机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发展 刘强

机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发展刘强摘要：随着我国社会经济的不断发展，科学技术也在不断进步，各行各业都取得了很大的进展，尤其是一些新技术的应用，使我国工业生产的整体水平有了大幅度的提升。在这种大背景下，机电一体化技术取得了较大的发展，并在矿山机械中广泛应用，不仅有效的降低了矿山机械的能耗，全面提高了矿山机械采矿的效率，而且有效地促进了煤矿行业的快速发展。文章从机电一体化发展历史及其在矿山机械中的重要性入手，分析了矿山机械中机电一体化的主要应用，并进一步对机电一体化在矿山应用中的综合技术及发展趋势进行了具体的阐述。关键词：机电一体化；煤矿机械；应用与发展机电一体化技术概述简单来说，机电一体化技术就是在机械技术的基础上，利用计算机技术、电子技术、信息技术、控制技术等，实现了煤矿企业生产运营的智能化发展。除此之外，煤矿企业的机电一体化技术还具有多样化功能的特征，并且在实际的操作过程中操作步骤较为简便，且具有较高的安全性，因此，在煤矿企业中机电一体化技术得到了广泛地运用。在煤矿企业的日常生产过程中，机电一体化技术可以作用于煤矿企业生产的各个环节，并能够对各个环节进行监控，从而提高企业生产质量和生产效率。机电一体化的发展历史机电一体化发展的初级阶段大致为上世纪六十年代，这时电子技术发展水平还不高，电子技术与机械技术并没有得到有效的结合，因此综合两项技术开发出来的产品数量也较少。到了上世纪七八十年代，机电一体技术取得了快速的发展，控制技术、通信技术和计算机技术在社会各行业中应用十分广泛，在科技领域中出现了微型计算机和超大规模的集成电路，这也使机电一体化及其产品的发展和应用得到大家的重视，这有效的推动了机电一体化的发展。从上世纪九十年代到今天，通信技术、光学技术及微细加工技术等在机电一体化中进行应用，同时微机电一体化和光机电一体化等机电一体化的分支也随之出现，机电一体化加快了智能化发展的步伐，而且机电一体化产品呈现出较强的数字化、模块化、网络化、微型化、集成化、绿色化和人性化的特点。机电一体化技术在煤矿开采中的应用机电一体化和煤矿机械的结合具有极大的特色和广阔的发展前景。随着机电一体化技术的进一步发展和在煤矿机械应用过程中的不断深入，它将为煤矿开采行业注入新的活力，为煤矿开采行业提供可靠的技术保障。在掘进机中的应用目前，掘进机是我国煤矿开采过程中不可或缺的机械技术，掘进机电气系统主要是由矿用隔爆型电铃、矿本质安全型操作箱、矿用隔爆兼安全型开关箱、隔爆照明灯等构成。将煤矿机电一体化技术应用到掘进机中，不仅可以实现对主控制器的保护与控制，而且还具备故障记忆功能，只需借助两芯通讯电缆就能够实现对整个系统的控制。将煤矿机电一体化技术应用到掘进机中，具有多方面的优点，如较强的显示功能、全新的设计理念、保护功能齐全、安装简便、结构紧凑等，同时还可以对短路、油泵、二运电机的过压、三相不平衡等事项进行有效地监控与保护，准确的显示各个电机的实际工作电压、运行状态及故障信息等信息。在提升机中的应用目前，矿井提升机已经逐渐成为煤矿机电一体化发展过程中应用率最高的设备。借助PCL编程控制器能对提升机的多项功能进行有效地改善和控制，确保提升机的正常、高效运行。在煤矿开采过程中，应用最多的是全数字化交直流提升机，将滚筒和驱动有效的结合在一起，充分体现了机械-计算机-电力电子-自动控制的综合应用。同时，全数字化交直流提升机用总线方式，实现了对电器安装的有效简化，而且硬件配置相对简单，可以实现互相兼容。我国自主研发的全数字化提升机中，ASCS是核心部分，是一套由双CPU构成的计算机系统，具有操作简便、性能先进、准确可靠等特点，在煤矿开采中得到了广泛应用。在采煤机中的应用在煤矿开采过程中，电牵引采煤机得到了广泛的应用，其与常规液压牵引采煤机对比可以发现其具有多方面的特点［2］，具体表现为以下几个方面：1）良好的牵引特性，能够在采煤机前进过程中为其提供足够的牵引力，从而有效地克服阻力移动。2）在牵引电动机轴端配备了停机时避免机器出现下滑的制动器，适用于大倾角煤层，如40°~50°倾角的煤层。3）反应灵敏，动态特性好，根据实际情况对各项参数进行实时调整，有效的避免了采煤机超载运行。4）运行可靠，使用寿命长。液压牵和电牵引存在一定的差异，后者除了电动机的整流子和电刷有磨损外，其他元件均不会出现磨损，因此诱发的故障较少，使用寿命较长。5）电牵引采煤机尺寸小、结构简单、重量轻，其电能转换为机械能的效率达到了99%，但是液压采煤机仅为65%~70%。在支护设备中的应用在煤矿开采过程中，液压支架是比较常用的支护设备。随着机电一体化技术的发展，将液压控制与计算机技术有效地结合在一起，形成了定压双向邻架，不仅可以避免对支架与顶板的冲击荷载，而且其最快移动速度可以达到3s一架。在液压支护设备中，乳化液泵是常用的高压液体装置，能够为液压支架提供所需的供液能力。智能型乳化液泵站系统是我国自主研发和生产的高压液体装置，包括智能型乳化液泵站供液与智能型乳化液泵站自动配液两个主要系统，其不仅可以实现对油箱与油位高度的准确检测，而且还能够实现自动配液，确保支护设备正常、高效运行。煤矿机电一体化技术在我国的发展趋势近些年，全球工业制造领域面临着全面转型升级进程发展格局，特别是生产的智能化更成为所有工业制造未来的主流趋势。而中国机电一体化技术经历了多年的技术积累，虽有一定成果，但整体发展尚不完善。基于此，中国在2015年提出了“2025制造行业发展纲领”，为中国工业制造的发展提出了具体方向和引导。而煤矿机电一体化进程作为中国工业领域的关键板块，其必然同中国机械制造的纲领相保持一致，因此其未来发展的主流必将是更加高度的智能化、网络化与集成化。4.1自主知识产权核心装置的发展趋势当前，我国煤矿企业面临着激烈的市场经常，为了在当前的市场环境下稳定发展，我国没卡滚企业必须要不断提高自生的机电一体化技术，从而开发出企业自主知识产权的核心装置，进而提高企业的核心竞争力，促进企业的生产水平的提高。4.2智能化和网络化发展随着信息技术和网络技术的发展，我国煤矿企业的机电一体化技术势必会朝着智能化和网络化方向进行发展。并且从我国各行各业的发展中来看，企业智能化和网络化发展更加能够适应时代的变化，有利于促进企业的发展。5结束语近年来科学技术呈现出快速发展的态势，这也使机电一体化技术取得了较大的进步，由于机电一体化技术将多种先进技术集于一身，其应用范围不断扩大，产品也加快了向自动化、数字化和智能化的发展。机电一体化技术在矿山机械中的应用，为矿山综合自动化的发展奠定了良好的基础，而且随着机电一体化技术在煤矿工程中的广泛应用，矿山机械的科技含量得以提升，其性能和功能得以增强，这不仅有效地提升了煤矿