機電在煤礦機械中的應用與研究

劉晶

摘 要：機電一體化技術在煤礦機械應用主要集中在計算機控制、電力電子、通信、信息等先進技術中，礦山自動化的技術基礎就是機電一體化。隨著煤礦企業的增產提效，加之社會對煤炭需求量的增大，煤礦企業的快速發展促進了機械機電一體化技術的發展。本文從機電一體化技術的基礎進行探討，深入闡釋了在機電一體化技術在煤礦機械中的實際應用，并分析了機電一體化在其中的意義與發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；應用

0 前言

機電一體化是機械、電氣、計算機、信息等先進技術綜合發展而形成的一門學科，同時，隨著微電子技術的快速發展，原來的煤礦作業模式已不能滿足企業發展的要求，機電是一門新興技術，是各種科學技術相互滲透和發展的結果。在煤礦開采中，工人勞動強度大，機電一體化能最大程度的降低煤礦工人的勞動強度，降低企業生產成本，提高生產效率，并且機電一體化的應用減少了人為的誤操作，有利于礦山的安全生產。

1 機電一體化技術

（1）機電一體化技術簡述。機電一體化技術整合了控制功能、主功能、動力功能，隨著科技的進步和發展，后續引進了智能軟件技術和微電子技術，它們相互結合，互為補充。機電一體化技術是計算機、信息、微電子、機械等先進科技結合而成的系統。從二十世紀八十年代開始，我國開始研究機電一體化技術，進過科研人員的不懈努力，機電一體化取得快速的發展，其關聯產品的發展方向逐漸向是系統化、微型化，智能化靠近。將先進技術應用于煤炭生產，將會在很大程度上提高煤礦安全開采，同時也可改善勞動作業環境，降低勞動強度，同時與現在國家提倡的節能降耗相適應。

（2）機電一體化技術的發展。機電一體化技術的發展可以分為三個階段：第一個階段是二十世紀六十年代以前，這期間，區域戰爭頻繁，戰爭促進了電子科學技術和傳統機械的結合，但那時的機電一體化的開發和研究還處于處于自發水平。由并且相關的幾點產品也沒有被廣泛推廣；第二個階段是從二十世紀七十年代開始的，在這個時期，控制技術、計算機技術、通信技術快速發展，大規模集成電路的開發，計算機技術快速發展都促進了機電一體化的發展。第三個階段是上世紀九十年代開始，機電一體化技術的智能化成為其主要發展方向。隨著微細加工技術、光學技術等新科技的應用，機電一體化也出現了新的技術分支。

（3）煤礦機械中機電產品。煤炭是一種不可再生能源，在我國能源結構中處于重要地位，隨著煤礦資源的日益枯竭，先進的機電產品逐漸應用到煤礦機械中，以提高煤礦的效率和產量。煤礦的供電設備、掘進機、電牽引采煤機等已具有自動監控、圖像監視、安全報警、等功能。

2 機電一體化技術在煤礦機械中的應用

（1）安全生產監控系統。煤礦安全生產監控系統是機電一體化在煤礦生產應用的體現。上世紀八十年代，為促進我國監控系統技術的發展，我們從外國引進了先進的煤礦監控技術，此后，科研人員根據我國國情，自行研制出了水平較為先進的煤礦安全生產監控系統，如煤炭科學總院常州研究所的KJ95系統和重慶分院研制的KJ90 系統，均體現了當時煤礦監控系統的水平。

（2）機電一體化技術在皮帶輸送機中的應用?？萍际巧a的動力。實際生產要求帶式輸送機可靠、完備和安全，這就促進了機電一體化技術在帶式輸送機上的應用。目前，我國已自行研制多種類型的皮帶輸送機。例如大傾角、長距離帶式輸送機的研制成功填補了國內相關產品的空白。我們已經掌握到了大功率、長距離的帶式輸送機的核心技術，其產品的研發也取得了進步。科研人員對其關鍵元器件和核心技術進行了專研，并在此基礎上，成功開發出以PLC為核心的可編程控制設備以及多種可以制動與軟啟動設備，其裝置采用行星齒輪減速器與可調速的液力耦合器，設備的穩定性和安全性更趨完善。

（3）采煤機中機電一體化的應用。機電一體化技術在采煤機上的典型應用就是電牽引采煤機的成功研制。相比原有的液壓牽引采煤機，電牽引采煤機能提供更大的牽引力。并且當采煤機在下降過程時，可以采用發電方式來制動設備，從而節約了能源，當設備需要在大傾角的煤層采煤時，電牽引采煤機系統整機效率高、磨損小、可靠性好、動態特性好的優越性就體現出來了，并且其機械傳動結構簡單，所以能量在轉換過程中損失也低。

（4）機電一體化在提升機中的應用。煤礦機械中，能代表機電一體化技術水平的就是交直流全數字提升機。機械結構引入了電力電子、自動控制、機械、通信等科技，全數字化提升機采用總線方式，配置簡單，簡化了電器安裝，并且使設備可靠性大大提高。我國自主研發的提升機采用全數字化管理，核心處理器為雙處理器，設備經過改進后性能先進、質量可靠。

（5）其他煤礦機械中機電一體化的應用。結合計算機技術和液壓控制技術，借鑒國外成功產品經驗，科研人員成功研制出了數控液壓支架，它實現了成組自動移架或定壓雙向移架，避免了頂板與支架之間產生沖擊，保證了安全的煤礦作業，并且系統實現了計算機邏輯保護，能夠對設備進行遠程遙調、遙控等功能。

3 機電一體化在煤礦生產中的意義

（1）實現了安全和高效的煤礦開采。隨著機電一體化技術的應用在煤礦行業的應用，改變了原來落后的生產方式和作業模式，提高了煤礦的開采效率，降低了煤礦工人的勞動強度，開采的安全性也得到了很大的提高。

（2）提高了煤礦開采的效益。煤礦的開采效率提高后，其煤炭產量也大幅提高，機電應用的擴展降低了煤炭開采的成本，提高了企業的經濟效益，并且還能帶動相關產業的發展，從而推動地方經濟的發展。效益提高，從而企業有更多資金用于改善工人工作環境和治理企業污染。

（3）提高了安全的煤礦工作環境。機電一體化技術在煤礦機械中的應用不僅提高了煤礦機械本身的工作效率，而且還能做到安全保障。在煤炭提升、采掘、運輸中應用機電一體化設備將一線采煤工人從危險的開采工作中解脫出來，保障了工人的安全，降低工傷與職業病的發生幾率。

4 結束語

為實現節約環保型的社會，隨著光纖技術、生物智能等新興技術的推進，機電一體化在煤礦機械中的應用將會得到更深入的研究和推廣，煤礦機械實現機電一體化，為煤礦開采提供了可靠技術保障，提高了煤礦綜合開采能力，為實現安全、高效的現代化的煤炭工業奠定了堅實的基礎。

參考文獻：

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