機電一體化系統在煤礦生產中的應用

朱紹寧

山東省滕州曹莊煤炭有限責任公司，山東滕州 277519

現代社會科學技術的地位日趨重要，其所展示、發揮的力量也越來越強大，機電一體化就是當中非常重要的一項科學技術，其將機械和電子技術融合在一起，是一項把機械與自動控制以及計算機和信息處理等綜合運用的復合技術。機電一體化把微電子技術融入到了傳統的機械工程當中，使得能流、物流以及信息流三種在當今社會地位很高的元素融為了一體。在煤炭的生產過程當中，數以萬計噸位的煤炭經過深處的挖掘由地底輸送到地上，所以在這過程當中就需要用到很多的機械設備以及電子設備才足以完成該工作中的采集、挖掘、輸送等一系列的工序，這個過程要想達到高效率的產出高品質產品，最佳選擇便是采用機電一體化技術。

1 在煤礦生產過程中如何利用機電一體化技術

1.1 采用數字化提升機

在目前的煤炭生產中已基本全部采用數字化交直流提升機，這已經很大程度上的利用了機電一體化技術，在構造上將驅動和滾筒合二為一的內裝式提升機把機器的結構很大程度上的簡化了。從另一方面來說數字化提升機的采用也增加了其可靠性并且使其硬件配置簡單化以及具有更好的兼容性。利用機電一體化技術，采用數字化提升機，總線式使得安裝電器簡單易操作，方便的把機械與自動控制以及微機和電子等實現復合化。

1.2 采用電牽引采煤機

采用電牽引采煤機是機電一體化技術在煤礦運用中的一個典型應用。跟傳統的液壓牽引采煤機對比之下，可以得出電牽引采煤機有相當的優勢。電牽引相比液壓牽引可以提供更強的牽引力表現了優越的牽引性能；電牽引推進采煤機，可以抗拒采煤機移動所產生的阻力；在采煤機下滑的時候電牽引可以適時的發電制動且與此同時能夠產生電力回饋；在牽引電動機的軸端安裝的制動裝置使得電牽引采煤機不需要增加其他防滑裝置而應用于大傾角煤層中，因為制動裝了的設計力矩足夠大，能夠在停機時有效的制止機器的滑動；電牽引跟傳統的液壓牽引相比除了電機的電刷有些許磨損外其他是幾乎沒有太多磨損的，因而增長了其使用壽命，增加了運行的穩定性，所以比較之下工作性能更為穩固可靠，很少出現故障，不需要過多的維修；電牽引采煤機可以通過電控系統更快的改變參數，反應迅捷靈敏，從根本上杜絕了采煤機的過度負荷問題；電牽引采煤機是把電能轉換為機械能，這種轉換單向可實施且能效利用率高達99%，且構造簡單，傳動設備體積小、重量輕，效率大大提高。目前我國與發達國家相比，在輸送機技術上還有所欠缺，還有很多問題沒有解決，因而制約力輸送機的工作能效并且限制了輸送機的單機長度。輸送機的在線監視技術也繼續提高，目前的穩定性、可靠性、靈敏性等都還不足以達到先進水平。這些問題的存在使得輸送帶中驅動點不宜過多，一般來說只有三個，這也是輸送機輸送技術發展上一個很需要解決的制約問題。

2 如何更好地將機電一體化技術應用于煤礦生產中

在煤礦生產領域中，雖然我國在機電一體化技術的應用上已經取得了比較大的進步，能夠把機電一體化技術深入的滲透到每個環節的生產過程中，但是同國際領先水平相比還是有很大距離的。在如今的信息時代，必須時刻關注機電一體化技術的發展，了解其特點及動向，如此才能使我國的機電一體化技術跟上國際領先水平的步伐，達到機電一體化產品符合相關規范與標準、形成系列化的目的。機電一體化的核心裝置就是計算機，因為計算機有非常強大的運算和存貯能力，而且它的功耗和體積都很小，更加適合于被作為在狹小空間工作的煤礦機電一體化產品。為了保證機電一體化產品工作性能的可靠性，要選擇嵌入式計算機來對其進行設計；為保證與控制網絡的通信控制流暢便捷，需要選擇更可靠并且開放的通信模塊來保證新產品的通信性能；智能水平的更高要求也是煤礦機電一體化產品的需要，能夠準確判斷設備及周圍環境的狀態使產品能自動做出調整以適應環境并調適至最佳工作狀態，這是需要高智能化水平才能達到的，與此同時還需要快速及時的分析參數，診斷故障并根據結果預測可能會在之后出現的故障；要密切的關注煤礦機電一體化高新技術的發展，及早將高新技術應用于實際生產之中，以期早日實現自動化生產。

3 煤礦生產中應用機電一體化技術的前景

目前我國的煤礦機電一體化產品已經比較廣泛的應用到了生產之中，這些產品大多操作簡便而且易于維護，具有體積小、安全性能高等等鮮明的優點，這不僅減輕了工作人員的勞動強度還很大地提高了生產效率，給我國帶來了社會以及經濟兩方面的巨大收益。雖然我國煤礦機電一體化產品已具有信息化以及程序化和智能化等特點，但是相距國際領先水平的距離推動著我們繼續深入研究，長遠看來，煤礦機電一體化的發展前景有：1）強大的通信功能是自動化生產高效準確運行的保障；2）自主開發新技術，研究煤礦開采中機電一體化核心技術并研發配套的設備；3）應用專家系統和微處理器以及計算機并在此基礎上建立運行工況的檢測；4）把煤礦機器人應用于實際生產當中可以有效提高效率、減少損失。

4 結論

在這個各種先進的科學技術飛速發展的年代，煤礦生產中機電一體化的一個重要特色就是信息流，煤礦產品的生產過程突破了傳統工藝，在性能和功能上發展迅速，數字化、自動化、智能化等方面都可以看出在煤礦生產自動化的發展歷程中機電一體化是根本，在每一道工序中均得到了或大或小的應用，這些技術和產品的推廣為我國煤礦業得以實現高效、安全的生產做出了不可磨滅的貢獻。在未來，伴隨著新技術的研發和應用，煤礦機電一體化比必然將得到更好的應用和發展。

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