采煤机模拟机教学仪
主扇风机模拟操作台的研制与应用
图 2 模拟操作台电路
3) 模拟进行反风操作;
4) 模拟进行不停机倒回路操作;
5) 模拟风机故障切换回路或变频器操作;
6) 一键启停 1 号或 2 号回路风机;
7) 一键反风操作。
同时,电脑显示器和操作台上可以显示以下内
容:①1 号、2 号风机电压、电流;②1 号、2 号风机启
业现场,确保实战能力。
2. 2 模拟操作台控制系统框图
模拟操作台控制系统如图 1 所示。
图 1 模拟操作台控制系统
2. 3 模拟操作台电路图
模拟操作台电路如图 2 所示。
3 模拟操作台功能
在模拟操作台上,可以演示实际风机运行中的
各种操作,比如:
1) 模拟启动 1 号回路或 2 号ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路风机;
停状态;③1 号、2 号风机附属设施运行状态如:冷却
电机和润滑系统运行状态;④1 号、2 号风机风门开
启状态,风门开、闭显示采用模拟量渐变,有 12 s 的
渐变效果,使操作过程更接近实际,显示效果达到最
佳;⑤1 号、2 号风机上闸、松闸状态;⑥1 号、2 号风
机自动、手动模式;⑦1 号、2 号风机运行频率显示;
2) 模拟操作 1 号回路风机切换到 2 号回路风
收稿日期:2021
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作者简介:于海洋(1986 - ) ,男,天津人,工程师,从事煤矿机电技术与管理工作。
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2021 年 4 月 于海洋:主扇风机模拟操作台的研制与应用 第 30 卷第 4 期
2 模拟操作台的研制
为解决目前主扇风机操作工技术比武中存在的
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采煤机调高系统的虚拟样机仿真
Abstract : The virtual prototype model of shearer regulat ing mechanical is established, and it is being stimulat ed. The virtual prototype model of regulating hydraulic system is also established and made an ADAMS virtual prototype model of regulating system with the mechanical part. By the step response analysis of regulating height system, the free frequency of hydraulic system is calculated. It has provided reference for the selection of parameter and component in the design of hydraulic system. Key words: ADAMS; virtual prototype; regulating height mechanical; dynamics analysis 0 引言 采煤机是综采机械化采煤的主要设备之一。随 着滚筒采煤机的广泛应用, 滚筒采煤机能否安全可 靠地连续工作已成为人们日益关注的课题。对日产 万吨的综采工作面而言, 停工一日就等于上百万元 的经济损失。由于采煤机的工作环境复杂恶劣 , 载 荷变化很大 , 一些关键部件在正常工作中往往出现 因过载而损坏的现象。无论是采煤机的机械传动部 件、 液压传动 部件、 电器元件 , 还是摇臂、 截 割滚筒 等, 都因采煤机动载荷的加大而出现故障, 影响采煤 机的工作可靠性。本文针对上述问题, 利用先进的 机械动力学分析软件 ADAMS 建立采煤机调高系统 的虚拟样机模型 , 通过施加不同频率的负载力 , 得出 了系统的响应, 确定了液压系统的固有频率, 对采煤 机的设计具有一定的参考意义。 1 调高机构虚拟样机建模与运动仿真 虚拟样机技术的研究范围主要是机械系统运动 学和动力学分析 , 其核心是利用计算机辅助分析技 术进行机械系统的运动学和动力学分析, 以确定系 统及其构件在任意时刻的 位置、 速度 和加速度 , 同 时, 通过求解代数方程组确定引起系统及其构件运 动所需的作用力和反作用力。 用 Pro E 建立调高机构的三维 几何模型, 通过
煤矿安全系统培训VR教学一体机
煤矿安全培训VR教学一体机产品白皮书（产品型号：CMK-JXJ）国内首创的VR+安全一体化教学培训终端中安华邦（北京）安全生产技术研究院2018年12月目录1 产品概述 (1)2 需求分析 (2)2.1 传统培训形式大于内容 (2)2.2 传统培训技术较为落后 (2)2.3 传统培训缺乏教学互动 (3)2.4 传统培训缺乏设备支撑 (3)3 产品功能 (3)3.1 产品形态 (4)3.2 功能分区 (4)3.3 技术特点 (5)3.4 产品型号 (6)4 技术支持 (7)4.1 产品安装调试 (7)4.2 售后技术支持 (8)5 产品优势 (8)5.1 VR沉浸式体验，让教育培训更带感 (8)5.2 嵌入煤矿实际培训场景，全新演绎安全知识 (8)5.3 直击传统培训痛点，引领安全培训升级 (8)5.4 摆脱场地限制，插电即用 (8)6 客户价值 (9)6.1 创新安全培训方式 (9)6.2 提升安全培训效果 (9)6.3 提高本质安全属性 (9)7 适用范围 (10)7.1 适用场景 (10)7.2 适用人员 (10)1产品概述2017年1月12日，国务院办公厅印发的《安全生产“十三五”规划》明确提出：“实施全民安全素质提升工程和企业产业工人安全生产能力提升工程。
建设安全生产主题公园、主题街道、安全体验馆和安全教育基地”。
2017年12月11日国务院安委会办公室印发的《安全生产宣传教育“七进”活动基本规范》明确提出：“推动煤矿、非煤矿山、建筑、冶金、交通、制造等行业领域建设安全体验馆，强化体验式培训”。
这些规定的出台，都给煤矿企业安全培训提出了新的、更高的要求。
煤矿绝大部分事故都是员工的不安全行为引起的，要想减少事故，从源头上改变职工安全意识不强、安全知识不够、安全习惯不良的状况，根本措施就是加强安全教育培训工作。
目前，煤炭企业大多采用传统的书本式“说教”培训，传统培训以教师为中心，内容枯燥，学员的参与感不强，互动性较差，导致培训效果不佳。
一种智能化采煤机教学模拟操作培训台[实用新型专利]
![一种智能化采煤机教学模拟操作培训台[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/eac84b80a45177232e60a2c8.png)
专利名称：一种智能化采煤机教学模拟操作培训台
专利类型：实用新型专利
发明人：周涛,王培强,高争,黄其舟,李创起,朱艳艳,李成伟,姚远,郑扬,谭胡心,张永超,赵秋培
申请号：CN202020791470.5
申请日：20200513
公开号：CN211956791U
公开日：
20201117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种智能化采煤机教学模拟操作培训台，包括底座，底座顶部的两侧外壁上均通过螺栓安装有滑轨，且滑轨的顶部外壁上滑动连接有座椅，座椅靠近滑轨两侧底部外壁的中心处均焊接有支撑块，且支撑块的底端焊接有滑块，滑块的底部外壁上通过转轴活动连接有呈等距离结构分布的辊轮，滑轨顶部外壁的中心处开设有滑槽，且滑槽的底部内壁上开设有限位槽，滑轨一端的外壁上通过螺栓安装有电机。
本实用新型能够对座椅进行有效的调整，可根据学员身高的不同对座椅与控制台之间的间距作出调整，提升了学员模拟学习时的舒适性，万向轮提升了底座移动时的稳定性，结构新颖，操作方便，实用性强。
申请人：平顶山天安煤业股份有限公司,中国平煤神马能源化工集团有限责任公司,平顶山工业职业技术学院
地址：467000 河南省平顶山市矿工路21号
国籍：CN
代理机构：新乡市平原智汇知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：路宽
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采煤机模拟运行操作系统的设计
采煤机模拟运行操作系统的设计党景锋;孙永锋;刘东航【摘要】通过简单的硬件系统搭建了采煤机模拟操控平台,该平台主要用于采煤机模拟运行展示以及教学培训操作.详细介绍了系统的硬件组成及运行数据的软件处理,该系统不仅可以模拟操控采煤机,相应地显示采煤机的运行参数,还可以进行故障信息显示,运行参数可视化修改,实现采煤机远程控制与记忆截割的模拟.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】3页(P120-122)【关键词】采煤机;模拟操控;教学培训【作者】党景锋;孙永锋;刘东航【作者单位】西安煤矿机械有限公司,陕西西安710032;西安煤矿机械有限公司,陕西西安710032;西安煤矿机械有限公司,陕西西安710032【正文语种】中文【中图分类】TD421.6+1伴随着国内综采技术水平的提高和自动化、智能化的发展，采煤机功能增多，对采煤机司机提出更高的操作要求。
针对国内采煤机司机整体文化水平偏低的情况以及行业内部培训要求，介绍一款采煤机模拟运行与教学操作平台。
1) 采煤机基本操作，包括：摇臂上升、下降；左右牵引控制及加速减速、截割等各个电机的启、停控制，IO控制输入输出及运行状态的显示。
2) 采煤机各运行参数的显示，包括：截割电动机温度、电流；变频器温度、电流、转矩、转速；采煤机牵引方向、速度；采煤机位置、滚筒采高；采煤机基本参数可视化设置。
3) 实现采煤机模拟远程控制与记忆截割功能。
4) 参数设置功能：根据工作面具体情况和割煤工艺设置合理的运行参数。
5) 历史故障调阅功能，可调阅最近发生的200条历史故障。
通过上述功能的实现，可以模拟采煤机真实环境中的操作以及各项参数对采煤机运行的影响。
不仅包含了采煤机的基本功能使用，还增加了自动化功能，包括远程控制与记忆截割功能，能够作为一个很好的教学培训平台使用。
硬件系统主要包括欧姆龙PLC、CORT-21 CAN通信模块、422/485通信模块、触摸屏、IO型内置遥控接受装置、总线型内置遥控接受装置/遥控器、按钮控制台等，其结构如图1所示。
陕煤神南JOY--7LS07型采煤机机械部分培训资料
JOY--7LS07型采煤机机械部分培训资料7LS07型采煤机机械部分采煤机适用范围及其组成：1、采煤机适用范围：7LS-7型采煤机是一台截割滚筒为3200mm的双滚筒电牵引采煤机，适用于中厚及厚煤层长壁工作面中的硬煤层开采，它截割岩石硬度高达f=10的夹石层。
采煤机的供电电压为3.3kV，频率为50Hz，装机总功率为2345kW（其中：截割电机：2×860kw，牵引电机：2×150kw，破碎机电机：270kw，泵电机：55kw）。
采煤机的最大采高为6333mm，最小采高为3200mm，截深为0.865m，生产能力可达3500t/h。
采煤机司机可以通过两个遥控器，选择无线电或电缆有线对采煤机实施远方离机操作和控制。
2、采煤机的组成：该机由五大部分组成即：左、右截割装置，左、右牵引装置和电气控制箱等。
机身由左、右牵引部和中间电气控制箱三大部件组成，它们之间用高强度螺栓连接，其结合面各有两个大直径的圆柱销定位，以构成牢固的采煤机机身，用以承载截割、牵引阻力及其产生的反转扭矩。
机身两端用销轴分别和左、右摇臂截割部（包含：摇臂、电机和滚筒）相联接。
破碎机也用销轴和左牵引部（或右牵引部）相联接。
一台液压油泵∕泵电机、一个液压油箱以及液压系统的电磁阀组均布置在右牵引部的空箱内。
以上部件构成了采煤机的整体，采煤机通过支撑滑靴（支推滑靴）和导向滑靴跨骑在刮板输送机上。
（1）截割装置为整体调高，它包括左、右滚筒，左、右摇臂齿轮箱，左、右截割电机，左、右摇臂调高油缸和一侧装有破碎机等组成。
（2）牵引装置：由左、右交流牵引电机，左、右牵引齿轮箱，左、右牵引块以及泵电机、液压油泵、阀组等组成。
一、采煤机的特点：采煤效率高，结构合理，安全可靠，易实现无级调速，易实现过载保护。
1，多电机驱动；为该机创造有利条件，特别是交流变频调速，实现电牵引速度更加可行，电机均布置在采空区侧，便于维修和更换。
2，电牵引调速，简化了牵引部的移动，减少了因液压传动所带来的故障，给开采带来足够的牵引力，使牵引实现无级调速。
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专利证书号：ZL 2010 2 0180083.4
计算机软件著作权登记号：2010SR035543
一、总体概述
1.设备为全金属框架、一体式设计。
2.设备可以组建网络，实现学员考试信息自动上传到服务器，方便查询与存档。
可以打印成绩单，考试成绩自动存储到服务器。
3.培训内容符合最新采煤机司机培训大纲和最新的采煤机司机国家考核标准，配备最新的“采煤机虚拟操作系统”版本，软件可升级；
4.软件系统设计合理、逼真性强、数据传输快、互动能够准确快速的反应，软件有较高的稳定性；
5.软件中均根据采煤机1：1比例进行3D模型设计制作，教学场景中的比例严格按照国家考核大纲和培训要求进行设计；
6.教学仪由教学仪机体、采煤机推杆、无限遥控器、功能控制按钮、切换视角按钮、退出按钮、确认按钮、备用按钮、高集成数据电路板及各种功能调节组件等组成；
7.虚拟场景与硬件系统互动，控制相符，并伴有相应语音、声光提示；
8.具备多种工况综合演练的功能；
9.场景教学中含有大量的实时错误提示（内容包括文字提示、红色警戒提示等）以及声光报警，帮助学员及时纠正错误动作，杜绝违规操作；
10.具备实操考核功能，可多种视角切换，可以定向查看每个操作细节的情况、对于错误违规可提出警告、可真实的模拟出煤块落地的效果。
11.实现硬件设备和软件交互控制，解决纯软件操作的抽象和纯硬件设备操作单一问题。
12.系统运行时，有相应内容的声音效果，可开启显示器音源进行播放，或者外接有源功放设备进行播放。
13.采煤机操作教学仪可满足设备基础规范操作的要求，可实现摇臂的升降、采煤的转头、采煤机行走的操作的逼真模拟；
14. 进入软件后，系统会以文字、语音、动画、图标的形式进行提示、讲解操作。
15. 有故障处理功能，对采煤机经常出现的故障进行动画模拟及指导，对学习者掌握采煤机一些故障解决起到教导的作用。
16.采煤机操作教学仪不仅适用于学员教学及考核使用，而且适用于一线生产操作人员的学习及培训使用。
二、采煤机操作教学仪软件虚拟系统
软件系统包括入门教学、机械构造、场景教学、理论考试。
入门教学：A.理念知识教学 B.多媒体视频教学
场景教学：A.工作面实训作业操控(包含3D形式的“手指口述”) B.故障排除 C.错误操作纠偏等 D.实操技能考核
机械构造：展示各主要部件构成及工作原理，3D全景零部件拆装。
理论考试：系统自动抽题组卷，对采煤相关知识理论考核评分。
三、产品优势
科学性↓
传统的实操培训，通过老工人的传帮带，容易把一些不好的习惯或不规范的操作，传承下去，造成事故隐患。
采煤机虚拟实训操作系统根据煤矿三大规程的要求将“手指口述”安全确认法融入其中，这种仿真的实操培训形式将严格规范工人的技能操作，使之更科学，更合理。
而且硬件设备和软件交互控制，解决纯软件操作的抽象和纯硬件设备操作的单一问题。
安全性↓
受训人员在学习与实训(工作)之间可以实现无缝链接，使培训的周期明显缩短，培训后的学员很快适应工作环境，尽快投入生产工作，避免井下实机培训带来的安全隐患。
系统具备违规操作的报警提示和智能纠偏：针对操作人员的不规范操作给予警示,并给予正确的操作方法引导提示，把安全做成习惯。
技术性↓
做到实操考核，成绩汇总，技术等级评定：实现对实操技能的考核，作为实际上机操作的标准。
也可作为技术比武的客观，公正，公平的依据。
灵活性↓
无论白昼、阴雨、寒暑均可进行实训，培训时间根据情况灵活调整，彻
底解决因天气问题造成的教学不便。
而且项目的开发，可以完全根据煤矿要求定制研发。
节约培训成本，提高生产设备的使用率，增加生产效益↓
建立虚拟实操系统的资金投入，是一次性的，在平台建立后的长期培训工作中都可以持续使用，也可结合现有的多媒体教学设备实施培训。
相比较“实训基地”项目数百万的投入和其所达到的实际作用，虚拟实训操作可以大大的节约巨额的资金投入并切实的达到非常显著的实训效果。
受训人员在使用井下设备进行学习和操作时会影响生产，使用操作仪教学则不必占用设备的生产使用，而且解决了实机培训高昂的机器损耗与维护费用。
节能低碳环保↓
一套综采设备每小时所消耗电能可以满足《采煤机虚拟实训操作教学仪》正常教学600个课时以上。
资料丰富↓
学员通过上机操作，不仅有“手指口述”内容和实操训练，还有理论知识的学习和考核，使学习既有深度，又有广度。
井下工作，特别需要复合人才。