淺談機電一體化在煤礦機械制作中的作用

摘要：近些年來，在我國的煤炭行業中，針對改造舊設備、開發新產品方面，機電一體化技術功不可沒，它是煤礦機械制作實現高效、安全以及機械化生產的重要方法。此外，機電一體化對煤礦安全的重視沒，使得煤礦設備的投入不斷增加，煤礦機械業處在一個更新的時期。文章對機電一體化咋煤炭機械制作中的作用進行簡單的分析。

關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；機械制作

中圖分類號：O741 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0116-02

現在的世界，是一個科學技術迅速發展的世界，各個技術領域都在廣泛應用著與計算機相關的各項技術：微處理器、微型計算機等。這些技術的應用極大的推動了各個領域技術的發展。機械本體、動力與驅動部分、執行機構、傳感測試部分、控制以及信息處理部分是一個完善的機電一體化系統應當包含的幾個要素。這樣的機電一體化系統技術在煤礦機械制作中有著極大作用的原因是，它將機械、電子技術以及液壓控制技術有效的結合在了一起，從而使煤礦機械的安全性、經濟性、可靠性以及作業率等方面得到了極大的提高，不僅如此，利用機電一體化技術制造的煤礦機械的使用壽命也比一般的煤礦機械的使用壽命要長，而且安裝拆卸也更為方面、維護方法也更為便捷。當前，煤礦機械中較為普遍應用的一種裝置就是電子控制系統，這一控制系統是以微處理器為核心的，它已經在煤礦機械的很多領域得到了廣泛的應用。近年來，煤礦生產對煤礦機械性能要求的不斷提高，機電一體化技術在煤礦機械的舊設備改造和新產品的開發上應用滿足了煤礦生產的這一要求。因此，人們逐漸認識到，在煤礦機械制作中使用機電一體化技術極為重要。

1 機電一體化技術在提升機中的作用

當前，所有的煤礦機械之中，機電一體化以及自動化水平最高的設備當屬礦井提升機。綜合運用了機械技術、電子電力技術、計算機技術以及自動控制技術的全數字化交直流提升機和內裝式提升機，他們的結構已經把滾筒和驅動二者結為一體，極大的簡化了傳統的機械結構。不僅如此，在高度方面，同傳統的提升機相比，全數字化提升機更為可靠，它還利用總線方式，將電器安裝進行了極大的簡化，更為重要的是，它擁有者更為簡單且相互兼容的硬件配置。在我國的第九個五年計劃當中，煤礦在進行生產時所選用的煤礦提升機大都是國產數字化直流提升機。核心部分由雙CPU構成的計算機系統控制的全數字化提升機，擁有著更加可靠準確、性能先進以及便捷操作的特點。除此之外，第一臺交—交變頻器供電的交流提升機也是由我國首先制成的，這種提升機制作應用的是SIMADYND和S7，它現在有著五千千瓦的樁基容量，不僅主井的提升機可以做到全自動化，副井也同樣可以，而且在應用的過程中還可以減少人員的配置——不需要專門的絞車司機。

2 機電一體化技術在采煤機中的作用

機電一體化技術在采煤機械中的最為典型的應用體現咋電牽引采煤機上。它具有很多優點：首先，它具備優良的牽引性，為了使采煤機在前進的過程中能夠克服阻力向前移動，電牽引采煤機可以提供良好的牽引力，而在采煤機向下活動的過程中，也可以進行發電制動，從而將電能反饋給電網。其次，在傾角很大的煤層中，也可以進行應用，而且在應用的過程中不需要安裝其他的防滑裝置進行輔助，這是因為1.6～2.0倍的電動機額定轉矩可以使其在四十到五十度的傾角煤層中工作。第三，因為在使用的過程中，僅僅會少量磨損電動機的電刷和整流子，而不會磨損其他元件，所以，電牽引采煤機幾乎不會發生故障，從而使其較少進行維修，使用壽命也因此延長。第四，電牽引采煤機中的電控系統，能夠對各種參數進行及時的調整，因而能夠貴采煤機得超載運行進行及時的制止，從這點上來看，他具有反映靈敏、動態特性好的優點。最后，電牽引采煤機具有結構檢點、效率高的優點。這是因為它的機械傳動結構較其他類型的采煤機相比較為簡單，而且尺寸和重量也較小。只需要經過一次轉換就可以將電能轉換為機械能，這就使其效率達到了百分之九十以上。電牽引采煤機的應用和發展，推動了煤礦采煤技術的不斷發展。

3 機電一體化技術在帶式輸送機中的作用

當前，我國井下換沒在礦井中的輸送設備中，最為主要的一種就是帶式輸送機，這主要是因為其具有能夠進行長距離輸送、輸送量大、運行可靠、效率高以及可以進行自動化應用的特點。當前，我國應用最為廣泛的長距離皮帶運輸機的軟驅動裝置CST，就是一個機、電、液一體化裝置。它的特點是能夠平滑啟動運送大慣性的載荷。傳統的帶式輸送機運送量少、運送距離短，應用了CST軟驅動裝置的皮帶運輸機能夠有效的解決這一問題。

4 機電一體化技術在支護設備中的應用

當前，我國煤礦業應用較為廣泛的一種支護設備是液壓支架。隨著科技的不斷進步，專業人員正在設計電液壓支架，這種支架結合了計算機技術也液壓控制技術，能夠將定壓雙向鄰架和成組自動移架的想法實現，從而避免產生載荷對頂板和支架的沖擊現象。電液控制的支架最大的特點就是移動速度快，拿神華集團大柳塔礦中運用的電業控制的支架為例，它最快的移駕速度可以達到每架三秒鐘。除此之外，運用電液控制裝置還能夠對支架的工作狀態進行檢測。

5 機電一體化技術在掘進機中的作用

當前，我國的大多數煤礦中使用的最為廣泛餓掘進機械就是掘進機。掘進機中的電氣系統是由很多個部分組成的，包括：礦用隔爆兼本質安全性開關箱、操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣空盒子按鈕以及掘進機用隔爆型三相異步電動機以及低濃度甲烷傳感器等。這樣的電氣系統在掘進機中的使用，能夠使掘進機的可靠性更高、安裝更為方便。不僅如此，PLC在掘進機中的使用通過使用RS485對信號的控制、通過對繼電器輸出的控制來對各個電機的啟動和停止的控制加以實現。除此之外，PLC還可以將電流互感器的信號、瓦斯傳感器的信號、漏電檢測的信號、接觸器反饋的信號以及電機溫度保護的信號進行接收，運用程序使得整個電控系統的保護功能得以實現。各種故障出現之后，PLC還可以將其顯示到液晶屏和顯示窗口。

6 煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢

目前，我國的煤礦機電一體化設備具有智能化、信息化的特點，此外還具有體積小、性能可靠的有點，這些設備在生產中得到應用，減輕了勞動強度，提高了生產水平，創造了經濟效益。但，我國距離國際領先的機電一體化技術還有差距，因此未來的發展趨勢應該是：開發具有自主產權的核心技術；增加通信功能；開發以微處理器為主的礦井設備。

7 結語

總而言之，隨著科學技術的不斷發展，電子技術、計算機技術、軟件技術以及數字技術等將更多的運用到煤礦機械制作當中，實現煤礦機械在功能上和質量上的不斷進步。而機電一體化的推廣，也直接的推動了我國煤礦生產的實力，為實現高效、清潔的煤炭事業做出了卓越的貢獻。

參考文獻

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[2] 周凱.露天煤礦微差爆破[J].煤炭科學技術，

1994，（7）.

作者簡介：于志強（1975—），男，遼寧岫巖人，鶴崗斯達機電設備制造有限責任公司助理工程師，研究方向：機械制造。endprint