淺談機電一體化技術(shù)在煤炭機械中的應(yīng)用與發(fā)展

雞西龍安人力資源服務(wù)有限公司 黑龍江 雞西 158100

引言

隨著經(jīng)濟的持續(xù)增長，各行各業(yè)對能源的需求也在增長。越來越多地使用各種能源為社會進步和經(jīng)濟建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。煤炭資源是目前最重要的能源之一。它起著重要作用，與國民經(jīng)濟的發(fā)展直接相關(guān)。近年來，技術(shù)發(fā)展進步促進煤炭工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，特別是在煤炭開采過程中，機電設(shè)備的集成已完全實現(xiàn)。采礦更可靠，更安全，可最大限度地減少人工成本并提供礦工自身的安全。機電一體化技術(shù)正在成為煤礦的現(xiàn)代發(fā)展總體方向提供全面的煤礦開采服務(wù)。

1 機電一體化技術(shù)

機電一體化是一種交叉集成的技術(shù)，結(jié)合了包括機械、電子、計算機和信息技術(shù)等多種技術(shù)。機電一體化是一種新興的集成技術(shù)，它將計算機和電子技術(shù)引入機械的主要功能、動力功能和控制功能當(dāng)中，并將機械設(shè)備，電子設(shè)備和軟件等技術(shù)相互融合，形成了相互交叉的一門綜合性的新興技術(shù)。其實質(zhì)不僅是利用電子技術(shù)來取代或者簡化機械功能，重點是將機械系統(tǒng)，微電子學(xué)和計算機技術(shù)，信息技術(shù)構(gòu)成了完美的系統(tǒng)[1]。機電一體化技術(shù)具備以下優(yōu)點：使使用的安全性和可靠性提升，并使性能更卓越。機電一體化產(chǎn)品均具備自動監(jiān)控、診斷和報警等功能，對步驟進行了極大的優(yōu)化且靈活方便；應(yīng)用范圍廣，生產(chǎn)率高，工作效率高。機電產(chǎn)品的不同功能對于場合和領(lǐng)域的適應(yīng)性較強，具有很強的適應(yīng)能力，大大提高了控制以及檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性；機電一體化產(chǎn)品復(fù)合功能強，同樣具備調(diào)整和維護的功能，其自動檢測和自動監(jiān)視功能可以自動采取措施來應(yīng)對工作中面臨的故障進行防護，使得工作能夠順利開展。

2 機電一體化技術(shù)在煤炭機械中的應(yīng)用

（1）綜合采煤設(shè)備。機電一體化技術(shù)在各種類型的采煤機中應(yīng)用較為廣泛，顯著改善了煤礦開采作業(yè)效果。首先，電牽引采煤機。本種采煤機能夠平穩(wěn)調(diào)速，牽引力較大，工作人員借助于微機操作即可良好控制各項電控參數(shù)，促使微機自動控制作業(yè)需求得到滿足。同時，電牽引采煤機的操作難度、維護難度較小，具有較強的適用性能，應(yīng)用范圍在不斷擴大。其次，液壓牽引采煤機。相較于電牽引采煤機，本種采煤機較為傳統(tǒng)，不具備較高的機電一體化技術(shù)應(yīng)用水平，在牽引力、可靠性、連續(xù)性等方面不夠突出，應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)各種故障和問題。最后，滾筒式采煤機。本種采煤機也將機電一體化深度應(yīng)用過來，被廣泛運用于煤礦作業(yè)生產(chǎn)實踐中[2]。為促使采煤機的生產(chǎn)效能得到進一步改善，技術(shù)人員對采煤機牽引部傳動箱的結(jié)構(gòu)形式進行了優(yōu)化設(shè)計，合理分配了行星齒輪、直齒齒輪的傳動比。其中，采煤機的功率傳輸受牽引部減速器的影響較大，通過對多級行星減速器進行增設(shè)，可促使減速器傳動比得到增大，齒輪數(shù)量得到減少，減速器結(jié)構(gòu)也得到了較大程度的簡化。由于采煤機牽引部需要在惡劣環(huán)境中作業(yè)，部分作業(yè)空間較小，因此，需進一步縮小采煤機牽引部的整體面積。

（2）提升機。煤礦生產(chǎn)自動化水平的提升，可以減少礦業(yè)工人的勞動量，提高煤礦資源的生產(chǎn)率，也可以防止操作人員水平和經(jīng)驗不足，對生產(chǎn)精度造成影響。比如，薄煤綜采設(shè)備采用液壓支架電液控制系統(tǒng)，通過控制程序?qū)χЪ軇幼鬟M行控制，保證支架可以在無人操作的情況下運行，操作人員可以采用遠(yuǎn)程操作或者自動運行方式。交-直數(shù)字化提升機是煤礦機電一體化典型應(yīng)用，把驅(qū)動裝置與滾筒進行結(jié)合，采用了電力電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)等，總線通信方式將提升數(shù)字信號的傳輸質(zhì)量，不再采用傳統(tǒng)的繼電器控制，有效地簡化了電器元件的數(shù)量，有著很高的可靠性。提升機的硬件具有很好的通用性，通信協(xié)議也可以實現(xiàn)兼容，配置起來更為簡單。國內(nèi)研發(fā)的數(shù)字化交-直提升機，控制核心采用雙處理器方式，可以更好地保證提升機的運行穩(wěn)定性和可靠性。

（3）帶式輸送機。在國內(nèi)，帶式輸送機包含傳輸量多、操作可靠、可形成自動化、質(zhì)量高等特征，主要作為煤礦井下傳輸體系的運輸裝置。所以在機電一體化技術(shù)上，帶式輸送機目前已作為其分析重點。如今，基于機、液、電一體化的CST可控軟開啟設(shè)備獲得了大量應(yīng)用。它作為某種軟驅(qū)動設(shè)備，專門應(yīng)用于金屬礦石或者煤炭的長距離皮帶輸送機。一個皮帶輸送機主要由數(shù)臺或者1臺CST來進行驅(qū)動。相比發(fā)達(dá)國家，我國傳輸機的監(jiān)控裝置的可行性與性能、壽命以及敏感度均有所不同。與此同時，國內(nèi)帶式傳輸機通常進行3點驅(qū)動，主要是因為沒有解決開啟延遲技術(shù)及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與動態(tài)研究，從傳輸機角度來看，單機運量及長度具有限制性。

3 機電一體化技術(shù)在煤炭機械中的應(yīng)用發(fā)展

①智能化。智能化是煤礦機電一體化技術(shù)的重要發(fā)展方向，近些年來，受人工智能領(lǐng)域高速發(fā)展的影響，煤礦生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備的智能化程度也在穩(wěn)步提高。未來發(fā)展過程中，煤礦企業(yè)為進一步提高生產(chǎn)效率和安全程度，要進一步加強技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，將智能化技術(shù)作為應(yīng)用的重點。積極開發(fā)應(yīng)用專家系統(tǒng)等軟件設(shè)備，促使作業(yè)效率與安全得到保障。②環(huán)?；Ｃ旱V生產(chǎn)的能耗、污染問題較為突出，與可持續(xù)發(fā)展理念不相適應(yīng)[3]。因此煤礦企業(yè)需把握產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整這一契機，積極轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式，創(chuàng)新生產(chǎn)流程，通過改進優(yōu)化機電一體化技術(shù)，促使煤礦生產(chǎn)的綠色性、環(huán)保性得到增強。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著機電技術(shù)的不斷進步，煤礦開采技術(shù)也得到了快速發(fā)展，將機電一體化技術(shù)與煤礦生產(chǎn)設(shè)備等進行結(jié)合，可以在保證作業(yè)人員安全的前提下，進一步提升煤炭開采效率，推動煤炭企業(yè)走向持續(xù)健康發(fā)展道路。