礦山機械機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢分析范文

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摘要：機電一體化是可將機械工程、電氣工程、計算機工程等進行有效結(jié)合，應(yīng)用于礦山機械中。分析礦山機械機電一體化的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀，對此技術(shù)的發(fā)展趨勢進行詳細探究。

關(guān)鍵詞：機電一體化；礦山機械；關(guān)鍵技術(shù)

1引言

隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的快速變革和進步，機電一體化已成為機電領(lǐng)域發(fā)展的重點[1-7]。在礦山開采中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，能夠有效提升礦產(chǎn)資源勘察、開發(fā)和管理水平，進而提升礦山產(chǎn)出能力。因此，對礦山機械機電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展進行深入研究迫在眉睫[8-12]。

2礦山機械機電一體化關(guān)鍵技術(shù)

2.1機電集成驅(qū)動技術(shù)

在礦山機械設(shè)備中，動力傳動系統(tǒng)主要是由運動執(zhí)行器、減速器以及電動機等所組成的。這類機械設(shè)備所占用的空間比較大，并且單元環(huán)節(jié)較多，在系統(tǒng)應(yīng)用中故障發(fā)生率也比較高。對此，可采用機電集成驅(qū)動技術(shù)，將各類設(shè)備進行高度集成，同時有效傳遞動力，進而提升礦山機械設(shè)備的運行可靠性。集成驅(qū)動設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸較小，不僅有利于節(jié)約空間，而且還能夠提升系統(tǒng)運行靈活性以及對于空間的適應(yīng)性。

2.2SRD傳動技術(shù)

SRD（SwitchedReluctancemotorDrive）技術(shù)是一種變速傳動系統(tǒng)，其是由控制器以及電動機所組成的，是當前性價比最優(yōu)的調(diào)速系統(tǒng)。在各類礦山機械設(shè)備中，SRD的集成性、可靠性以及機動性比較高。開關(guān)磁阻電動機的應(yīng)用優(yōu)勢包括以下幾點：（1）電動機的結(jié)構(gòu)為雙凸極型，定子極的對數(shù)略多于轉(zhuǎn)子極的對數(shù)。在信號傳輸方面，控制器可根據(jù)轉(zhuǎn)子所在位置，并通過傳感器進行傳輸，在對最合適的定子繞組進行激勵時，與定子極最接近的轉(zhuǎn)子極可以在電磁力矩的作用上，確保軸線能夠與定子極的軸線相重合。（2）在開關(guān)磁阻電動機的應(yīng)用中，能夠結(jié)合相繞組電感變化規(guī)律合理選擇各項通斷，同時對給定子繞組進行激勵，進而調(diào)整旋轉(zhuǎn)方向。

3礦山機械機電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1在礦山機械中的應(yīng)用

3.1.1在礦井提升機中的應(yīng)用

在礦山生產(chǎn)中，礦物提升至關(guān)重要，要求提升設(shè)備具有較高的機械性能以及傳東興。通過將機電一體化技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機中，有利于保證機械的使用性能。對于礦井提升機，可采用芯片與PLC技術(shù)進行協(xié)調(diào)控制，確保實現(xiàn)軟件功能。在機電一體化技術(shù)的應(yīng)用中，對于系統(tǒng)軟件以及硬件，可起到保護作用，進而實現(xiàn)礦井電動軟啟動，避免在啟動過程中發(fā)生偏差。在提升操作系統(tǒng)中采用機電一體化技術(shù)，可以對提升機起到保護作用，對提升運行全過程進行自動化監(jiān)測，如果零件出現(xiàn)故障，則保護系統(tǒng)可以及時報警，對現(xiàn)場管理人員起到提示作用。

3.1.2在空氣壓縮機中的應(yīng)用在空氣壓縮機中，機電一體化技術(shù)也得到推廣應(yīng)用，有利于提升空氣壓縮機的運行效率。在礦山開車中，空氣壓縮機是十分重要的固定設(shè)備，可以有效提升電擊系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)以及高壓機的運行工作效率。通過應(yīng)用機電一體化技術(shù)，可開通系統(tǒng)中的各個軟件，同時簡化空氣壓縮機控制回路接線形式。

3.1.3在帶式輸送機中的應(yīng)用在煤礦井下輸送系統(tǒng)中，帶式輸送機也是十分重要的組成部分，可作為礦產(chǎn)資源開采的中樞載體。帶式輸送機的運輸量較大，運行可靠性較高，其是機械技術(shù)、自動控制技術(shù)以及計算機的有效結(jié)合，同時還具備良好的通信功能。通過將機電一體化技術(shù)應(yīng)用于帶式輸送機中，可以有效提升輸送監(jiān)控設(shè)備的靈敏度，并延長其使用壽命，保證輸送機能夠高效穩(wěn)定地運行。

3.1.4在挖掘機中的應(yīng)用挖掘機是礦山資源開采中的重要設(shè)施，挖掘機的電氣運行系統(tǒng)是由照明設(shè)備、開關(guān)箱、操作箱等所組成的。通過將機電一體化技術(shù)應(yīng)用于挖掘機電氣運行系統(tǒng)中，可以提升電氣運行科學水平，保證挖掘機運行的安全性和穩(wěn)定性。另外，機電一體化技術(shù)還可以將電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)進行有效結(jié)合，保證挖掘機能夠高效穩(wěn)定運行。

3.2在安全生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用

在礦山生產(chǎn)的各類機械設(shè)備中，礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)也是十分重要的組成部分。我國礦山監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展比較緩慢，而隨著科學技術(shù)的發(fā)展，我國礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)水平逐漸提升，比如K90、KJ95。上述兩項技術(shù)均具有Windows操縱系統(tǒng)，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接功能，同時對于分站，還具有較高的智能化測控水平。在礦山日常生產(chǎn)中應(yīng)用安全監(jiān)測系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效提升礦山生產(chǎn)活動的安全性，同時還能夠掌握整個生產(chǎn)過程，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的隱患，并采取有效的處理措施，降低安全生產(chǎn)故障發(fā)生率。

4礦山機械機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1智能化

在現(xiàn)代機電技術(shù)的發(fā)展中，智能化是十分重要的發(fā)展趨勢，對此，機電一體化技術(shù)也應(yīng)朝向智能化方向發(fā)展，將人工智能技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等進行有效結(jié)合，將先進的智能化思想融入至機電一體化設(shè)備中，提升機電產(chǎn)品的自主決策能力，保證控制運行效果。推進機電一體化設(shè)備朝向智能化方向發(fā)展，能夠有效提升機電設(shè)備的使用性能。

4.2集成模塊化

在礦山生產(chǎn)中，機電一體化設(shè)備的數(shù)量和種類比較多，不同類型的機電設(shè)備的性能也有一定的區(qū)別。為了提升礦山機械設(shè)備的一體化性能，應(yīng)積極采用集成模塊化技術(shù)，將各類產(chǎn)品進行有效結(jié)合，進而組建成為聯(lián)合系統(tǒng)，為礦山勘察、開發(fā)生產(chǎn)等提供便利。集成模塊化是機電一體化的典型發(fā)展趨勢，在實踐領(lǐng)域主要以功能模塊化以及標準化接口作為基礎(chǔ)，對于原有產(chǎn)品的功能模塊進行升級和擴展，可促進多種功能的高效集成以及優(yōu)化，提升礦山工作水平。

4.3信息網(wǎng)絡(luò)化

在機電一體化技術(shù)的應(yīng)用中，需要以信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為基礎(chǔ)，而這也是機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。在網(wǎng)絡(luò)信息化的應(yīng)用中，可為礦山機電設(shè)備的實時監(jiān)控功能、傳感運作功能以及遠程控制功能的實現(xiàn)提供保障，對于機電設(shè)備運行中的安全隱患以及故障進行高效、準確的識別，進而提升礦山生產(chǎn)工作效率和安全管理水平。例如，在礦山生產(chǎn)中，采用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)升級，可以有效應(yīng)對各類礦山生產(chǎn)風險，保障礦山生產(chǎn)安全。

5結(jié)語

本文主要對機電一體化技術(shù)在礦山機械中的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢進行了詳細探究。在礦山生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，對礦山生產(chǎn)進行遠程和自動化控制，有利于提升礦山工作效率以及整體開發(fā)進度。在未來的發(fā)展中，還應(yīng)提升機電一體化機械設(shè)備的智能化水平、集成模塊化以及信息網(wǎng)絡(luò)化，促進采礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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作者：舒興 單位：重慶迪苒礦山工程設(shè)計有限公司