淺談機電一體化技術在煤礦企業(yè)的應用

1、淺談機電一體化技術在煤礦企業(yè)的應用【摘要】機電一體化的核心技術有機械技術、計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術、傳感檢測技術和伺服傳動技術，該技術在采煤機、支護設備、掘進機和帶式輸送機中都有應用。 【關鍵詞】機電一體化；煤礦；核心技術；應用 前言 機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。煤礦機電一體化產物是把各項高新技術融于一體的高科技產物，其首要技術搜羅：微電子、計較機、自動節(jié)制、人工智能、傳感產物等等，這些都是科技高速成長的熱點技術。 1機電一體化的核心技術 機電一體化是從系統的觀點出發(fā)，綜合

2、運用機械技術、計算機技術與信息技術、系統技術、自動控制技術、傳感檢測技術及伺服傳動技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優(yōu)化的系統工程技術。 1.1機械技術 是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。 1.2計算機與信息技術 機電一體化中的信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。 1.3系統技術 即以整體

3、概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發(fā)，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。 1.4自動控制技術 其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。 1.5傳感檢測技術 傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統的自動化程序就越高。 1.6伺服傳動技術 包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態(tài)性能、控制質量和功能

4、有決定性的影響。 2機電一體化技術在煤礦的應用 2.1在采煤機中的應用 我國大多煤礦采用了綜合機械化采煤系統，有力地推動了煤礦自動化的進程，早先采煤系統是液壓牽引，現在已經過渡到電牽引，機電一體化牽引技術比液壓裝置有著明顯的優(yōu)點：首先是具有良好的牽引特性，能夠提供采煤機有效的牽引力，克服其阻力，還可以在下滑時提供制動功能；其次是由于裝有防止下滑的制動裝置，使之能夠用于大傾角煤層作業(yè)；第三是運行更加可靠，能夠支持長時間惡劣環(huán)境的作業(yè)，這是因為該機器的整體磨損很小，維修少，故障少的原因。第四是該機器的動態(tài)性好，能夠通過控制系統及時調整各種參數。第五是機電一體化采煤系統結構簡單，體積小，而且使用效率

5、很高。同時電牽引采煤機已經轉為全部由計算機控制，使支架自動化得以實現，另外，對工作面刮板運輸機配置了微機監(jiān)控裝置，實現了系統的完全自動化控制。通過機電一體化技術采煤機中的應用，實現了采煤機整體設備的動作協調，大大提高了安全性、可靠性和工作效率，操作更加簡單方便，帶來了巨大的經濟效益和社會效益。 2.2在支護設備中的應用 液壓支架是煤礦綜合機械化采煤工作面的支護設備，目前正向電液控制方向發(fā)展，將計算機技術與液壓控制有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。乳化液泵站是為液壓支護設備提供高壓液體的裝置.要求其具有高壓、大流量的供液能力.并能根據工作面液壓支護設備的用液

6、量自動調節(jié)供液量。我國生產的智能型乳化液泵站系統由智能型乳化液泵站自動配液系統和智能型乳化液泵站供液系統兩部分組成。具有自動檢測油箱油位高度，自動配液，高、低液位自動控制，在線檢測乳化液濃度，自動校正乳化液濃度（可選定1.55度），當濃度達不到設定值時聲、光報警，定時自動反沖洗，能夠監(jiān)控實際用液量，具有遠距離傳輸功能，采用液晶顯示器，具有實時顯示乳化液濃度、液位、油位、流量計量、自動配液狀態(tài)功能。 2.3在掘進機中的應用 掘進機是目前大多數煤礦廣泛使用的掘進機械，其電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱（以下簡稱開關箱）、礦用本質安全型操作箱（以下簡稱操作箱）、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆

7、型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的掘進機電氣系統。與液壓系統配合操作可實現整機的各種生產作業(yè)。 2.4在帶式輸送機中的應用 帶式輸送機由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送

8、機的中間驅動點不能不知過多，一般為3點驅動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且，輸送機的監(jiān)控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發(fā)達國家相比存在顯著的差距。 2.5其他煤礦機電一體化裝置 液壓支架則向電液控制方向發(fā)展，將計算機技術與液壓控制有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架，移架速度為68s/架，最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。 3對煤礦機電一體化技術應用的建議 （1）計算機技術作為機電一體化的核心科技，要大力發(fā)展現場的總線任務，加大研究力度，提高機電一體

9、化的中央控制系統的運算能力的貯存能力。 （2）努力研發(fā)軟硬件系統，使之適應不同的場地環(huán)境需求，使該機器系統能夠實現功能強、性能好、精度高、體積小、重量輕、效率高、使用方便等特點。同時，該技術產品還應該具有通信功能，要具有高可靠性和通信模塊?？梢钥紤]和工業(yè)以太網技術相結合，實現工業(yè)以太網對于煤礦機電一體化技術的控制，適當結合現場總線技術，實現良好的通信控制。 （3）要提高未來產品和技術的智能化水平，要通過建立一個高效的、動態(tài)的控制系統來及時修正系統參數，判斷系統周圍的變化，對機電設備和自身運行環(huán)境都能夠有著準確的判斷，并且能夠實現自我修復和調整，通過對工作狀態(tài)的判斷，對所采集參數的分析，和對系統的診斷，準確地找出故障所在，并且能夠對今后工作中的故障進行準確的預測。 參考文獻 1