機電一體化在煤礦機械中的應用分析

郭偉杰,付 亮（林州重機集團股份有限公司,河南 林州 456561）

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機電一體化在煤礦機械中的應用分析

郭偉杰,付 亮
（林州重機集團股份有限公司,河南 林州 456561）

摘 要：一直以來，礦產業是我國國民經濟發展的重要組成部分，煤礦開采設備是否先進直接決定著開采效率。隨著科學技術的進步，我國的礦產業的開采設備也在不斷的更新，逐步實現了機電一體化。本文通過分析機電一體化的應用，進一步提出機電一體化在煤礦機械中的具體應用以及未來的發展方向。

關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；應用

機電一體化是一門集信息技術、電子技術以及機械技術等多方面學科相互融合、相互滲透的綜合性學科。為提升煤礦企業的生產效率，必須大力發展機電一體化技術在中國煤礦機械中的應用，只有這樣，才能在國際環境下提高重工業企業的綜合競爭力。但目前，我國在這方面起步比較晚進一步，因此，機電一體化技術如何應用于煤礦機械，是有待我們研究解決的重要課題。

1 機電一體化

1.1 概念

整體看來，機電一體化具有多功能性、智能化、自動化等特性，其主要目的是提高機械設備的功能性、智能性水平。在科學技術以及計算機軟件的基礎上，它將信息設備、機械設備以及軟件進行了有機融合，使其能夠有效實現煤礦機械的故障檢查、在線監控以及自動報警等功能，一旦出現故障將實現自動報警、自動檢查定位。

1.2 發展歷史

機電一體化技術應用于機械起源于國外的上世紀 70 年代中期，80年代，我國就成立了機電一體化領導小組，并將該技術列為“863”計劃。以微電子技術為核心的高新技術的興起，推動了機械制造技術的迅速發展，隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發展及其在機械上的應用，極大促進了煤礦機電產品的性能，使煤礦機械進入了一個飛躍的發展時期。現如今，機電一體化正朝著智能化、網絡化、微型化、柔軟性化、 系統化發展，以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統在國外機械上的應用已相當普及，而我國也正在朝這個方向大步邁進。

1.3 價值分析

機電一體化技術在煤礦機械中的應用對于改善煤礦生產的勞動強度、工作環境及安全系數都有重要的意義，同時其在降低能耗、保證安全生產方面也發揮了一定的作用。傳統的煤礦作業的環境比較惡劣，對于工人的身體健康以及生命安全構成了嚴重威脅，不利于企業的良性發展。而機電一體化的運用能夠使煤礦企業作業環境得到優化，同時降低工人勞動強度和提高生產安全性。在此基礎上，進一步提升企業的綜合競爭實力，還帶動地區以及周邊經濟的發展。

2 煤礦機械中機電一體化的具體應用

2.1 機電一體化在帶式輸送機中的應用

傳統煤礦開采中，帶式輸送機主要作用于輸送挖掘開采出來的煤炭資源，這要求帶式輸送機必須具有較高的機械效率，能保證其連續輸送較長的距離。現階段，帶式輸送機已經成為中國煤礦企業作業過程中的主要的運輸設備。機電一體化技術的引進，使得帶式輸送機具備了自我保護以及故障定位等功能，在作業的過程中，節約了檢測員檢測故障的時間，大大提高了工作效率。此外，據有關資料統計，中國現已有 1800多臺直徑超過 2m的提升機，約 90%以上的交流電提升機。這部分提升機中，絕大部分還是采用接觸—繼電器系統，因此，隨著機電一體化的發展，我們可以用可編程型 PLC 控制器替代之前的接觸—繼電器系統。它無須復雜的接口裝置與輸入輸出設備，操作比較方便，且具有較強的抗干擾能力，能在比較惡劣的環境中長時間工作。

2.2 機電一體化在采煤機中的應用

采煤機是煤炭生產的核心部分，采煤機開采的速度直接影響煤炭開采的質量和數量。在機電一體化技術應用的大背景下，電牽引采煤機成為目前應用最為廣泛的采煤機。它與傳統的液壓牽引系統不同之處在于其在發電、節約能源、控制及應用方面有著較強的優勢。憑借這些優勢，在進行實際采煤作業的過程中，電牽引采煤機充分發揮強大的牽引功能，工作效率大幅度提升，此外，電牽引采煤機的操作也比較簡單，而且工作性能良好。

2.3 機電一體化在支護設備中的應用

傳統的支護設備以液壓控制為主，隨著機電一體化在支護設備中的應用，目前，煤礦企業采煤工作支護設備通過將液壓控制與計算機技術有機的結合，向著電液控制的方向大步邁進。這一應用實現了成組自動移架或定壓雙向鄰架，有效避免了支架與頂板產生的荷載沖擊。現階段，中國較為廣泛的應用的由乳化液泵站智能型自動配液系統與乳化液泵站智能型供液系統這兩部分構成的乳化液智能型泵站。其不僅可以自動檢驗油箱內部的油位高度，還可以自動調控液位高、低程度，自動配液，自動檢測乳化液濃度并及時校正濃度。

3 機電一體化在煤礦機械中應用的發展方向

隨著科學技術的發展，煤電一體化在煤礦機械中的應用的發展方向主要集中于智能化、數字化、網絡化。這不僅是科技發展的必然方向，更是滿足人們需求的必然結果。人工智能已經發展到一定的階段，煤炭企業在充分考慮自身的良性發展的基礎上，選擇智能化的機械、數字化的操控、網絡化的交流將成為必然趨勢。此外，對于煤炭企業的員工而言，在人工智能的背景下，這是一個減輕工作強度的絕佳機遇，煤炭企業員工極有可能不需要再深入一線進行開采，不需要在惡劣的環境中進行作業，他們也有可能實現在一個控制室內進行采煤作業。但同時，人工智能的應用對煤炭工人的綜合素質也提出了更高的要求。因此，企業和個人都要提前做好充分的準備，來應對機電一體化在煤礦機械中未來的發展方向。

4 總結

機電一體化在煤礦企業中的應用是社會化大生產的必然要求。時代發展的過程中，隨著科學技術的不斷進步，企業也需要結合自身的發展提前做好準備。就目前而言，引進機電一體化技術是企業發展的必然要求。機電設備的智能化、數字化、網絡化是未來發展的方向，煤炭企業要積極把握發展方向，同時高度注意“三化”背景下機械的安全性以及實際效率等各方面因素，才能夠保證煤礦企業健康有序的發展。

參考文獻：

［1］李榮昌.機電一體化在煤礦機械中的應用研究［J］.煤炭技術,2013,32（8）：44-45.

［2］羅春輝.淺談機電一體化在煤礦機械中的應用［J］.煤炭技術,2013,32（01）：46-47.

［3］王瑞清.煤礦機械中機電一體化技術的應用研究［J］.煤炭技術,2013,32（03）：23-24.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.140

作者簡介：郭偉杰（1984-），男，河南林州人，助理工程師，主要從事刮板輸送機設計工作。