高新技術在新型礦業機械設備中的應用

禚德安

（通鋼集團大栗子礦業有限責任公司（動力廠），吉林 臨江 134602）

概述

隨著高科技的發展，新能源得到不斷的開發和利用，雖然傳統能源——煤炭的地位有所下降，但是煤炭的總產量在我國還在不斷的增加，這是因為我國工業生產對煤炭的需求，這種需求促進了煤炭生產能力的渴求，因此這要求煤炭企業利用高新生產技術，加速新型礦業機械設備的投入。今天在煤炭行業，新型礦業機械設備應用機電一體化的技術得到大幅度的利用，新型礦業機械設備的功能應用取得了巨大的進步，例如在新型礦業機械設備中，控制系統的電控設備已經將繼電器改新換代，如今，在電控設備中無觸點電力電子元件得到廣泛的應用，同時，計算機技術也在新型礦業機械設備中得到應用，這為我國以人為本，在煤礦生產中提倡安全生產提供了工具基礎，也促使新型礦業機械設備得到更廣泛的應用。

1 新型礦業機械設備的電控系統

在新型礦業機械設備中大多采用TK-2PLC-BP型交流提升機電控系統，這種電控系統常用在礦山立井或其它要求提升的場合，適合于交流異步或同步電動機拖動的單繩纏繞式礦井提升機，這種電控系統的應用，取代傳統的TKD等繼電器形式的電控系統，它是主機采用變頻調速的方式，它取代了傳統繞線電機轉子串電阻的調速方式。這種系統的結構由電源柜、變頻調速柜、制動電阻柜、操作臺、光電編碼器等設備組成，它具有手動、半自動、全自動、故障檢修開車方式。這種電控系統，解決了安全回路雙線制問題，極大地提高了系統的安全可靠性；采用無接觸長壽命的光電編碼器進行速度和深度的精確計算，并作為速度反饋，實現深度定位和與速度相關的保護。這種電控系統一方面把新型礦業機械設備的操作變成計算機系統的指令編碼，然后通過機械設備的通信手段將信號傳輸到主控器；當信號傳輸到主控器后，通過主控器處理后，就可以在顯示器界面上顯示結果，由于通過顯示器的界面顯示的結果可以利用漢字的形式顯示，這非常有利于操作人員使用。

2 新型礦業機械設備的液壓系統

新型礦業機械設備的液壓系統是以油液作為工作介質，利用油液的壓力能并通過控制閥門等附件操縱液壓執行機構工作的整套裝置。液壓系統通過改變壓強增大作用力。一個液壓系統的好壞取決于系統設計的合理性、系統元件性能的的優劣，系統的污染防護和處理。改革開放以來，隨著我國先進技術的引進、開發到創新，近年來我國礦業機械設備利用國內液壓技術有很大的提高。例如，新型掘進機大多采用國內生產的液壓系統，例如，在新型掘進機的液壓系統中，安裝的是負載敏感式變量泵和負載敏感式多路閥，這樣的液壓系統，有利于礦業機械設備的使用。

2.1 靜態狀態下的液壓系統

對于新型礦業機械設備的液壓系統，在靜止狀態時，液壓系統沒有工作，因此，液壓系統控制閥上沒有負載LS的信號，液壓系統中泵的流量——壓力控制器上由于液壓系統沒有工作，呈靜止狀態它的LS也沒有呈現壓力信號，這時候靜止的液壓系統叫做無負載狀態，這時候液壓系統中泵的斜盤表示的壓力在（2～3）MPa，在這種狀態下可以使液壓系統的液壓泵擺角最小，呈現這種狀態的原因是彈簧的特性曲線。液壓泵在出廠檢驗時把泵的壓力調整在2.5MPa的位置上，泵的壓力在這個位置時，功率損失基本沒有，這樣就可以提高液壓系統中液壓油的使用壽命。

2.2 液壓系統的配置

新型礦業機械設備中的液壓系統油泵，為了使設備在組裝和維修中方便用戶，采用的是世界先進的負載敏感式雙聯變量泵，它的型號是用V30D140表示，也就是用V30D140變量泵配PSV552/230-3型7聯和PSV55/230-3型4聯的閥，也就是配備2組負載敏感式的多路閥。

2.3 對液壓系統流量控制

新型礦業機械設備中的液壓系統流量控制，與液壓系統工作的變化負載無關，它的流量是恒定的，雖然液壓系統可以在一定量的負載狀態下發生不同的變化，但工作元件卻不隨之發生相應變化，它得到的是恒定的流量，顯然，在液壓系統的同一工作時間，壓力和流量沒有量的變化。為什么液壓系統具有這樣的功能？就是利用了液壓系統聯動閥的不同星輪，在不同的需要時能長時間的工作，不需要換向就能夠適應負載的變化，從而保持了礦業機械設備工作的平穩性。

3 新型礦業機械設備的變頻控制

新型礦業機械設備的變頻控制采用直流或交——交變頻。例如現在煤礦使用的礦井提升機，它也是一種礦業機械設備，它的變頻調速控制系統的結構包括：主軸裝置、動力站、變頻柜、控制臺和監控計算機部分。動力系統的組成包括：主電機、制動器、減速器和底座。在工作狀態時，礦井提升機的主電機的牽引動力由減速器提供。這種動力是通過轉換成一種頻率的電能，來達到控制電動機不同轉速。這樣就使通過變頻改造后的提升機的可靠性和安全性得到很大提高，保證了生產安全，同時也消除了設備在硬起動時對電網的沖擊，節能效果明顯。

4 新型礦業機械的膠帶輸送機控制系統

新型礦業機械的膠帶輸送機控制系統，是以PLC為膠帶輸送機的控制核心，這個控制核心的用戶界面分為工業監測、監視、控制軟件三部分，在主控站可實現以下控制功能:(1)主斜井皮帶機與地面生產系統及井下給煤機之間設有連鎖功能，做到“來去自由、方便停車”；(2)具有集控、單機、手動、檢修等各種工作方式；(3)電控裝置與變頻器、調速型液力耦合器、CST、傳動裝置相互配合，將皮帶機的軟啟動。控制設備和監控攝像頭，安裝在皮帶運輸機的機頭、機尾和給煤機等位置，使監控總站利用監控攝像集中進行監控，就可以通過調度員發出開、停車指令，達到自動起、停的功能。由于采煤工業利用了自動控制，將礦井運煤系統變為自動控制，改變了傳統人工操作的歷史，不僅可以極大的提升原煤運輸力度，而且降低了礦井工人的勞動強度，杜絕了運輸事故的發生，實現了以人為本，安全生產的目標。

結語

隨著礦業產業發展，煤炭綜合利用成為發展重點，堅持清潔生產降低耗能、提高生產效率更顯得非常重要，這些工藝和技術方面的實現，需要依靠高新技術創新的過程，只有樹立清潔生產理念，創新礦業機械設備，才能保證選擇煤炭工業的清潔生產之路，爭取使我國早日實現小康社會。

[1]段金嶺.淺談高新技術在新型煤礦機械設備中的應用[J].科技資訊.2012（1）.

[2]馮小喬，王秀云.關于機械設備維護與檢測的研究[J].黑龍江科技信息.2012（6）.