矿山机电一体化的创新及发展

1、矿山机电一体化的创新及发展DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2016.05.187随着社会经济和科学技术的不断发展， 矿山开采行业所采用 的设备及工艺也得到了逐步的改良和精进， 尤其是机电设备的一 体化，不仅提高了矿产开采的效率， 也使矿井作业的安全性得到 了一定程度的改善，为煤矿企业实现可持续发展提供了必要帮 助，因此，机电一体化被广泛应用于矿山开采领域中。1机电一体化计算机以及网络技术的飞速发展， 带动了社会生产中各种机 械设备的研发和科技升级，机电一体化也到了空前的进步和完 善。机电一体化起初主要指电子和机械的简单结合， 设备功能简 单，伴随微型处理器、光电元件、计算

2、机和网络技术逐步应用于 机电产品中， 机电一体化的涵意和内容也日渐丰富起来， 不再单 纯是电子装置与机械设备的简单组合和重装， 是汇集了光学、 电 子以及自动化控制技术于一体的新型技术。 目前， 微电子技术的 研发已日趋成熟并被应用于机电一体化之中， 使机电一体化拥有 了更强大的功能 1 。矿山的机电一体化指机电一体化的技术以 及产品，技术机电一体化，是把该技术应用于产品生产过程，目 的是是制造出具备机电一体化性能的产品，而产品机电一体化， 是指集光学、 计算机以及微电子等先进技术于一体的高新技术产 品。2矿山机电一体化发展现状2.1产品制造技术落伍 统观国内矿山机电一体化生产技术比国外的技术

3、水平落后 很多。 该技术以传统的机电一体化作为技术基础， 对其实施技术 改造和创新， 将新型能源、 材料以及计算机技术等先进工艺融合 其中， 通过与创新的管理技术相结合， 在新产品和新技术的研发 及创新中，全面、综合地考虑各种影响因素，获得技术水平和产 品质量的显著提升， 然而，国内的技术研发和应用在这方面落后 很多。2.2自动化技术 机电一体化的技术发展从仪器设备的自动化技术应用中得 到了充分体现。微处理器被广泛应用于各种仪器设备和仪表中， 不仅提高了仪器设备和仪表的可视性、可操作性以及可控制性， 还实现了仪表物理体积和重量的明显减小， 为结构设计降低了难 度，在降低生产成本的同时，使得仪表

4、更加精巧，仪表安装和使 用的限制条件被大大减少，在矿山企业中广受好评。2.3机器人技术 机器人技术就是将人脑的思维及行为方式通过机械仪器等 进行模仿和操作，以代替人类进行某些具体脑力或者体力活动。 由于经济成本以及管理难度的限制， 该项技术目前尚未在矿山生 产领域获得应用和实践。3矿山机电一体化的创新市场竞争日益激烈， 矿山企业要想获得长足稳定的发展， 就 必须顺应市场需求， 在机电一体化产品的结构、 控制及造型等方 面实施加以创新，为客户提供更加满意的服务和产品。3.1 创新产品造型客户在选购产品时， 首先关注的是产品外在形象， 对产品造 型加以创新， 使其外观得以优化的同时而不影响其功能的

5、正常发 挥，这是产品造型创新的基本要求。要创造出新颖的产品造型， 可以优先选择计算机软件设计的方法， 不仅设计成果可视， 还能 提高造型创新的效率 2 。3.2 创新产品功能利用机电一体化技术生产出的产品， 功能创新主要侧重于两 方面， 一方面是对已有的产品进行功能创新和完善， 这是对产品 已有功能的扩充和延展，风险相当低，甚至可以忽略，不需要投 入过多的资金与技术就能实现产品功能的改造和完善； 另一方面 是从矿山开采的生产实际出发， 根据需要进行新产品的研发， 使 其功能能满足实际生产的需求， 这一层面就需要企业投入相当一 部分资金与技术， 换个角度分析， 也是企业创新能力和研发技术 的较量

6、，成功开发具有实际应用价值的新型机电一体化设备和产 品，是企业快速、高效运转的强有力保障。3.3创新产品结构产品创新的一项关键内容就是结构的创新。 机电一体化产品 在设计中进行结构创新，通常体现在物理机械结构、传动方式、 动力装置以及周边设备的搭接形式等方面的创新。3.4创新产品材料产品材料方面的创新大体分为： 一是研发用于产品制造的新 型材料，如纳米材料、高分子聚合材料等；二是选用刚度强、重 量和体积都偏小， 并且具有抗震性、 耐高温和耐腐蚀等优良性能 的材料。3.5创新控制和传感一方面， 机电产品性能直接影响着控制系统， 如对执行机构 位移、速度及加速度的控制；另一方面，传感技术和传感仪器

7、也 是机电一体化的重要内容， 对传感器的检测技术进行创新， 研发 性能更加优良的传感器， 甚至是供矿山开采的专用型传感器， 都 是企业自主创新的制胜法宝。 当前， 机电产品智能化尚处于低级 阶段，加快微处理器的研发进度， 使机电产品在模糊控制以及网 络控制等方面得到大幅度提升是机电产品技术研发面临的重要 课题。4发展方向的探讨矿山机电一体化是一项综合性技术， 依托信息科技的飞速发 展，其发展趋势必将是越来越智能化、 模块化、网络化和微型化。通过计算机模拟技术以及程序开发和编写， 使机电产品和设 备拥有类似于人类的逻辑判断及思维能力， 使产品和设备的智能 化程度越来越高， 这将是矿山机电一体化发展的主流方向； 相较 而言，模块化就复杂得多，由于机电产品种类繁多，生产厂商大量存在， 在产品的研发和生产标准方面、 电气接口以及环境接口 等方面各有不同， 模块化难度高， 这将是产品和技术研发面临的 一大难题； 随着网络技术在社会生产各行业中的普及， 矿山开采 行业要实现机电一体化建设， 就