煤矿机电一体化技术应用及发展趋势

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:段于雷
[导读] 摘要:煤矿机电一体化技术集计算机、电气、电工电子、机械等技术于一体,在实现煤矿生产信息化、自动化等方面起到重要作用。
        煤业分公司顾桥煤矿机电管理科  安徽省淮南市  232000
        摘要:煤矿机电一体化技术集计算机、电气、电工电子、机械等技术于一体,在实现煤矿生产信息化、自动化等方面起到重要作用。煤矿机电一体化技术类型多样化,包括信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术,优势作用鲜明的同时多样化。比如,检测传感器技术具有检测、传感、控制等功能,实时控制煤矿生产中的系统设备,自动操作的同时准确检测煤矿各个环节,动态监督以及实时反馈系统设备异常运行情况。基于此,文章就煤矿机电一体化技术应用及发展趋势展开论述。
        关键词:煤矿;机电一体化;技术应用;发展趋势
        引言
        我国社会经济的发展离不开以煤矿为代表的能源产业,在现代技术飞速发展的情况下,煤矿机械化生产已成为常态。而近年来先进的机电一体化技术以更高的应用价值而被应用到煤矿产业之中,带动了传统煤矿产业的技术转型和发展。机电一体化技术在煤矿开采行业中的应用,促使该产业逐步实现了自动化和智能化,对提升煤矿产业生产品质、效率和安全都有关键意义。
        1机电一体化技术的论述
        机电一体化是一种交叉集成的技术,结合了包括机械、电子、计算机和信息技术等多种技术。机电一体化是一种新兴的集成技术,它将计算机和电子技术引入机械的主要功能、动力功能和控制功能当中,并将机械设备,电子设备和软件等技术相互融合,形成了相互交叉的一门综合性的新兴技术。其实质不仅是利用电子技术来取代或者简化机械功能,重点是将机械系统,微电子学和计算机技术,信息技术构成了完美的系统。
        机电一体化技术具备以下优点:使使用的安全性和可靠性提升,并使性能更卓越。机电一体化产品均具备自动监控、诊断和报警等功能,对步骤进行了极大的优化且灵活方便;应用范围广,生产率高,工作效率高。机电产品的不同功能对于场合和领域的适应性较强,具有很强的适应能力,大大提高了控制以及检测的灵敏度和准确性;机电一体化产品它复合功能强,同样具备调整和维护的功能。,其自动检测和自动监视功能可以自动采取措施来应对工作中面临的故障进行防护,使得工作能够顺利开展。
        2煤矿机电一体化技术的应用
        2.1安全生产监控系统
        安全生产监控系统最可以体现出机电一体化水平,国内对煤矿安全生产监控研发起步较晚,在上世纪八十年代就已经对国外的煤矿安全监控技术进行消化和吸收,对推动我国煤矿安全监控技术发展起到了很好的推动作用。煤矿科研人员结合我国煤矿企业的实际情况,研发出具备较高技术含量的KJ95X、KJ90X等监控系统,进一步提升了国内煤矿安全监控系统的智能化水平,在煤矿生产应用和管理中起到很好的作用。利用机电一体化技术实现对三相异步电动机、传动装置、液压控制系统和制动装置等进行在线监测,通过监测程序来检测设备的运行状态,发现故障及时对工作人员进行报警,通过人机界面提供故障的位置,可以快速地对组织人员进行维修,使得煤矿设备可以快速恢复运行,也可以减少工作人员的劳动强度,使煤矿设备可以高效率运行。
        2.2机电一体化技术在带式输送机中的应用
        国内开展的煤矿机电一体化重大技术项目,已经使得煤矿设备自动化性能和智能化性能得到很大的提升,带式输送机是煤矿生产的重要设备,长距离、大功率的矿井带式输送机已经得到了很大的突破,已经开发出多种类型的带式输送机,比如,成套长距离大倾角带式输送机,可伸缩式巷道带式输送机等,对重要的控制元件和核心元件进行了深入地理论研究,很多关键部件已经研发成功,利用PLC控制器、变频器等装置来现实输送机的CST软启动控制,两台皮带运输机可以通过一台或多台CST来实现控制,实现长距离、大运量的控制,也可以对输送机进行良好的制动控制,将行星齿轮减速器、液力耦合器等先进的设备应用到皮带输送机中,使得输送机具备良好的控制性能和动力性能。
        2.3采煤机机电一体化技术应用
        电牵引式采煤机技术已经取得了很大的突破,与原来煤矿生产采用的液压采煤机进行对比来看,有着更充足的牵引力,如果采煤机在制动工况下,可以将能量转变为再次应用电能,起到很好的节能降耗效果。如果在大倾角煤层牵引工况下,可以保证设备以很好的效率运行,不会产生很大的磨损,有着很好的安全性、可靠性,维修保养工作量比较小,动态特性比较好,电牵引采煤机的传动机构得以简化,能源的转化率有着大幅提升。


        2.4提升机中的机电一体化技术应用
        煤矿生产自动化水平的提升,可以减少矿业工人的劳动量,提高煤矿资源的生产率,也可以防止操作人员水平和经验不足,对生产精度造成影响。比如,薄煤综采设备采用液压支架电液控制系统,通过控制程序对支架动作进行控制,保证支架可以在无人操作的情况下运行,操作人员可以采用远程操作或者自动运行方式。交-直数字化提升机是煤矿机电一体化典型应用,把驱动装置与滚筒进行结合,采用了电力电子技术、自动控制技术、通信技术等,总线通信方式将提升数学信号的传输质量,不再采用传统的继电器控制,有效地简化了电器元件的数量,有着很高的可靠性。提升机的硬件具有很好的通用性,通信协议也可以实现兼容,配置起来更为简单。国内研发的数字化交-直提升机,控制核心采用双处器方式,可以更好地保证提升机的运行稳定性和可靠性。
        2.5机电一体化技术在其他煤矿机械中的应用
        一些采煤机、综掘机也通过机电一体化技术来提升设备的可操作性,将控制技术与煤矿开采设备进行结合,利用微控制器对自动变速箱进行控制,根据生产负荷来调整传动比,可以将电动机的性能充分发挥出来,有着很好的技术经济性。操作流程也可以得到合理简化,煤矿生产设备的安全性能也可以得到保证。煤炭装载系统的机电一体化设计,可以将工作人员从繁重的劳动中解放出来,只需要操作控制按钮,就可以完成煤炭装载作业,有效地提高生产效率。煤炭掘进设备是保证煤矿正常开采的基础条件,掘进机可配置隔爆型控制箱、压扣式控制按钮等构建起电气控制系统,通过与液压系统配合可以完成多种掘进作业。
        3发展趋势
        3.1网络化趋势
        在当前社会快速发展的背景下,我国的煤矿机电一体化技术也不断优化和完善,同时,在机械工程中也有着更加广阔的发展空间,当前煤矿机电一体化技术向着网络化的方向进发展。
        为了促进煤矿机电一体化技术能够向着网络化发展,这就要求在应用机电一体化技术的同时,进一步综合人工智能、信息技术、科学技术等,落实提升机电一体化技术自身的实践性以及综合性,为推动实现机电一体化技术网络化发展奠定坚实的基础。与此同时,还要在机电一体化技术工作中适当地融入各种工程技术,实现自动化技术能够广泛应用,通过这种手段促进我国机械工程的长远发展,达到理想的发展目标。
        3.2模块化趋势
        煤矿生产机电一体化的企业具有数量庞大的特点,所以机电一体化的产品种类也具有多样性,这就在很大程度上提升了生产机电一体化机械零件的难度系数,所以在实际应用工作中,最为关键以及艰巨的工作内容之一就是落实机电一体化产品模块化,像图像识别以及距离测量等工作。
        在当前,煤矿机电一体化技术由于受到电子技术系统化以及标准化等各种问题的影响,加强对其有效应用,将会最大限度地提升产品的生产质量和效率,并且在结束生产或将会在第一时间匹配产品中的各种关键零部件。因此,在以后社会快速发展的背景下,机电一体化技术会向着模块化的方向进步。
        3.4智能化趋势
        我国的科技技术正在不断地优化和完善,在社会的发展中,煤矿机电一体化技术也要融合各种现代化的科技技术,实现机电一体化技术向着智能化的方向进步。而产品实现智能化是体现出机电一体化智能化方法发展的前提和保障,这也是和传统机械技术所存在的主要区别,这就需要落实坚持遵循以控制理论为保障,再进一步将生理学、人工智能以及心理学等有效融合,再采用模拟人工智能的手段,落实开展自动编程诊断以及产品的加工环节。
        结语
        综上所述,基于当前的科学背景,煤矿企业必须在生产中积极应用机电一体化技术,为企业的经济发展带来更多的效益,在激烈的市场竞争中提升自己的地位。机电一体化技术是信息技术、电子技术和机械工业相结合的综合技术,极大地提高了我国的生产力,在煤矿的应用效果也证明了这一点。为了使煤矿生产更安全、更高效,应注重机电一体化技术的发展速度和质量,促进机电一体化技术在煤矿生产各方面的应用。
        参考文献
        [1]韩海云.煤矿机电一体化技术的应用、管理及发展趋势[J].中国高新技术企业,2015(33):153-154.
        [2]陈红芳.煤矿机电一体化技术应用及发展[J].能源与节能,2015(04): 148-149.
        [3]周俊丽.煤矿机电一体化技术应用及发展研究[J].中国新技术新产品, 2012(07):104-105.
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