試論機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

1、中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院?？飘厴I(yè)大作業(yè)學(xué)習(xí)中心：新昌學(xué)習(xí)中心專 業(yè)：機(jī)械電子工程學(xué) 號:評閱教師:學(xué)生姓名：評定成績:試論機(jī)電一體化在化工機(jī)械中的應(yīng)用及保養(yǎng)內(nèi)容摘要： 化工機(jī)械正處在一個向機(jī)電一體化方向發(fā)展的時代，近來，隨著國家對化工安 全生產(chǎn)的重視，化工設(shè)備投入的不斷增加，化工機(jī)械也處在一個更新?lián)Q代的時期?；C(jī)械設(shè)備的使用、管理、 保養(yǎng)及維修階段占設(shè)備總壽命周期的絕大部分，抓好設(shè)備管理工作，保 證設(shè)備的安全、正常運行，是企業(yè)管理工作中一項基礎(chǔ)性工作，它維系著企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的根基，影響著企業(yè)的方方面面。加強(qiáng)企業(yè)機(jī)械設(shè)備的管理力度，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備效能， 挖掘機(jī)械設(shè)備的潛力，具有重要的現(xiàn)實意義。隨著

2、科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對化工機(jī)械的性能要求也在不斷提高， 電子（微 電腦）控制裝置在化工機(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。為幫助化工機(jī)械使用人員、維修人員、管理人員對化工機(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， 確保機(jī)械設(shè)備資 源的過程使用能力，以良好的設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營服務(wù)， 是機(jī)械設(shè)備 管理的主題和中心任務(wù)，也是企業(yè)管理的重要對象。下面我就這些做一下介紹與 淺述?；どa(chǎn)中，化工機(jī)械的性能自動化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可以說直接影響到生 產(chǎn)，也直接影響到化工供電、排水、通風(fēng)、提升、攪拌等的安全運行。而化工機(jī) 械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)

3、量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機(jī)械的動力 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)已成為化工現(xiàn)代機(jī)械不可缺少的組成部分，同時也是評價化工現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)水平的一個重要依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及對化工機(jī)電產(chǎn)品 性能要求不斷提高，電子（微電腦）控制系統(tǒng)在化工機(jī)械中所占的比重越來越大， 其功能將會越來越強(qiáng)，應(yīng)用范圍也將越來越廣，而其復(fù)雜程度也隨之提高，這樣 就對使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的化工工作人員提出了更高的要求，對化工職工的培訓(xùn)工作和對化工設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。為適應(yīng)化工機(jī)械對性能的要求，僅僅依靠機(jī)械和液壓技術(shù)已顯得力不從心。 電子（微電腦

4、） 控制技術(shù)的發(fā)展就成了化工機(jī)械的必要選擇。 機(jī)電一體化是一項 新興的技術(shù)，將其引入到化工機(jī)械中，必將會給化工機(jī)械帶來了新的技術(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)， 是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)， 是由微電 子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(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獨立的交叉學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)從 70 年代中期開始 在國外機(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 了機(jī)械制造技術(shù)的迅速發(fā)展， 特別是隨著微型計算機(jī)及微處理技術(shù)、 傳感與檢測 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)了化工機(jī)電

5、產(chǎn)品的 性能，使化工機(jī)械進(jìn)入了一個飛躍的發(fā)展時期。 以微電腦或微處理器為核心的電 子控制系統(tǒng)在國外機(jī)械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及， 在我國也是發(fā)展的方向， 已成為機(jī) 械高性能的體現(xiàn)。一、目前機(jī)械的電子（微電腦）控制系統(tǒng)主要用以實現(xiàn)如下功能 :（一）、在線監(jiān)控、自動報警及故障自診即對化工機(jī)械的電動機(jī)、 傳動系統(tǒng)、 工作裝置、 制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在 線運行狀態(tài)監(jiān)控， 出現(xiàn)故障能自動報警并準(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， 簡化設(shè)備維護(hù)檢查工作， 降低使用維修費 用，縮短停機(jī)維修時間，延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機(jī)上變頻器就采用 PLC 控制，可實現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故

6、障自診， 還有化工用各種電器設(shè)備也越來越智能 化。（二）、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、 PLC 控 制系統(tǒng)，節(jié)電量就為 30% 左右，同時生產(chǎn)效率也大大提高了。（三）、自動化或半自動化程度的提高 化工機(jī)械實現(xiàn)自動化或半自動化控制， 可以減輕操作者的勞動強(qiáng)度， 提高生 產(chǎn)效率，并減少因操作者的經(jīng)驗不足，對作業(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，由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng) 有限公司與德國 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，

7、 支架使會自動連續(xù)動作，也 可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和工作面無人操作。（四）、其他應(yīng)用一些國外生產(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 動變速器，能夠根據(jù)外負(fù)荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比， 從而改變功率， 這不僅充分利用了電動機(jī)功率，大大提高了能耗經(jīng)濟(jì)性，而且也簡化了操作，降 低了勞動強(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 在綜合機(jī)械化采煤機(jī)上采用電子（微電腦）控制，可實現(xiàn)無人操作，使機(jī)械能在 危險地帶或人無法接近的地點進(jìn)行作業(yè)， 也配備了無線遙控裝置，可遠(yuǎn)程遙控也 可微電腦編程控制。電子（微電腦）系統(tǒng)的可靠性是化工機(jī)械非常重要的一項性 能指標(biāo)。由于化工機(jī)

8、械一般化工環(huán)境下作業(yè)，其直接受到潮氣、化工、通風(fēng)、輻 射等的侵襲，此外還受到機(jī)器振動和沖擊以及各種電、 磁等的干擾，工作環(huán)境非 常惡劣，因此電子（微電腦）控制系統(tǒng)必須滿足化工性能環(huán)境要求，能在化工環(huán) 境溫度下可靠、穩(wěn)定地工作；抗壓強(qiáng)度高、抗老化，具有較長的使用壽命；密圭寸 性能好，能防止水分和污物的侵入；較好耐沖擊和抗振性能；較強(qiáng)的抗干擾能力， 系統(tǒng)能在各種干擾下可靠的工作。二、化工機(jī)械設(shè)備管理工作存在的問題（一）、設(shè)備管理工作中存在著潛在的安全隱患由于目前不規(guī)范，管理制度未完全到位，一部分企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)為了追求利潤和 政績，千方百計降低成本，必須的設(shè)備更新改造資金舍不得投入， 致使設(shè)備異常 陳舊

9、、老化現(xiàn)象較普遍的存在，設(shè)備中存在著隱患，埋藏著誘發(fā)事故的禍根。（二）、企業(yè)的設(shè)備管理工作逐步弱化企業(yè)內(nèi)不重視設(shè)備管理工作這種現(xiàn)象普遍地存在。 首先在企業(yè)諸多管理工作 中，生產(chǎn)經(jīng)營、安全無疑是被擺在最重要位置上的， 而設(shè)備管理則成了說起來重 要，做起來次要，忙起來不要的 下等”工作。其次，許多企業(yè)中缺乏真正既有專 業(yè)技能，又具備管理協(xié)調(diào)能力的專項人才。第三，資質(zhì)高、管理能力強(qiáng)的企業(yè)目 前大都作為施工總承包單位出現(xiàn)，客觀上退出了設(shè)備管理工作的一線，這也是該 項管理工作正在弱化的重要原因。（三）、工人隊伍發(fā)生了變化，給做好設(shè)備管理增加了難度我國的工人由原來企業(yè)自有的 1-8 級技術(shù)工人，變成了絕大

10、部分是未參加過 任何培訓(xùn)的、游兵散將似的勞務(wù)工、臨時工。這部分人員素質(zhì)參差不齊，對化工 機(jī)械設(shè)備的性能、 操作規(guī)程、 維護(hù)保養(yǎng)等基本常識知之甚少。 再加上他們的工作 內(nèi)容大部分屬承包性質(zhì)等客觀條件， 決定了本該由這部分人來完成的設(shè)備的日常 維護(hù)、保養(yǎng)工作不會被完整地進(jìn)行， 設(shè)備的日常維護(hù)工作也只能停留在表面上。三、化工機(jī)械設(shè)備管理的措施化工機(jī)械安全是從人的需要出發(fā)，在使用化工機(jī)械的全過程（使用、維修、 保養(yǎng)）的各種狀態(tài)下，達(dá)到使人的身心免受外界因素危害的存在狀態(tài)和保障條件。 針對以上幾個難點問題，結(jié)合施工過程的實際情況提出以下幾點解決措施。（一）、正確選型，合理調(diào)配任何一種化工機(jī)械由于自身的性

11、能、 結(jié)構(gòu)等特性，都有一定的使用技術(shù)要求。 如能嚴(yán)格地按規(guī)定合理使用機(jī)械， 就能充分發(fā)揮機(jī)械效率， 減少機(jī)械磨損， 延長 使用壽命， 降低使用成本。 對于各項目之間的機(jī)械調(diào)配問題， 做到提前及時的掌 握化工機(jī)械設(shè)備方面的需求、 退場信息， 安排好化工機(jī)械設(shè)備調(diào)用過程中的二次 保養(yǎng)維護(hù)工作，解決好使用與保養(yǎng)的矛盾沖突。（二）、做好特種設(shè)備的安全檢測特種設(shè)備就是與人身、 財產(chǎn)安全， 人體健康密切相關(guān)的承壓和載人設(shè)備的總 成，在生產(chǎn)過程中， 比一般性生產(chǎn)設(shè)備具有更大的潛在危險性。 由于特種設(shè)備是 屬于危險性較大的設(shè)備， 易發(fā)生事故造成操作者本人或他人的傷害， 以及化工機(jī) 械設(shè)備，公共設(shè)施等重大的財產(chǎn)

12、損失， 為保證其正常運行必須進(jìn)行定期和巡回檢 測檢驗，以避免機(jī)械事故的發(fā)生，保障生產(chǎn)安全和生命安全。（三）、人員培訓(xùn)，持證上崗 人員培訓(xùn)包括作業(yè)技能的培訓(xùn)與人員的安全教育培訓(xùn)。 人員的培訓(xùn)教育工作 要做到有計劃、有部署、有檢查、有考核、有針對性 :一要抓好施工項目化工機(jī) 械操作人員的準(zhǔn)入關(guān)，將上崗前的三級安全教育工作做到位 ;二是編制相應(yīng)的安 全生產(chǎn)知識與安全操作規(guī)程手冊，發(fā)給現(xiàn)場的每一位作業(yè)人員;三是做好化工機(jī)械設(shè)備管理人員的安全培訓(xùn)工作。 同時，對相關(guān)人員的安全教育培訓(xùn)工作應(yīng)樹立 “全員安全教育培訓(xùn)” 的理念。 無論什么人， 只要直接或間接地參與化工機(jī)械設(shè) 備相關(guān)生產(chǎn)活動，就必須受到安全教

13、育培訓(xùn)，上至領(lǐng)導(dǎo)，下到一般工作人員，甚 至包括生產(chǎn)者的家屬， 要讓他們知道所從事的生產(chǎn)勞動其安全的重要性和防護(hù)意 識、自我保護(hù)意識和自我保護(hù)方法， 讓他們從思想上認(rèn)識到安全的重要性， 從而 達(dá)到從源頭上控制化工機(jī)械設(shè)備安全事故的發(fā)生。四、化工機(jī)械設(shè)備強(qiáng)制保養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)效益維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)要求簡單， 費用低， 同時保證設(shè)備的正常作業(yè)， 減少零部件的 磨損，延長設(shè)備的使用壽命， 特別對大型主要化工機(jī)械， 必須強(qiáng)化必要的技術(shù)保 養(yǎng)作業(yè)，以消除故障隱患，保證設(shè)備正常運行。更能減少大量的不必要成本，極 大提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)備使用年限越短，可靠性越高，使用年限越長，可靠性越低?？煽啃栽降?即化工機(jī)械設(shè)備容易發(fā)

14、生故障， 設(shè)備的有形磨損越嚴(yán)重， 修復(fù)其所需費用也就越 大?，F(xiàn)代化化工機(jī)械設(shè)備是資金密集的裝備， 設(shè)備投資和使用費用十分昂貴， 迫 切要求設(shè)備管理的經(jīng)濟(jì)效益。五、化工機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)方法、措施 首先，強(qiáng)保養(yǎng)、零等候工程制度，其工程的主體內(nèi)容是：以“強(qiáng)保養(yǎng)”為核 心，輻射修訂和實施以生產(chǎn)者為執(zhí)行主體的 64 種類別的設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)和操作維 護(hù)保養(yǎng)規(guī)程，指定了主要生產(chǎn)設(shè)備的維修保養(yǎng)條例等管理制度；以“零等候”為 核心，輻射設(shè)備修管人員為執(zhí)行主題的軟硬件增補(bǔ)與完善。 “零等候”是指：設(shè) 備發(fā)生故障后等候維修人員時問為零， 等候維修備件時問為零， 等候維修工具時 問為零，等候維修資料時問為零。 “強(qiáng)零

15、工程” 對于企業(yè)來說同樣具有較高價值。針對化工機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)的現(xiàn)狀以及施工企業(yè)的新特點、 新情況，我國提出了 化工機(jī)械設(shè)備強(qiáng)制保養(yǎng)制度。 化工機(jī)械的維修保養(yǎng)可以提高效率， 但如何在保證 使用效率的前提下使維修保養(yǎng)的費用達(dá)到最低，最終達(dá)到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)， 筆者經(jīng)過長期的實踐和探索總結(jié)出幾條建議：提高認(rèn)識，明確強(qiáng)制保養(yǎng)的原則，所謂強(qiáng)制保養(yǎng)，是對保養(yǎng)的硬性規(guī)定，必 須按時進(jìn)行，決不能因為工作緊張而不安排時間、 人員進(jìn)行保養(yǎng)。 要開展現(xiàn)代化 設(shè)備管理教育，使各級領(lǐng)導(dǎo)和廣大設(shè)備管理者明白化工機(jī)械設(shè)備的完好率和使用 壽命，很大程度上決定于保養(yǎng)工作的好壞。要建立健全保養(yǎng)制度并合理確定維護(hù)保養(yǎng)周期 施工企業(yè)

16、應(yīng)該采取定期維 護(hù)、保養(yǎng)、檢查 （點檢）制，執(zhí)行 “養(yǎng)修并重，預(yù)防為主 ”的方針，嚴(yán)格執(zhí)行定班保 養(yǎng)、定期保養(yǎng)、巡回保養(yǎng)制度，并按各級保養(yǎng)規(guī)程執(zhí)行，低級保養(yǎng)由操作人員進(jìn) 行，高級保養(yǎng)由維修人員會同化工機(jī)械操作上進(jìn)行。 只有保養(yǎng)做好了， 機(jī)械出現(xiàn) 故障的幾率下降了，才能降低維修費用，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時，維護(hù)保養(yǎng)周期應(yīng) 根據(jù)化工機(jī)械設(shè)備使用維修的實際情況， 收集使用維修的各種數(shù)據(jù)， 分析化工機(jī) 械設(shè)備各子系統(tǒng)的使用標(biāo)準(zhǔn)， 故障出現(xiàn)的規(guī)律等多種因素綜合確定， 其方法有概 率統(tǒng)計法、技術(shù)一經(jīng)濟(jì)分析法和維護(hù)作業(yè)統(tǒng)計法等。強(qiáng)化化工機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)的技術(shù)管理， 化工機(jī)械設(shè)備具有施工工期較強(qiáng)的季節(jié) 性、施工作業(yè)的分散流動性和作業(yè)環(huán)境的惡劣。 針對設(shè)備的這些特點， 加強(qiáng)化工 機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)， 和及時維修是強(qiáng)化其技術(shù)管理工作的主要內(nèi)容。 首先，加強(qiáng)保 養(yǎng)，確保設(shè)備技術(shù)狀況良好， 要樹立“按時保養(yǎng)、 按級保養(yǎng)、 按項保養(yǎng)”的思想， 突出“科學(xué)性、強(qiáng)制性、預(yù)見性”，做到防患于未然。其次，精心修理，保障設(shè) 備及時修復(fù)。 在設(shè)備維修工作中要配備技術(shù)水平高、 經(jīng)驗豐富的維修人員， 突出 預(yù)防性、針對性和有效性，注重裝配工藝和