煤礦中機(jī)電一體化的應(yīng)用范文

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1機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化有機(jī)集成了機(jī)械、計(jì)算機(jī)、電子及信息技術(shù)，其目的是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能和控制功能上引進(jìn)計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)，具體在煤礦中主要用于采煤機(jī)、礦井提升機(jī)、帶式輸送機(jī)、支護(hù)設(shè)備和礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。

1.1在采煤機(jī)中的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中最成功的應(yīng)用就是電牽引采煤機(jī)，與液壓牽引采煤機(jī)相比其優(yōu)點(diǎn)有：a)牽引特性好。不僅可在采煤機(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力，還可在下滑時(shí)發(fā)電制動(dòng)；b)適用性強(qiáng)。可用于開采40毅～50毅大傾角煤層，且不需其它防滑裝置；c)運(yùn)行穩(wěn)定、壽命長、維修方便；d)由于電控系統(tǒng)便于調(diào)整參數(shù)，能有效防止采煤機(jī)超載運(yùn)行，與液壓式相比反應(yīng)更靈敏；f)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單、輕巧且能量轉(zhuǎn)換率高，能極大提高采煤機(jī)工作效率。

1.2在提升機(jī)中的應(yīng)用近年來，全數(shù)字化直流和交流提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)得到了廣泛應(yīng)用，特別是內(nèi)裝式提升機(jī)的應(yīng)用，其將驅(qū)動(dòng)滾筒合二為一，使提升機(jī)結(jié)構(gòu)得到了簡化。數(shù)字化提升機(jī)能進(jìn)行重復(fù)性故障尋址、診斷、自診斷，還可進(jìn)行通信，其硬件配置簡單，零備件少，兼容性強(qiáng)，能很好地進(jìn)行軟啟動(dòng)、軟件控制和改變瞬間加速度。

1.3在掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)機(jī)的自動(dòng)控制，包括切割機(jī)功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)、推進(jìn)方向的監(jiān)控及切割斷面形狀和大小的監(jiān)控等。且還可進(jìn)行自行故障診斷和必要的工況檢測；同時(shí)，隨著先進(jìn)測控技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定性，掘進(jìn)速度更快。

1.4在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用現(xiàn)代化帶式輸送機(jī)要求能進(jìn)行長距離輸送，輸送量要大、運(yùn)行要可靠和輸送效率高，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等。近年來，國內(nèi)成功研制出了以PLC（可編程邏輯控制器）為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用了調(diào)速型液壓耦合器和行星齒輪減速器，及多軟件啟動(dòng)和抽動(dòng)裝置。

1.5在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用目前，液壓支架實(shí)現(xiàn)了電液控制，很好地將計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓控制相融合，實(shí)現(xiàn)了定壓雙向領(lǐng)架和成組自動(dòng)移架，避免對(duì)頂板和支架產(chǎn)生沖擊荷載，加快了移架速度。

2煤礦中機(jī)電一體化發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化產(chǎn)品在煤礦中的應(yīng)用極大改變了落后的生產(chǎn)方式，高科技新型自動(dòng)化電子設(shè)備在煤礦中的應(yīng)用革命性地轉(zhuǎn)變了煤礦生產(chǎn)中作業(yè)模式，顯著降低了勞動(dòng)成本，明顯提高了生產(chǎn)效率，進(jìn)一步改善了煤礦生產(chǎn)井下作業(yè)環(huán)境。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向如下。

2.1智能化“智能化”又稱為“全息系統(tǒng)化”，將來的機(jī)電一體化產(chǎn)品的“全息”特征會(huì)越來越突出，今后機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展方向就是智能化。智能化的實(shí)現(xiàn)主要受益于模糊技術(shù)、人工智能及信息技術(shù)，尤其是軟件及芯片技術(shù)的發(fā)展，其根據(jù)現(xiàn)代控制理論、將多種學(xué)科的思想和方法融入到機(jī)電一體化產(chǎn)品中去，使產(chǎn)品具有推理、思維及自主決策的能力，達(dá)到更高控制目標(biāo)的要求。此外，智能化的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)也從簡單的“從上而下”變?yōu)閺?fù)雜、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。智能化是機(jī)電一體化中最關(guān)鍵的要素，可通過安裝的預(yù)定順序來調(diào)解各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)作，對(duì)機(jī)器進(jìn)行自我診斷、自動(dòng)控制、自動(dòng)修正、自動(dòng)信息處理和自我檢查等[1]。

2.2集成模塊化根據(jù)市場需求，現(xiàn)今的機(jī)電一體化產(chǎn)品種類眾多，其生產(chǎn)廠家繁雜，從而使得研發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)接口的機(jī)電一體化集成模塊單元的工作變得十分復(fù)雜。集成模塊化單元設(shè)計(jì)旨在對(duì)原有產(chǎn)品基礎(chǔ)進(jìn)行功能擴(kuò)展，加速產(chǎn)品更新?lián)Q代步伐，最主要是讓客戶可更方便簡單地使用。

2.3光機(jī)電一體化光機(jī)電一體化技術(shù)是由機(jī)械技術(shù)、激光、微電子技術(shù)、控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)等技術(shù)相互交叉整合的綜合化技術(shù)，它不僅可應(yīng)用于機(jī)電一體化的單機(jī)產(chǎn)品中，且還貫穿在整個(gè)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。在煤礦生產(chǎn)中只要合理采用這種先進(jìn)技術(shù)，便能同時(shí)提高煤礦生產(chǎn)過程的安全性和可靠性。因此，光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的重要趨勢。

2.4信息網(wǎng)絡(luò)化自21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用于各行各業(yè)，其最突出成績就是現(xiàn)今最流行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)的普及，各種遠(yuǎn)程控制與監(jiān)控技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上也得到了很大發(fā)展。煤礦生產(chǎn)中，遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)可極大減少安全事故發(fā)生，排除安全隱患，煤礦遠(yuǎn)程控制中使用的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品之一。煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，在確保安全的情況下，進(jìn)一步提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。

3結(jié)語

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的提高與應(yīng)用，不僅大大提高了采煤效率和產(chǎn)量，提高了煤礦自動(dòng)化水平，改善了井下作業(yè)環(huán)境，且能節(jié)約開采成本，實(shí)現(xiàn)良好經(jīng)濟(jì)效益。目前，應(yīng)積極推進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)在中、小型煤礦企業(yè)的應(yīng)用，促進(jìn)煤炭開采產(chǎn)業(yè)的升級(jí)與改造，逐步淘汰落后產(chǎn)能，促進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。

作者：李國紅 單位：大同煤礦集團(tuán)陽方口礦業(yè)有限責(zé)任公司