機電一體化技術在礦山機械的應用及發展研究

管峰 陳海軍

摘 要 隨著科學技術的快速發展，礦山機械與機電一體化技術相互融合，使得礦山機械得到了很大的發展，極大地提高了作業水平和質量。機電一體化技術在礦山機械中的應用，解放了勞動力，避免了工人遭受井下惡劣的環境，有效地降低了工人的工作強度以及人身傷害，同時作業效率得以提高。鑒于此，本文就機電一體化技術在礦山機械中的應用以及未來的發展方向進行了分析研究，以供參考。

關鍵詞 機電一體化技術;礦山機械;應用;發展

引言

近些年隨著我國科學技術的快速發展，機電一體化技術在不斷完善，應用范圍也在逐步擴大，促使各類產品智能化、數字化、自動化程度不斷提升。通過在礦山機械中應用機電一體化技術，有效地促進了新產品的開發和舊設備的改造，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以及采礦的安全性，對采礦企業的發展具有非常重要的意義[1]。

1 機電一體化技術在礦山機械中的應用

1.1 在礦井提升機中的應用

礦物提升作為礦山生產的關鍵環節，要求具有良好的機械性能以及傳動性能。在礦井提升機中應用機電一體化技術對于提升機性能的保證具有積極作用。礦井提升機以芯片和PLC外端結合的方式進行統一控制，對軟件功能的實現起到促進作用。而機電一體化技術可以通過保護系統軟件以及硬件的方式實現礦井電動的軟啟動，避免礦井電動機啟動過程中出現轉差沖擊，為提升工作的順利進行提高技術保障。對于提升操作系統而言，機電一體化技術的應用能夠為提升機設置保護系統，實現對提升機運行工作過程的自動監測，在機械運行參數出現錯誤或者運行中存在零件故障時，保護系統會發出警報，起到提醒作用[2]。

1.2 在帶式輸送機中的應用

用帶式輸送機來進行采礦，可以加快采礦作業的工作效率，讓采礦的速度得到提升，所以現在的煤礦生產中井下都會普遍應用到帶式輸送機。雖然帶式傳輸機在隨著科技的發展不斷提高工作效率，但是帶式傳輸機自身性能容易受到外界的影響，尤其是礦井作業中環境比較惡劣，如潮濕、粉塵、振動等等都對帶式傳輸機有影響，使其工作中容易發生損壞，降低使用壽命，影響采礦工作的正常進行。所以，為了提升工作的效率和質量，機電一體化技術也被應用到帶式傳輸機中，以此來實現遠距離操控輸送機自送完成運輸、清理、減震、分類等一系列工作。并且可以利用機電一體化的智能化特點，在不同的工作環境如斜路，拐角等應用自動調整程序，讓傳輸作業更好地完成，也可以通過設定可調節式的程序，針對監測到的運輸材材料不同的體積、重量等因素，通過程序調解變頻器等設備，讓帶式傳輸機達到最為合適的傳輸狀態。這樣不僅大大提升了傳輸效率，也減小了采礦作業中對帶式傳輸機的磨損從而降低采礦成本，使企業的利潤增加[3]。

1.3 在支護設備中的應用

在礦山開采實際工作中，大多數的支護設備采用的是液壓支架。但是，隨著電氣化生產技術的提高，電液綜合控制的支護設備應用也越來越多。它主要是利用計算機技術和液壓控制技術，將二者有機結合起來，形成了定壓雙向鄰架的結構，提高了支架承受頂板所帶來的負荷沖擊能力。而且，電液控制的支架也比傳統支架的移動速度要快，同時，可以實現支架工作狀態的有效監測，提高支架的安全性能。液壓支護設備需要高壓液體裝置才能正常進行工作，通常采用的是乳化液泵來提供液壓能力。目前，我國生產的智能化乳化液泵站系統分別由自動配液系統和供液系統兩部分構成。它具有自動檢測郵箱、油位的功能，實現自動配液以及乳化液濃度的自動檢測，一旦乳化液濃度不合標準，則會發出警報，并對其進行定時反沖洗，調節其濃度[4]。

1.4 在空氣壓縮機中的應用

機電一體化技術在空氣壓縮機中也得到了合理應用，為運行效率的提升發揮了積極作用。作為礦山開采中必不可少的固定設備，空氣壓縮機是礦山機械中的重要組成部分，能夠有效提高高壓機、電機系統以及排氣系統的運行效率。同時，基于機電一體化技術的合理應用，系統內部的軟件系統得以開通，可以對空氣壓縮機控制回路接線進行簡化，從而使外部線路更加清晰明了。

1.5 在挖掘機中的應用

對于當前采礦企業實際作業而言，挖掘機的使用十分廣泛，是礦山機械中不可或缺的重要設備之一，其電氣運行系統主要由操作箱、照明燈、電鈴以及開關箱等組成。在挖掘機的電氣運行系統中應用機電一體化技術，能夠對電氣運行系統的科技含量進行有效提高，保證挖掘機的安全運行。同時，機電一體化技術能夠將電氣系統和液壓系統結合，高效實現挖掘機在煤礦開采中的具體操作。

2 機電一體化技術在礦山機械中的應用發展

當前我國自己研發制造的礦山機電一體化設備具有智能化、程序化和信息化特點，而且設備體積較小，更易于操作和維護，性能十分可靠。在礦山生產中通過應用這些設備，有效地提高了煤礦的生產水平，降低了作業人員的勞動強度，為礦企創造出了巨大的經濟效益和社會效益。當前我國礦山機電一體化技術相較于發達國家還存在一定的差距，因此還需要加大研究的力度，在今后要重視開發具有自主知識產權技術的開發，這其中應以礦山開采技術和配套裝備為主導，并進一步增強礦山機電一體化產品的通信功能，使其與綜合自動化需要有效地適應。加快推進礦山機器人的開發，并將其作為今后礦山機電一體化技術研究的重點。

3 結束語

總而言之，國內的礦山機械工業迫切需要機電一體化技術的支持，改善傳統機械運作方面的不足，從根本上提升礦山機械設備的工作效率。需要注意的是，國內的機電一體化技術與國外相比仍有一定的差距，存在的不足問題較多，需要工作人員進行不斷改進與完善，抓住機電一體化的發展方向，徹底提升作業的安全性與高效性。

參考文獻

[1] 聶少莉.機電一體化技術在礦山機械的應用及發展趨勢[J].科技創新與應用，2017（36）：112-113.

[2] 楊璐嘉.機電一體化技術在礦山機械的應用及發展趨勢[J].湖南農機，2018（6）：228.

[3] 金志浩.機電一體化技術在礦山機械的應用及發展趨勢[J].科學與財富，2018（36）：47.

[4] 武浩然，張艷玲.機電一體化技術在礦山機械的應用及發展趨勢[J].建筑工程技術與設計，2018（4）：59.