機電一體化技術在煤礦機械上的應用

馬永秋

摘要：近年來科學技術取得了較快的發展，各行各業發展過程中一些新技術得以廣泛應用，我國工業生產的整體水平有了大幅度的提升。在這種大背景下，機電一體化技術取得了較大的發展，并在礦山機械中廣泛應用，不僅有效的降低了礦山機械的能耗，全面提高了礦山機械采礦的效率，而且有效地促進了煤礦行業的快速發展。文章從機電一體化發展歷史及其在礦山機械中的重要性入手，分析了礦山機械中機電一體化的主要應用，并進一步對機電一體化在礦山應用中的綜合技術及發展趨勢進行了具體的闡述。

關鍵詞：礦山機械；機電一體化；應用；發展趨勢

中圖分類號：TD67 文獻標志碼：A

引言

在當前礦山機械中，由于微傳感器技術、電子技術、自動化技術、軟件技術和計算機技術等的快速發展并在礦山機械中進行應用，有效地推動了礦山機械的智能化、數字化和自動化水平，全面提升了礦山機械的性能和實用性。通過在礦山機械中應用機電一體化技術，有效的促進了新產品的開發和舊設備的改造，全面提升了采煤的安全性，對煤礦企業的發展具有非常重要的意義。

1、機電一體化技術與煤礦機械相結合的特點

機電一體化技術與煤礦機械相結合的特點從目前我國的能源結構來看，煤礦資源還占據著十分重要的地位，煤礦資源的生產效率在很大程度上影響著我國的經濟發展速度。將傳統的煤礦機械與新興技術相融合是十分必要的，機電一體化技術有著很大的優勢，將其與煤礦機械相結合可以很快形成自身的特色。首先，這種結合能夠在很大程度上改善能源生產結構，在煤礦資源的開采和輸送方面都形成巨大的優勢。其次，這種結合能夠形成一套有效的安全監控體系，提高煤礦開采的安全保障，減少人員傷亡，降低工傷概率。最后，煤礦機械和機電一體化技術相結合，能夠形成高效的信息化管理系統，在機械管理方面形成自己的優勢，發揮出機電一體化技術的先進性和高效性。因此，機電一體化技術和煤礦機械相結合能夠取得一加一大于二的效果，實現技術和制度的創新。

2、煤礦機電一體化技術應用現狀

煤礦機電一體化技術融合了機械、電子、液壓控制技術，是當前煤礦機械安全可靠的機械性能的集成，具有安全好、精度高的優勢，在安裝維護方面更加智能化。采用微機和微處理器的電子控制裝置在煤礦機械的應用上目前來說存在普遍性。煤礦機械的電子控制技術利用了PLC系統和變頻控制系統，具有在線狀態監控和故障自診的特點。隨著科學技術不斷進步，煤礦機械的性能得到了提高，電子控制裝置的結構較為復雜，維護較為專業。煤礦采用機械機電一體化后，煤礦的生產施工呈現如下的特征：維修更加簡單，設備的特性更加堅固耐用，生產效率更高，自動化程度更強，使用的可靠性和安全性被大幅度提高，工人的勞動強度被大幅度地降低，操作員的工作條件得到了改善。線路運行能夠實現在線監視、故障自診和報警功能等。故障部位能夠及時被發現，從而減少維修的時間，見圖1。

3、機電一體化技術在工程機械中的應用

3.1機電一體化技術在提升運輸設備上的應用

機電一體化技術的應用可以實現設備信息的有效收集，并對設備上負荷的重量進行計算，從而控制輸送設備的生產和運作狀況，防止因為負荷過重造成的設備損壞。而帶式輸送機能夠實現物料的輸送和運載，在應用機電一體化技術后，可以通過裝置的內部控制系統實現輸送帶的及時停運，并對生產效率進行控制。機電一體化技術能夠為輸送設備的動力輸送提供保障，并通過控制設備的運作狀況實現能耗的節省。輸送裝置能夠連接煤礦機械的各個組成部分，并為各個部分輸送需要的物料，在應用機電一體化技術后可以實現信息化調整，成為系統操作的重要輔助。

3.2機電一體化技術在采煤機上的應用

傳統的煤炭施工中采用的機械裝置耗費的能源較多，在長時間的工作后會造成較大的能源消耗和成本。而在應用機電一體化技術后，煤炭挖掘工作中可以引入電牽引采煤機，通過消耗電能進行煤礦設備的牽引，不僅能節省能源的消耗，減少企業的運作成本，還能提高生產的效率，并進行內部調節，克服煤礦工作中遭遇的阻力，提供前進的動力。此外，在大傾角煤層的開采和施工中，電牽引采煤機也可以發揮作用，實現有效的煤層開采，并減少開采使用的成本。電牽引采煤機主要依靠電流和電壓的作用進行工作，裝置中使用電路原件，在發生故障時可以實現靈活的調整，減少維修工作造成的時間浪費。同時，電牽引采煤機具有靈活的運動和可操作性，能夠實現自我狀態的有效調整，并通過機電一體化設備記錄自身在運行中產生的數據，對運行的狀態進行判斷和調整，延長設備的使用壽命。

3.3機電一體化技術在支護裝置上的應用

在煤炭企業中主要使用液壓支護裝置進行煤礦設備的支護，而應用機電一體化技術后，可以進行支護裝置的信息化調整，不斷收集支護裝置中的狀態變化信息和數字信息，通過對收集到的信息分析后，可以對液壓支護裝置的結構和使用狀態進行調整，對煤礦機械設備提供合適的支撐力，防止危險狀況的發生。此外，在液壓支護裝置進行自我檢修和高壓液體的更換時，也可以對需要更換的裝置進行記錄，對液壓裝置提供的壓力與標準數據進行比對，并將信息反饋給進行檢修工作人員。檢修人員可以減少觀察判斷的時間，而根據機電一體化設備提供的信息開展更換和檢修。乳化液泵站能夠為液壓裝置提供高液壓的更換和檢修，其中的乳化液能夠為液壓支柱設備提供液壓標準，并在長期的使用中保持液壓支護裝置的正常工作狀態。

4、機電一體化技術在工程機械上的發展前景

（1）智能化。人類對人工智能的研究從未停止過。今年，由谷歌研發的機器人公司AlphaDog擊敗了世界圍棋冠軍李世石，科學家們進一步研究了機械智能的發展。今天，智能設備無處不在，極大地便利了我們的日常生活。因此，在未來的建筑機械中，機電一體化技術的發展也將伴隨著智能參與。在設備的未來，你可以使用人工智能、心理學、算法和其他想法，使建筑機械有一定的計算能力和判斷能力。（2）模塊化。機電一體化技術產品具有種類繁多、生產廠家標準不統一的特點，因而研制和開發具有統一標準的接口，對產品單元模塊化非常有必要，這也是未來機電一體化技術發展的重要目標。比如在研究具有減速、變頻調速電機的一體化動力驅動單元，具有圖像處理、視覺識別和距離測試等功能電機一體化控制單元等。在進行產品設計時，利用模塊化標準進行生產，可以使產品標準化，避免資源的浪費和閑置。（3）環保化。可持續發展一直是我國發展環境保護的理念。這也是一個要求企業在發展過程中遵循的原則。在未來，建筑機械的高度發展可能會造成環境破壞和污染。這與中國想要實現綠色產品理念的愿望背道而馳。因此，這就要求機電一體化技術可以避免環境造成的污染，以及在應用過程中可以回收利用能源的程度。

5、結束語

機電一體化和煤礦機械的結合具有極大的特色和廣闊的發展前景。隨著機電一體化技術的進一步發展和在煤礦機械應用過程中的不斷深入，它將為煤礦開采行業注入新的活力，為煤礦開采行業提供可靠的技術保障。

參考文獻：

[1]王龍.機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J].機械管理開發，2017，32（04）：158-159.

[2]李酉杰.機電一體化技術在煤礦機械中的應用與發展[J].機械管理開發，2017，32（03）：155-157.

[3]吳國軍，劉彩紅.淺談機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J].科技風，2017（06）：270.

[4]張軍峰.機電一體化技術在煤礦機械中的應用分析[J].機械管理開發，2017，32（02）：120-121.