煤炭機(jī)械機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)論文

1、煤炭機(jī)械機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)論文【摘要】煤礦機(jī)械正處在一個(gè)向機(jī)電一體化方向發(fā)展的時(shí)代，近來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的重視，煤礦設(shè)備投入的不斷增加，煤礦機(jī)械也處在一個(gè)更新?lián)Q代的時(shí)期。 【關(guān)鍵詞】煤炭機(jī)械機(jī)電一體化 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在這一時(shí)期顯得尤為重要，它使機(jī)械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，極大地提高了煤礦機(jī)械的各種性能，如安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護(hù)等。目前以微機(jī)或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統(tǒng))在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用已很普及，電子控制技術(shù)已深入到煤礦機(jī)械的許多領(lǐng)域，如提升機(jī)和采煤機(jī)，提升機(jī)的PLC系統(tǒng)，采煤機(jī)的變

2、頻控制系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)操作等，煤礦機(jī)械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報(bào)警等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)煤礦機(jī)械的性能要求也在不斷提高，電子(微機(jī))控制裝置在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜、維護(hù)也將更加專業(yè)化。特別是，隨著我國(guó)進(jìn)口及國(guó)產(chǎn)煤礦機(jī)械數(shù)量的逐年增加，如何用好，管好這些價(jià)格昂貴的煤礦機(jī)械，使其發(fā)揮最大的效率，是煤礦機(jī)電部門(mén)所面臨的一個(gè)重要的問(wèn)題。為幫助煤礦機(jī)械使用人員、維修人員、管理人員對(duì)煤礦機(jī)械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握，下面我就這些做一下介紹與淺述。 煤礦生產(chǎn)中，煤礦機(jī)械的性能自動(dòng)化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可以說(shuō)直接影響到生產(chǎn)；也直接影響到煤礦

3、供電、排水、通風(fēng)、提升等的安全運(yùn)行。而煤礦機(jī)械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機(jī)械的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性，從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統(tǒng)已成為煤礦現(xiàn)代機(jī)械不可缺少的組成部分，同時(shí)也是評(píng)價(jià)煤礦現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)水平的一個(gè)重要依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及對(duì)煤礦機(jī)電產(chǎn)品性能要求不斷提高，電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中所占的比重越來(lái)越大，其功能將會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，應(yīng)用范圍也將越來(lái)越廣，而其復(fù)雜程度也隨之提高，這樣就對(duì)使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求，對(duì)煤礦職工的培訓(xùn)工作和對(duì)煤礦設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。 煤礦生產(chǎn)施工要求煤

4、礦機(jī)械具有以下性能:皮實(shí)耐用且維修簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高且節(jié)能降耗，自動(dòng)化程度高且操作簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量好，精度高；性能穩(wěn)定，工作可靠，安全性高，使用壽命長(zhǎng)；具有較好的經(jīng)濟(jì)性，即高的技術(shù)價(jià)格比和低的制造與使用成本；工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作員的工作條件好；具有在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，故障自診及自動(dòng)故障報(bào)警功能，能及時(shí)準(zhǔn)確地指出故障部位，減少停機(jī)維修時(shí)間。 為適應(yīng)煤礦機(jī)械對(duì)性能的要求，僅僅依靠機(jī)械和液壓技術(shù)的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術(shù)的發(fā)展就成了煤礦機(jī)械的必要選擇。機(jī)電一體化是一項(xiàng)新興的技術(shù)，將其引入到煤礦機(jī)械中，必將會(huì)給煤礦機(jī)械帶來(lái)了新的技術(shù)變革，使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。 機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子工程學(xué)

5、，是一門(mén)跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)，是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門(mén)獨(dú)立的交叉學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)從70年代中期開(kāi)始在國(guó)外機(jī)械上得到應(yīng)用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起，推動(dòng)了機(jī)械制造技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是隨著微型計(jì)算機(jī)及微處理技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在機(jī)械上的應(yīng)用，極大促進(jìn)了煤礦機(jī)電產(chǎn)品的性能，使煤礦機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)飛躍的發(fā)展時(shí)期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國(guó)外機(jī)械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及，在我國(guó)也是發(fā)展的方向，已成為機(jī)械高性能的體現(xiàn)。目前機(jī)械的電子(微機(jī))控制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)如下功能: 1

6、、在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診，即對(duì)煤礦機(jī)械的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機(jī)器的工作效率，簡(jiǎn)化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低使用維修費(fèi)用，縮短停機(jī)維修時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。如采煤機(jī)上變頻器就采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診，還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來(lái)越智能化。 2、節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率。例如井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等，使用變頻起動(dòng)、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30%左右，同時(shí)生產(chǎn)效率也大大提高。 3、自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度的提高 煤礦機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制，可

7、以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)作業(yè)精度的影響。例如，冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備，由我國(guó)北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國(guó)MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng)，就是微電腦控制，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架使會(huì)自動(dòng)連續(xù)動(dòng)作，也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和工作面無(wú)人操作。 4、其他應(yīng)用 一些國(guó)外生產(chǎn)的輸送機(jī)、采煤機(jī)、綜掘機(jī)等采用了電子(微電腦)控制的自動(dòng)變速器，能夠根據(jù)外負(fù)荷的變化情況自動(dòng)改變傳動(dòng)系的傳動(dòng)比，從而改變功率，這不僅充分利用了電動(dòng)機(jī)功率，大大提高了能耗經(jīng)濟(jì)性，而且也簡(jiǎn)化了操作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備的安全性能，提高作業(yè)人員操作的安全性，目前我國(guó)在綜合機(jī)械化采煤機(jī)上采用電子(微電腦)控制。可實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，使機(jī)械能在危險(xiǎn)地帶或人無(wú)法接近的地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)，也配備了無(wú)線遙控裝置，可遠(yuǎn)程遙控也可微電腦編程控制。 電子(微電腦)系統(tǒng)的可靠性是煤礦機(jī)械非常重要的一項(xiàng)性能指標(biāo)。由于煤礦機(jī)械一般井下作業(yè)，其直接受到潮氣、煤塵、通風(fēng)、石塊、地質(zhì)變化等的侵襲，此外還受到采煤振動(dòng)和沖擊以及各種電、磁等的干擾，工作環(huán)境非常