基于采煤机摇臂销轴多应变数据融合的煤岩识别方法 论文

煤岩识别技术是实现采煤机滚筒高度自动调节的核心，这不仅是综采机械智能化的体现，更是无人自动化开采的重要前提。可靠的煤岩识别系统在提高生产效益、减轻设备磨损以及保障工人安全等方面具有显著的优势。然而，当前大多数煤岩界面的识别依赖人工或单一传感器监测，这种方法存在一定的误差和不准确性。因此，提出了一种基于数据融合理论的多传感器煤岩识别方法。

该方法基于煤岩硬度的差异，以采煤机摇臂销轴为研究对象，通过在摇臂与连接架销轴处布置4个经过等效强度处理的销轴传感器，来采集采煤机在截割不同硬度煤壁与岩壁时的应变数据。这些数据通过加权融合理论进行处理，从而形成组合判据，用于识别煤岩分界面。实验结果表明，单一传感器采集的数据在截割煤和岩时的应变波动较大，并且存在重叠部分，难以准确识别煤岩界面。然而，通过数据融合方法处理后的应变数据波动显著减小。

进一步通过拟合公式对这些数据进行标定，得到销轴传感器在不同工况下的受力范围：截割岩时，销轴受力范围为24.766 ~ 25.467 kN；截割煤时，销轴受力范围为23.493 ~ 24.348 kN。相较于单一传感器的测量结果，差异明显，表明数据融合方法具有更高的精确度和可靠性。