機電一體化技術在煤礦機械中的應用

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　　機電一體化技術在煤礦機械中的應用【1】

　　摘 要：隨著社會科技的不斷進步，機電一體化技術也在不斷發展，作為現代科學技術的一部分，機電一體化技術在眾多領域中都得到了廣泛的應用。

　　以煤礦生產為例，機電一體化技術不僅能夠更好的提高煤礦工作的工作效率，同時也大大提高了工作的安全系數，減少了工作強度。

　　因此，機電一體化技術在煤礦機械中的應用是一項非常值得研究的課題，本文也主要從這方面入手來進行詳細分析說明。

　　關鍵詞：煤礦機械;機電一體化技術;應用

　　一、前言

　　機電一體化技術是電子科學的一部分，然后其中涉及的科技領域又非常廣泛，不僅包含了電子科學技術，同時也涵蓋了計算機技術、機械技術、微電子技術等等多方面內容，從某種意義上來說，機電一體化技術的發展同時也帶動了眾多學科的不斷創新發展，對于科技的進步也有著很大的幫助。

　　我國的機電一體化技術起步相對較晚，在國外，從上世紀70年代開始，機電一體化技術就已經在機械上得以應用。

　　隨著其他科學技術的不斷創新發展，特別是機械制造技術、電子科學技術的提高，很多新的技術都在機械上得到了大范圍的應用，在計算機技術加入后，煤礦機械開始了一個新的黃金時期，很大程度的提高了煤礦工作的效率。

　　相對于其他產業來說，煤礦的生產相對較為復雜，是從地底把煤炭運輸到地面上，而后又需要進行一些列的處理，因此要使用大量的機械設備來完成這一目標，而隨著機電一體化技術的發展，就更好的實現了機械代替人力的目的，不僅提高了工作效率，也降低了因人工作業而發生的安全隱患，在煤礦生產中發揮著重要的作用。

　　當前，我國的機電一體化技術也在不斷的發展和創新，并且在這一領域也有了豐碩的研究成果，對于加強煤礦的安全生產和提高產煤效率來說都有著重要的意義。

　　然而相對國外的技術，我們確實還存在著一定的差距，但是這種差距也在不斷的縮小，相信在不久的將來將會實現技術的趕超。

　　二、機電一體化技術在煤礦機械中的應用

　　1、機電一體化技術在采煤機中的應用

　　伴隨著我國機電一體化技術的不斷發展，在煤礦機械中的應用也越來越廣泛，并且發揮著不可替代的重要作用。

　　電牽引采煤機是煤礦工作中的一項重要工具，在我國機電一體化技術不斷發展的過程中，電牽引采煤機也擁有了我國自主研發的高端產品，很多煤礦上使用的都是國內研發的產品，并且在使用性能上也有著良好的表現，相對于國外的采煤機也有著不小的優勢。

　　而在過去，我國的采煤機通常都是使用效率相對較低的，并且大多使用的都是進口產品。

　　就目前來看，現有的電牽引采煤機不僅結構簡單，同時還有這體積小、尺寸小、重量輕等特點，在煤炭的生產過程中，一方面，提高了煤炭生產的效率，另一方面，煤炭的產量也得到了大幅度的提高。

　　機電一體化的優勢充分得到了體現，從以下例子中就可以看出：比如在采煤的過程中，在開采遇到較深的情況時，常常會有大傾角的煤層，并且傾斜的角度都有所不同，這就要求采煤機必須要有良好的制動性。

　　利用機電一體化的設備在電動機的軸端安置了防滑制動器，該裝置有很好的停電設置功能，可有效將電動機的轉矩提升1.6—2倍，避免采煤機出現下滑的情況發生，同時將剩下的電能返回到電網中。

　　國內研發的采煤機大多能夠熟練的使用機電一體化技術，例如MGD150N W 型采煤機，在其實際應用過程中就取得了較好的效果。

　　2、機電一體化技術在輸送機中的應用

　　輸送機的應用的更好的體現了機電一體化的作用。

　　我國的帶式輸送機的核心技術在世界上也處于先進水平，很多的帶式輸送機都是我國自主研發制造的，并且在應用中有著非常好的效果，其中種類繁多，應用領域也較為廣泛。

　　在煤炭的生產中，輸送機的作用主要是加強煤炭的運輸，煤礦井下的帶式輸送機技術的提高，對煤礦的生產工作有著非常大的幫助。

　　比如，大傾角、長距離的輸送機的成套設備和高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均是我國自主研發的新型產品，不僅彌補了我國新技術上的空白，同時還包含著很多新型的技術。

　　在煤礦生產的應用過程中，新技術新功能的加入，實現了更多原來不能實現的功能，同時對機械也具有更好的保護作用，極大程度的提高了因為各種問題而產生的故障，也間接的提高了生產的效率。

　　目前應用比較廣泛的機、電、液一體化的CST 可控軟啟動裝置，這種裝置適用于運用平滑起動來輸送荷載大、慣性強的材料或設備，可以說是專門為煤礦長距離皮帶運輸機設計的軟驅動裝置。

　　一臺帶式輸送機可同時受到一臺或幾臺CST驅動，解決了帶式輸送機的大運量、長距離的驅動難題，促進了煤礦開采的進度和步伐。

　　3、機電一體化技術在礦井提升中的應用

　　在煤礦生產中，因為現代化煤礦發展的需要，對井下、井上的運輸和提升系統的要求也就越來越高。

　　礦井提升是將井下煤炭運送至地面的過程，提升效率與安全度是關系礦井效益的重要環節。

　　礦井專用提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備。

　　目前國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型，我國自主研發的第一臺全數字化的直交流提升機，核心部分就是利用雙CPU計算機操作系統，真正做到了主、副提升機的全方位自動化。

　　我國直徑達到兩米以上的提升機有 90% 的都是交流提升機。

　　不僅高度可靠，而且具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能。

　　這種全數字化的提升機采用總線的方式來達到將電氣安裝進一步簡化的目的，可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度，進一步提高礦井提升機的工作效率。

　　4、機電一體化技術在煤礦掘進中的應用

　　煤炭生產過程主要包括“掘進、采煤、裝、運輸、提升”等幾大系統。

　　掘進作為煤礦開采的基礎工作，掘進的效率影響采煤的效率，為此在現代化礦井中將機電一體化技術應用于掘進中是必然的。

　　掘進機是目前大多數煤礦廣泛使用的掘進機械，其電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱、礦用本質安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4 低濃度甲烷傳感器等組成的掘進機電氣系統。

　　與液壓系統配合操作可實現整機的各種生產作業。

　　其控制系統將控制和保護功能模塊化(主控制器)、有故障記憶功能、有應急遙控功能(遙控器)、操作箱液晶屏與開關箱顯示儀表同步顯示、開關箱與操作箱之間的通訊采用動力載波技術，僅用兩芯通訊電纜便可實現，通訊電纜采用快速插頭連接方式。

　　整個電氣系統具有設計理念新、保護功能全、顯示功能強大、內部元件配置高、結構緊湊、安裝方便、可靠性高等特點。

　　以可編程控制器 PLC 為核心，對油泵、截割、欠壓、短路、超溫、過載、過流、三相不平衡、電機絕緣進行監控和保護，同時顯示各電機運行狀態、工作電壓、截割電機負荷和各種故障信息。

　　三、結語

　　從以上內容可以看出，機電一體化對于煤礦生產的發展有著重要的意義，大大減少了煤礦工作人員的工作強度，也提高了煤礦生產的效率和產量，對煤礦企業來說，創造了很大的經濟效益。

　　然而目前來看，我國的機電一體化技術雖然取得了一定的成績，相比其他發達國家還存在著很大的差距。

　　隨著諸多的新型機電一體化產品的廣泛使用，今后我們應該在在下面幾方面加強研究：一是加強科研，投入資金，積極研發具有獨立知識產權的煤礦機電一體化技術，并將其作為煤炭生產的關鍵和核心技術。

　　二是在通信功能上要進一步加強改進，以適應煤炭生產的需要。

　　參考文獻

　　[1]楊春雷，淺談機械加工影響配合表面的原因及對策，中華建筑報，2005

　　[2]王洪波.機電一體化技術及其應用研究[J].中國集體經濟，2007(6)：174

　　[3]郭夢涵.淺述機電一體化技術在煤礦機械中的應用.科技資訊，2011.3

　　機電一體化在煤礦機械中的應用【2】

　　摘要：當前，我國的煤礦生產已經進入一個機械設備與機電一體化技術緊密結合的時期。

　　本文就機電一體化技術進行了簡要介紹，并著重闡述了其在煤礦機械中的實際應用。

　　關鍵詞：機電一體化;煤炭機械;應用

　　一、機電一體化概述

　　機電一體化俗稱機械電子工程學，是一個涵蓋多門學科的綜合性較強、科技含量較高的技術。

　　它不是簡單的“機”和“電”相加，而是成為集自動控制技術、計算機技術、微電子技術、信息技術、液壓技術、機械技術以及其他技術有機融為一體的一門全新技術。

　　這門技術首先應用于機械，開始于20世紀70年代中期的國外。

　　80年代以后，隨著以微電子技術為核心的高新技術的發展，并與機械技術的有機結合，使機械制造技術得到質的飛躍，特別是隨著微型計算機及微處理技術、信息處理技術、傳感技術和檢測技術等的發展，以及這些技術在機械上的應用，都極大增強了煤礦機械等機電產品的性能，使其翻開了一個智能化、自動化、數字化以及柔性化的新篇章。

　　就當下而言，機電一體化設備或產品在國外機械上的應用已在大范圍普及，在我國也是處于緊密結合的時期，是煤礦機械設備應用與發展的趨勢。

　　二、機電一體化在煤炭機械中的應用

　　1、在綜合機械化采煤中的應用

　　第一套國產綜合機械化采煤工作面于1970年在我國研制成功，并在大同礦務局持續試驗到80年代后期。

　　該項技術的使用極大地推動了我國煤礦自動化進程的發展，也標志著我們國家的煤礦綜合機械化采煤技術有了長足的進步。

　　與此同時，采煤設備也逐漸由電牽引替代液壓牽引的方向發展，其液壓支架的控制系統也進入了計算機智能控制化階段，形成了以計算機為控制核心，使用電液動力驅動，移架配合自動化的新格局。

　　另外，與之關聯的工作面刮板運輸設備也配備了計算機監控設備，實現了計算機自動化控制的改進和升級。

　　2、 在礦井運輸提升產品中的應用

　　在目前的煤礦生產中，隨著煤礦需求的不斷增長以及開采難度的不斷加大，對煤礦的井下、井上的提升和運輸機械的智能性、穩定性等要求也不斷提升。

　　當前，在國外，那些煤炭工業較發達的國家，煤礦井下大容量的運輸系統普遍使用驅動方式為直流式交流變頻、控制核心為電力電子器件的帶式運輸機。

　　對于我國來說，煤礦井下已經普遍實現皮帶化生產和使用大容量強力帶式運輸機運輸，其具備像自我保護以及及時故障診斷和處理等多種功能的計算機控制系統的發展也不斷深入，可良好的處理煤礦機械生產中出現的軸承溫度異常、皮帶倒轉、斷帶以及跑偏等意外情況。

　　3、在帶式輸送機中的應用

　　帶式輸送機在我國煤礦井下原煤輸送裝置中普遍使用，近年來，與機電一體化技術結合的愈加緊密。

　　目前主要為機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置的設計與應用，該裝置專為實現在運送大慣性負載時可平滑起動而研制，通常設計為一臺或多臺CST驅動一條帶式輸送機。

　　然而，受在線監控術、動態分析和啟動延遲等技術的制約，我國帶式輸送機的中間驅動點一般僅為3點，尚不能設計過多，減低了輸送機的整機運量和單機長度。

　　并且，與發達國家相比，設備普遍存在著可靠性不高、靈敏度較差、監控設備功能弱以及使用壽命較短等較大差距。

　　4、在采煤機中的應用

　　機電一體化在采煤機中的應用中，表現較佳的就是電牽引采煤機的使用。

　　與液壓裝置相比，該設備的動力牽引具有以下幾個突出優點：①牽引具有雙向暢通的優越性。

　　在采煤機上升時，它能提供足夠的向上牽引力，輕松克服阻力前行;在采煤機下滑時，也可實現把設備的機械能轉換為電能，實施制動發電。

　　②牽引力更強，適應于傾角更大的煤層運送。

　　牽引電動機軸端停機防滑制動器的特別設計，使其電動機制動力矩甚至可達額定轉矩的2倍以上，較好的滿足40°～50°較大傾角煤層的輸送需求。

　　③運行更平穩可靠，使用壽命更長，產生的故障更少以及維修強度更小等特點。

　　與液壓牽引裝置不同的是，電牽引大量的使用了電子元器件，不會出現由于零件相互接觸而產生磨損的情況，也不會出現像液壓牽引受液壓介質的傳遞等影響造成運行不穩的狀況，所以具備了上述特點。

　　④操控性能更好，反應更加靈敏。

　　電控系統可根據實際運行情況，靈活調整設備相關參數，較好地避免了出現采煤機運行超載的狀況。

　　⑤機械結構更簡單，重量更輕，尺寸更小，使用效率更高。

　　電牽引采煤機大量電子器件的使用，使其機械結構更加簡單，整機尺寸變得更小，重量也大幅度降低，而且實現電能變機械能的轉換效率更高，接近于100%。

　　適用于薄煤層、可強力爬底的電牽引采煤機于1991年在我國研制成功，它是我國第一臺使用交流變頻調速裝置的煤礦設備，為波蘭瑪克公司與我國煤炭總院上海分院聯合設計。

　　該設備的問世，帶動了我國其他煤礦企業的蓬勃發展。

　　經過20多年的不斷完善，我國的電牽引采煤機技術已逐步完善，為我國煤礦事業的發展注入了強勁的動力。

　　5、在礦井安全生產監控系統中的應用

　　在礦井安全生產監控環節中，主要針對煤礦機械的電動機、工作裝置、傳動系統、液壓系統和制動系統等裝置可能出現的問題，實施在線運行狀態監控。

　　若設備產生故障，則可自動報警并準確地判斷出故障的部位，給出合理的解決方案，從而提高設備的整體穩定性，簡化設備維護檢查工序，　減低設備操作者的工作強度，減少使用維修消耗和停機維修時間，最終達到延長設備使用壽命、提高設備工作效率的目的。

　　但從我國多數煤礦企業使用監控系統的實際情況分析，任有一些技術需要改進，傳感接收這一環節尤為突出。

　　從設備使用情況看，普遍存在傳感器件使用壽命短、穩定性較差等問題，雖然相關科研機構也投入了大量資金和人力，對一些關鍵技術也積極進行改進和提高，但整體效果仍顯欠佳，致使其在煤礦機械中的實際應用受到了限制。

　　而在國外，由于其科技水平有相對較高的水準，以發展為信息傳輸介質由光纜代替同軸電纜、信息媒介由聲像代替字符的計算機網絡監控傳輸時代發。

　　這些較大的差距，還需要我們國家的加大投資力度，煤礦企業與科研單位一起合作，早日達到世界先進水平。

　　6、在其他方面的應用

　　煤礦運輸所需的液壓支架表現為電子或微電腦技術與液壓控制技術的良好對接，向電液控制方向發展，可滿足成組自動移架或定壓雙向鄰架功能需求，同時保證了對負載控制的效果更佳。

　　由德國和美國分別生產制造，采用電液控制的支架，率先由我國神華集團大柳塔公司統一引進，其礦移架平均速度就可達7s/架，而且其控制裝置還具備支架狀態檢測的功能。

　　三、結束語

　　從上面的敘述中我們可以看出，隨著當代科技的不斷進步，機電一體化技術在煤礦機械中得到越來越多的應用，雖然其設備在實際應用中還存在諸多問題，但與其他技術相比，其高智能化，高性能化以及高系統化等突出優點，使它成為現在以及未來我們煤礦機械設計制造發展的趨勢，在我國的煤炭工業生產經營中扮演著越來越重要的角色。

　　參考文獻：

　　[1]　高秀毓　機電控制工程[M].北京：人民大學出版社，2011.

　　[2]　梁俊彥，李玉翔.機電一體化技術的發展及應用[J].科技資訊　2007(9).

　　[3]　王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化　2006(6).

　　[4]　芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社　2004.

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