摘 要：以EBH35型横轴式掘进机为研究对象，建立了截割头相对于车体运动的数学模型，并应用matlab软件模拟了截割头中心点的极限运动范围，为掘进机自动截割成行断面规划提供基础，然后以截割矩形断面为例，运用matlab软件模拟了断面自动截割的过程，为之后建立EBH35型掘进机自动截割成形控制系统奠定了理论基础。
　　关键词：横轴式掘进机；断面自动成形；matlab仿真
　　1、前言
　　悬臂式掘进机已被广泛地用于煤矿巷道工程，目前掘进机的操作大多仍然是手动操作，由于巷道掘进工作条件复杂艰苦，目视观测条件差，存在超挖和欠挖现象，超挖会带来巷道支护和回填工作量的增大，造成不必要的浪费，使得巷道施工成本大大增加；欠挖会造成二次修正，降低掘进机掘进速度。因此，掘进断面成形几何形状实时检测和自动控制是悬臂式掘进机的发展方向。本文以EBH35型掘进机为研究对象，主要研究截割头运动位置与掘进机工作臂关节摆角之间正反向的数学关系，为掘进机断面自动成形奠定理论基础。
　　2、EBH35型掘进机运动学分析
　　掘进机运动学分析描述的是掘进机工作连杆转动角度及掘进机车体的位姿与掘进机截割头所截巷道断面关系，将工作臂的转动角度及车体的位姿参数与截割头的运动轨迹联系起来，进而建立起截割头运动轨迹与关节转动角度及车体位姿参数之间关系的数学模型。为掘进机截割头定位，掘进巷道轮廓监测以及运动控制提供分析的理论基础。
　　2.1 EBH35型掘进机工作机构结构介绍
　　EBH35型掘进机工作装置由截割头、小臂、大臂及回转头组成。在进行截割工作时截割头液压缸及小臂液压缸处于完全收缩状态，工作臂在大臂液压缸的带动下做上下截割运动，在回转液压缸的带动下做左右截割运动。由液压马达驱动的截割头在工作臂的带动下亦能够上下左右运动，进而截割出所需断面形状。
　　2.2 EBH35型掘进机工作机构坐标系统建立