[发明专利]一种精确定位的采煤机及其定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种精确定位的采煤机及其定位方法，属于钻进采煤技术领域。

背景技术

煤炭在我国经济发展具有重要的战略地位，是我国的能源主体, 尽管我国是煤炭生产大国，可是我国的煤矿生产问题仍存在一些安全隐患，煤矿安全生产技术仍然相对落后。根据国家能源局煤炭司的数据，2008年，中国煤矿百万吨死亡率为1.182；到了2012年，根据国家安监总局公布的最新数据，全国煤炭百万吨死亡率为0.374，同比下降33.7%，首次下降至0.5以内，创下历史新低，根据2012年原煤产量为36.6万吨可推测出2012年煤矿因故死亡人数为1300余人，历史上首次降至1500人以下。然而，发达国家的产煤百万吨死亡率大致在0.02-0.03，美国2009年煤矿百万吨死亡率为0.03，2011年美国这一数字仅0.019。由此可见，我国煤炭生产百万吨死亡率虽然在近年来得到显著降低，但与发达国家相比仍然存在很大的差距。因此，提高煤矿生产安全技术和加强监管仍然是煤矿生产工作的重中之重。

要实现综采工作面设备的自动化控制，液压支架与采煤机的联动控制是必须解决的关键技术，而实现液压支架跟机自动化技术的核心就是采煤机的精确定位。在实际的综采面生产过程中，运用最广的是红外线定位法，采煤机与液压支架上分别安装红外发射器和红外接收器，通过红外接收器接收到红外发射器发射的红外线信号获知采煤机位置，但该方法不能连续精确将采煤机的位置用数值表示出来，而且不能将对应的支架号反馈给采煤机做二次判定，采用这种无线红外定位的方法误差大。在当前采煤机定位过程中，还普遍面临着以下难题：（1）由于综采面的实际工况复杂，不便安装行程开关，因此很难确定真正的坐标原点；（2）随着采面底板曲线以及煤壁曲线的变化，液压支架间距也是变化的，所以，当综采面直线长度与综采面曲线长度的差值过大时，很容易发生液压支架误动作。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种精确定位的采煤机及其定位方法，采煤机的定位更加准确，误差小，液压支架误动作的概率降低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种精确定位的采煤机，包括采煤机机身、无线定位检测装置、控制器、传动轴和箱体，无线定位检测装置安装在采煤机机身上，控制器、传动轴和箱体均安装在采煤机机身中，传动轴安装在箱体内部，箱体的外侧设置有盖板，无线定位检测装置与控制器电连接，还包括编码传感装置、联接杆和传动杆，联接杆的一端安装在传动轴的中心位置，传动杆的一端卡在联接杆的另一端，传动杆的另一端穿过盖板，编码传感装置安装在传动杆露出在盖板的部分上，编码传感装置与控制器电连接。

进一步的，还包括防护壳，防护壳与盖板连接，编码传感装置位于防护壳内部。

进一步的，还包括支撑圈，支撑圈设置在编码传感装置和防护壳之间。

一种采煤机的定位方法，包括以下步骤：

a．初始化完成后，在采煤机牵引行走过程中，液压支架上的无线定位反馈装置根据采煤机的无线定位检测装置发送的脉冲信号反馈给无线定位检测装置自身的支架号n以及采煤机与该液压支架沿煤壁方向的偏移距离Δx，无线定位检测装置在接收到数据后将其传递给控制器；

b．利用编码传感装置连续地检测、采集采煤机的采煤机行走位移参数，并将采集到的位移参数及时传递给控制器；

c．控制器通过读取采煤机行走到刮板机机头或机尾时编码传感装置测得的采煤机位移极小值MIN或位移极大值MAX与上次取得的位移极大值MAX或位移极小值MIN进行差值计算，算得的差值绝对值作为综采面当前曲线长度L，综采面的液压支架的数量为定值N，液压支架自身宽度为定值D，算得每两台液压支架之间对应的间距值为L/N，同时以采煤机位移极小值MIN处为新的零点位置；

d．控制器根据无线定位反馈装置发送过来的支架号n以及沿煤壁方向的偏移距离Δx计算出采煤机行走位置[(n-1)L/N+D/2+Δx)]，经过减小误差修正后获得采煤机相对于新的零点位置的精确位置。

本发明的有益效果是：在采煤机牵引行走过程中，液压支架实时向采煤机上的无线定位检测装置反馈自身的支架号n以及采煤机与该液压支架沿煤壁方向的偏移距离Δx，采煤机利用编码传感装置将传动轴的转动行为转变为所需的位移参数，并将采集到的位移参数及时传递给控制器，采煤机每次从刮板机机头走到刮板机机尾或是从刮板机机尾走到刮板机机头都会由编码传感装置测得采煤机位移极小值，在位移参数传递给控制器的同时以采煤机位移极小值处为新的零点位置，由控制器根据位移参数算出采煤机相对于新的零点位置的精确位置。