浅谈矿山机械机电液一体化发展趋势

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　　摘 要：近些年微型电子计算机以及电液控制等技术的逐渐成熟为矿山机械的发展提供了一定的助力，尤其体现在机电液一体化的技术方面。运用机电液一体化技术所带来的优势不仅體现在促进矿山开采效率的进一步提升，还为矿山的安全和经济这两个方面都带来了一定的保障。本篇文章也对矿山机械的机电液一体化技术进行了探究，并简要的介绍了其特点和发展过程，另外还从六个方面着手分析了机电液一体化的未来发展方向。
　　关键词：矿山机械;机电液;发展趋势
　　机电液一体化技术具备旺盛的生命力，除此之外该技术的发展趋势在很大程度上是与时代发展的轨迹和方向相吻合的。并且在当前的工业领域中机电液一体化技术凭借自身较为全面的优势以及独特的特点赢得了相关工程技术人员的青睐，使其被广泛应用于矿山机械领域，在促进矿山生产采选效率得以提升的同时也提供了多种功能。
　　1 矿山机电液一体化系统简介
　　1.1 机电液系统简介
　　机电液一体化系统不能字面意思上将其理解为简单的将机械、液压以及电子电器结合为一体，而一旦这样理解就表明只要包含这三部分的矿山机械就可以将其称之为完成了机电液一体化。实际上矿山机械设备的机电液一体化在许多方面都做出了改变与提升，它不仅利用传感器装置为矿山机械安置上了新的感觉器官，还利用传输线路和单片机等为矿山机械安置了神经系统和分析信号的单元。而这三个部分所发生的变化都会使矿山机械设备的整体性能得到提升，使其向更好的方向发展。
　　1.2 机电液系统发展
　　国内已经对机电液系统进行了长期的研究，上世纪70年代，在天津工程机械研究方面就研究出了水陆两用且用电线进行遥控操作的推土机。石人沟铁矿于2018年利用无线遥控技术将2m3铲运机改造成无线遥控铲运机。现阶段国内矿山机械领域虽然一直以积极引进和创新的方式对相关技术进行不断的改进和完善，然而仍然会受到一些因素的限制，其主要因素还是国外对核心技术的封锁以及国内在创新方面的不足，最终导致国内矿山机械的机电液一体化技术相较于发达国家仍然存在许多需要改进的地方。
　　2 矿山机械液压系统发展趋势
　　2.1 液压系统效率提高
　　液态系统所具备的优势在于其体积、重量以及传输功率上的小、轻、快;能够在保持无极调速的同时进行着重复往返的运动，该特点及其适合被运用在矿山机械的相关工作中;并且液态系统的控制操作较为简单，还便于自动化控制工作的完成;组成液态系统所需的各个元件都较为标准且通用，因此也方便完成相关的元器件的维护工作。新型矿山机械液压系统的特点主要体现在三个方面，其一将液压泵进行合理的配置，并对相关的液压元件在数量和安装位置方面的工作做到有效控制，从而尽可能的将液压元件所消耗的能量降到最低，进而提高其传动效率。其二高质量的液压元件以及密封效果较为良好的措施都足以为矿山机械工作提供一定的保障，尤其是在防止外界震荡的抗干扰方面取得较为良好的效果，从而尽可能的将液压油泄漏的故障降到最低。三在对液压系统进行设计时应该全面的考虑到防振降噪这一方面，将相关措施工作执行到位，不仅需要对液压泵和油箱设置必需的防振垫，还需要将液压油管转换成液压模块。另外还应该利用蓄能器对噪声进行吸收处理，管径的扩大以及软管的使用都能够有效的处理高频噪声。
　　2.2 使用高速微处理器、敏感元件和传感器
　　为了尽可能的满足矿山机械开采的各项需求，矿山机械需要在功能和智能化方面做出适当的改进，所以也就使得矿山机械除了需要具备高质量且可靠的硬件之外，还需要尽可能的将自身对数据的分析处理能力以及感测能力得到提升，从而更准确的掌握矿山机械的实际状态。将微处理器、敏感元件以及传感器进行合理的调动能够有效的将整机的回应时间达到进一步的提升，从而使其具备更好的敏捷性以及更高的效率，以便于在相对复杂的环境情况下矿山机械仍然能够在最短的时间内做出反应。而对先进传感器的引用能够在很大程度上使得机器具备较高的智能化程度，而能够实现整体的柔性控制。
　　2.3 更注重节能增效
　　二十一世纪全球最为重视的问题就是能源危机问题，为了能够有效地节约能源，避免不必要的能源损耗全球都加入了节能减排的队伍中，所以在此大背景下所设计的矿山机械就需要将降低能源损耗考虑在内。在选取适当的动力时可以选择采用电喷式发动机，在自动控制的同时来实现燃油效率的进一步提升。而在液压驱动方面应该采用有效措施尽可能的将传动效率提升起来，除此之外还需要尽量降低油液泄漏的次数，避免造成不必要损失的同时防止油液泄漏对环境的污染。在选取材料时则应该优先选择新型金属材料，该材料的选用不仅有利于矿山机械的强度得到增强，还会使得整体机械的重量得到降低，从而减少了整个驱动过程不必要的能源损耗。
　　2.4 软件发挥更大作用
　　为了实现机电液一体化的智能化除了使其具备微处理器、传感器以及元件之外，还需要具备与之相匹配且功能强大的软件。信息化时代推进了各类汇编和高级语言完善和发展，而新型编程平台的产生也使得与矿山机械相关的控制软件有了开发的机会和条件，而其中控制算法的重要性也日益凸显出来。
　　2.5 智能化机群的协同作业
　　矿山开采规模的扩大以及开采进度等方面的更高要求会使得矿山机械未来的发展趋向于智能化模式的协同作业。而实现机群的协同作业主要还是依赖于现代通讯、遥控等设备和工业的有效结合。虽然这是可以预见的矿山机械的未来发展趋势，并且很可能无人开采的目的能够在未来实现，然而现阶段矿山机械仍然还处于智能化的发展过程中，相关人员依旧需要一步一脚印的进行必要的技术研究和突破。
　　2.6 电流变流体技术
　　在进行信号传输以及使用传感器的过程中很容易受到来自自身和外界的电磁阻扰，因此应该加大对电流变流体技术的研究。电流变流体的特点是其处于自由状态时本应是随意流动的液体，一旦受到电场的影响电流变流体会因为电场强度的不同而处于不同程度的固化状态，固化度和电场强度之间维持正比的关系。电流变流体的独特特性使其能够被使用在液压系统以及动力传输等装置中。并且它在响应电信号时十分迅速，除此之外它还能实现能源消耗的降低，设计简便的同时还可以延长其使用寿命。
　　3 结语
　　矿山开采所依赖的主要工具就是矿山机械，而实现矿山机械的快速发展也离不开机电液一体化技术。本篇文章主要对该技术的特点和发展过程进行简要概述，并从提升液压效率等六个方面分析了该技术的未来发展趋向。
　　参考文献：
　　[1]查森林，王东生.浅谈我国矿山机械再制造现状[J].矿山机械，2013，40（3）：1-6.
　　[2]戚天明.从世界矿山机械发展趋势谈我国矿山机械的发展策略[J].矿山机械，2017（10）：7-18.
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