舉升液壓虹活塞收回，提軌器將導軌提起，并使機尾底板落地支撐——推移液壓缸工作，缸體向前進方向移動，帶動導軌前移，為下次推進做準備。整個過程由傳感器檢測相關部件移動位置，由可編程控制器進行信號分析處理和發(fā)送執(zhí)行命令，控制電磁換向閥按預設的程序步驟換向和復位，使不同的液壓缸工作，無需人員的其他操作，實現(xiàn)機尾自移的一鍵式完成。

緊急停車

緊急停車是井下可運動設備必須具備的一項技術性能。在原有的手動操作方式中，只要停止手動操作，自移機尾將不再運行，所以可將它的緊急停車方式認定為停止手動操作。在電控方式下，由于機尾自移是一鍵式自移，一旦開啟自移后，所有動作一氣呵成，不再需要手動干預，但為了使系統(tǒng)功能更全面和安全，能應對突發(fā)情況，在程序編寫中就加入緊急停車段，再設立一按鍵，用于緊急停車的控制。在啟動一鍵自移后，若發(fā)生突發(fā)情況需要停止機尾運動的，按下此按鍵時，無論機尾處于自移中的任何階段，都可使機尾立即停止運動，并保持當前姿態(tài)，等故障或險情排除后，再繼續(xù)進行未完成的動作。

遠程遙控

自移機尾的工作情況可并入井下的監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡，甚至其控制系統(tǒng)也可并入井下設備的遠程操作系統(tǒng)，通過煤礦井下的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)，地面調控和調度室可實時觀測到自移機尾的工作狀態(tài)，同時當機尾需要移動時，地面工作人員或者井下工作基站可以遠程控制自移機尾的移動，通過程序設定可以實現(xiàn)正常啟動、任意位置停止和繼續(xù)等功能。

皮帶集控

系統(tǒng)設計將順槽皮帶接入，實現(xiàn)對現(xiàn)場三條皮帶的現(xiàn)場集控和地面遠程集控，通過將現(xiàn)場皮帶綜保的RS485接口接入到自移機尾控制箱，自移機尾控制器實現(xiàn)對綜保的數(shù)據(jù)實時采集和實時控制，并通過以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)上傳到地面集控中心的綜合自動化平臺。

移動視頻巡檢

建議購買成套具有安標認證的掛軌式巡檢機器人

三、硬件

1、控制器

主要技術參數(shù)

（控制器支持以太網(wǎng)接口，方便以后系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)互聯(lián)互通）

2、電磁換向閥

電磁換向閥建議線圈電壓選擇AC127V

3、激光測距傳感器

測量范圍：0.1—12米@90%反射率

精度：±6cm@(0.1-3m),±2%@（3m-12m）

距離分辨率     1cm

幀率：1000hz

光源：VCSEL

中心波長：850nm

人眼安全：Class1

視場角：2°

工作溫度：-20℃～60℃

工作電壓：7-30V

通訊方式：RS485

4、壓力變送器

測量范圍：0-60MPa

供電電壓：18-30V.DC

輸出信號：4～20mA.DC

基本誤差：0.5%F.S.

回程誤差：不大于0.25%F.S.

重 復性：不大于0.25%F.S.

螺紋口徑：M20*1.5

四、系統(tǒng)示意圖

上位機