机电一体化在煤矿机械中的应用

来源:用户上传      作者: 牧仁

　　摘要：文章在概述了机电一体化技术的基础上，详细阐释了机电一体化技术在煤矿机械中的应用实践，并分析了其应用意义。煤矿机械中的机电一体化技术是将电力电子、计算机控制、信息、通信等先进技术融合在煤矿机械中的一门前沿技术。
　　关键字：机电一体化 煤矿机械 应用
　　
　　1、机电一体化技术
　　1．1 机电一体化技术概述
　　先进的机电一体化技术是有机整合了控制功能、主功能与动力功能，并在此基础上，引进微电子技术、智能软件技术，相互结合，相互渗透。而并非集中技术的简单相加。机电一体化技术是使信息、计算机、机械、微电子等先进技术结合成最佳匹配系统。我国自20世纪80年代研究机电一体化技术以来，在科研人员的不懈努力下，取得了一定进步。系统化、智能化、微型化是机电一体化产品的发展方向。将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中，将在很大程度上提高煤矿开采的安全生产，降低劳动强度，改善工作环境，同时也可以达到节能降耗的生产目标。
　　1．2 机电一体化技术的发展
　　先进的机电一体化技术可以分为3个阶段：第一阶段是20世纪60年代以前的发展时期，在这一发展阶段，由于军事原因在很大程度上促进了电子技术与机械系统的相结合，机电一体化产品的开发研制总体上处于自发水平，然而，当时的电子技术水平的局限，机电一体化技术的研发产品不能广泛推广，无法深入发展；第二阶段是从20世纪70年代开始的，这一发展阶段中，计算机、通信、控制技术的飞速发展，为机电一体化产品的研制提供了外部技术基础。其中微型计算机、大规模集成电路的研发，为机电一体化技术的发展提供了物质条件。世界各国均对机电一体化技术给予了大力支持，并寄予了厚望。上世纪90年代开始，智能化是机电一体化技术的主要发展方向。这一阶段是其第三发展时期。
　　1．3 煤矿机械中机电一体化产品
　　煤矿在我国能源战略中一直处于重要地位，随着煤矿资源的日益紧缺，国家对能源的日益重视，先进的机电一体化产品逐渐应用于煤矿机械中，并在许多煤矿企业中得到了广泛应用。其中，国产的以计算机控制的供电设备、输送机及掘进机、提升机、电牵引采煤机等已具有自动监控、安全报警、图像监视、信息化管理等一系列先进功能。煤矿机械中的机电一体化产品为矿山开采生产的高可靠性、高效益、高效率开采提供了技术保障。
　　2、机电一体化技术在煤矿机械中的应用实践
　　2.1 煤矿安全生产监控系统
　　作为最能体现煤矿机电一体化关键技术的煤矿安全生产监控系统，其系统技术在我国的发展较晚。上世纪80年代，通过对国外先进的煤矿监控技术的吸收消化，在一定程度上促进了国内监控系统技术的发展。在此基础上，根据我国自己的国情，自行研制了具有较先进水平的煤矿安全生产监控系统，如煤炭科学总院常州研究所和重庆分院研制的 95与KJ90系统，其主要特点是提高了监控系统的智能化水平。通过长期的煤矿生产中的应用，安全监控系统对采煤安全生产管理起到了重要作用。
　　2．2 我机国电相一关体的化煤技矿术生在产带项式目输的送重机点中实的施应用，在很大程度上促进了机电一体化技术在带式输送机上的应用。长距离、大功率的井下带式输送机的核心技术和产品研制取得了长足进展。当前，我国已自行开发并研制成功了多种类型的带式输送机。
　　2．3 采煤机的机电一体化技术应用
　　电牵引采煤机的成功研制是机电一体化技术在采煤机上的典型应用。相对于传统的液压牵引采煤机，电牵引采煤机可以提供更大的牵引力，在采煤机下滑过程中，可以发电制动、节约能源，能在大倾角的煤层中牵引运行，系统整机效率高、磨损小、可靠性好、维修量小 动态特性良好。机械传动结构简单，能量转换过程效率较高。
　　2．4 提升机中的机电一体化技术应用
　　交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上，将驱动与滚筒的机械结构合二为一，总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅太大简化了电器安装，也使其达到了高度可靠的效果。此外，硬件相互兼容，并配置简单。其中，由我国自主研制的全数字化提升机，核心部分由双处理器构成的先进系统，其准确可靠、性能先进。
　　2．5 机电一体化技术在其他煤矿机械中的应用
　　将液压控制技术与计算机技术有机整合在一起的液压支架，有效地实现了成组自动移架技术或定压双向移架技术，避免了支架与顶板产生冲击载荷。实现了安全生产。寿命长、维护量小的真空开关，均具备了网络功能，并采用微机保护，能够实现远程遥调、遥控等先进功能。
　　3、煤矿机械中机电一体化技术应用的意义
　　3．1 煤实矿现机了械煤机矿开电采的高效生产一体化技术的应用，在很大程度上提高了矿山开采效率，改变了以往落后的生产方式和作业模式，极大降低了工作人员的劳动强度。
　　3．2 提高了矿山开采的经济效益
　　煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量，降低了矿山开采的生产费用，增加了煤炭企业的经济效益，并带动了相关经济产业的快速发展，推动了地方经济的蓬勃发展。
　　3．3 提高了安全的煤矿开采工作环境
　　机电一体化技术在煤矿机械中的应用不仅提高了煤矿机械本身的工作效率，而且还能做到安全保障。以往传统的煤矿工作环境严重影响了矿工的人身安全，在煤炭提升、采掘、运输中应用机电一体化设备将采矿工作人员从危险的开采工作中解脱出来，降低了发生危险事故的几率，使矿工的人身安全得到了保证，防止了职业病与工伤的发生。
　　4、煤矿机械中机电一体化技术的发展趋势
　　目前，主要的采煤国家研制的机电一体化煤矿机械设备均朝着信息化、程序化、智能化的方向发展，不仅大幅提高了矿山开采的生产能力，创造了良好的经济效益，还为工作人员降低了危险事故发生率，提供了安全的工作环境。国内的煤矿机械机电一体化设备主要的发展趋势有：为了更好地适应综合自动化生产需要，增加煤矿机械机电一体化产品的通信功能；研究开发以微机为基础的矿井安全监控及专家系统应用；开发研制拥有自主知识产权的煤矿开采配套设备的核心装置；积极研制具有多种功能的煤矿机器人 。
　　5、结束语
　　随着对能源的日益重视与大力支持，煤矿机械的机电一体化技术将得到深入研究，目前光纤、网络、生物工程等新兴技术在机电一体化技术中的渗透，使得煤矿机械机电一体化产品功能日趋完善，机电一体化技术装备的煤矿机械，将为将来的矿山开采提供更好的技术保障。也将大力推动我国矿山开采的综合能力，为高科技、现代化的煤炭工业奠定基础。
　　参考文献：
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　　[2]张莉．机电一体化技术在煤矿中的应用[J]．山西煤炭干部管理学院学报，2007
　　[3]王树璞．煤矿综采设备机电一体化的现状与发展[J]．能源基地建设，2005

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