論機電一體化在煤礦機械中的應用

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摘要：本文以機電一體化在煤礦機械中的應用為研究主題，分別對機電一體化技術概述、煤礦機械中機電一體化應用意義以及我國煤礦機械機電一體化技術的具體應用和未來發(fā)展方向進行了分析與闡述。

關鍵詞：機電一體化；煤礦；煤礦機械；應用

機電一體化是基于信息技術、計算機技術、電子通信技術、工程機械技術以及自動化技術不斷發(fā)展與應用的基礎上得以實現(xiàn)。因此，機電一體化是一門綜合性、技術性較強的學科，具有功能多樣性的特點，在我國眾多領域尤其是制造業(yè)、工業(yè)以及煤礦機械中具有重要應用價值。就我國煤礦機械而言，機電一體化的有效應用，在一定程度上提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)與管理的效率與科學水準，加大了煤炭企業(yè)的綜合競爭優(yōu)勢，是煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。但是，目前由于我國機電一體化技術研究與應用相對較晚，在實踐應用中存在一定缺陷，因此對煤礦機械中機電一體化應用的研究具有重要現(xiàn)實意義。

1機電一體化技術概述

機電一體化技術的概念最早起源于1970年前后的日本，是結合應用機械技術與電子技術為一體的綜合性技術。隨著科學技術的不斷發(fā)展與應用，機電一體化技術已成為以“微計算機”為主體的微電子技術、信息技術向機械工業(yè)滲透與機械電子技術相結合而形成的涵蓋自動控制技術、傳感測試技術、接口技術、微電子技術、信息技術、機械工業(yè)技術特征與功能為一體的綜合技術。因此，機電一體化在一定程度上具有功能多樣性、集成性、信息化、自動化等特點?；跈C電一體化的完善與發(fā)展，機電一體化技術在我國煤礦企業(yè)中得到了廣泛應用，在一定程度上提高了煤礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性、穩(wěn)定性，促進了煤礦企業(yè)機械化與自動化的建設與發(fā)展。

2機電一體化在煤礦機械中的應用意義

（1）機電一體化技術的應用是煤炭企業(yè)發(fā)展的必然需求。隨著社會經(jīng)濟一體化進程的深化以及企業(yè)組織結構的改革發(fā)展，機電一體化技術的應用已成為煤炭企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然需求，促進了煤礦現(xiàn)代化建設整體結構的優(yōu)化發(fā)展。隨著機電一體化技術在國際發(fā)展中的不斷完善以及我國對其重視程度的提升，在煤礦機械工程中的應用已成為煤礦企業(yè)機電一體化技術應用的典型代表。（2）機電一體化技術的應用有利于提高煤礦機械生產(chǎn)效率。目前，在我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中，雖然已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)的全面覆蓋，但機械生產(chǎn)仍存在整體水平低下、工人勞動強度大、機械作業(yè)環(huán)境差、機械生產(chǎn)安全性不高等問題。而實現(xiàn)煤礦機械機電一體化技術的有效應用，如傳送機、生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)等方面的應用，可有效改善煤樣企業(yè)煤礦機械工程生產(chǎn)問題，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，降低企業(yè)人力資源的浪費。（3）機電一體化技術的應用有利于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。機電一體化技術在煤礦安全監(jiān)督系統(tǒng)、后備保護設備等方面的應用，有效提升了煤炭企業(yè)機械生產(chǎn)的安全性，降低了煤炭企業(yè)工作環(huán)境對員工的影響與傷害，推動了煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)理念的落實與優(yōu)化。（4）機電一體化技術的應用有利于煤礦企業(yè)綜合效益的提升。機電一體化技術在煤礦企業(yè)中的廣泛應用，有效提升了企業(yè)綜合效益。例如，煤礦機械機電一體化生產(chǎn)，改善了傳統(tǒng)多粉塵、潮濕、暗冷環(huán)境下的人工作業(yè)；降低了工人的勞動強度，自動化操作提升了機械生產(chǎn)的安全性；改善了企業(yè)員工薪資待遇；為煤炭企業(yè)地方經(jīng)濟的發(fā)展提供了條件，如信息化維修、自動化操作、系統(tǒng)集成等行業(yè)得到了建設與發(fā)展。

3機電一體化在煤礦機械中的具體應用

（1）煤礦機械安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。煤礦開采、運行與管理安全問題已成為煤炭企業(yè)關注與思考的重點，近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及科學技術的應用，我國大多數(shù)煤炭企業(yè)結合自身實際情況，已經(jīng)安裝了煤礦機械安全監(jiān)控系統(tǒng)，利用機電一體化技術，實現(xiàn)了各安全監(jiān)控系統(tǒng)與采礦系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、監(jiān)管制動系統(tǒng)的連接，進一步實現(xiàn)了系統(tǒng)故障檢測與報警的自動化發(fā)展，有利于提高設備使用年限，提高維修人員的工作與管理質量，強化煤礦生產(chǎn)安全性。（2）輸送機中的應用。輸送機是我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)與運行中較為常用的一種煤礦機械設備，它具有半自動化、長距離連續(xù)運輸、高機械工作效率、大容量運輸?shù)忍攸c，對我國煤炭企業(yè)機械化工程建設與發(fā)展具有重要促進作用。近年來，隨著煤礦機械自動化、信息化、系統(tǒng)化的發(fā)展，煤礦機械帶式輸送機實現(xiàn)了機電一體化技術的有效應用，有效提升了輸送機故障定位、安全預警、抗干擾、操作簡便等性能。其中可編程型PLC控制器的應用，進一步提升了輸送機整體工作性能，實現(xiàn)了不同環(huán)境下的長期作業(yè)，有效減輕了工作勞動負擔，提升了煤礦機械生產(chǎn)效率。（3）采煤機與提升機中的應用。煤礦開采是煤炭企業(yè)生產(chǎn)工作中的核心環(huán)節(jié)也是首要任務，其開采環(huán)境多數(shù)比較惡劣，工作強度較大。因此，采煤機的應用對煤炭企業(yè)煤礦開發(fā)具有重要意義。在目前煤炭企業(yè)競爭日益加劇、煤炭企業(yè)開采事故頻發(fā)的背景下，采煤機的工作質量與工作效率的提升具有重要研究價值。目前，我國應用最廣泛的采煤機主要是電牽引采煤機，基于機電一體化技術的電牽引采煤機相對于傳統(tǒng)液壓牽引采煤機而言，其牽引作用更強，同時所需要的電能資源更小，操作控制性與工作效率更高，機械設備磨損性較小，是功能性與適用性較高的煤礦機械產(chǎn)品。提升機也是煤炭企業(yè)煤礦機械生產(chǎn)過程中，最具有應用價值的機械產(chǎn)品。隨著我國煤礦機械機電一體化技術的應用與革新，數(shù)字化交直流提升機已成為我國煤礦機械生產(chǎn)中提升機應用的典型代表，并得到廣泛的重視與使用。數(shù)字化交直流提升機集合了包括電子通訊技術、計算機技術、自動化控制技術等多項新技術與高新科技成果，有效提升了煤礦機械生產(chǎn)的安全性、機械操作的簡便性，推動了我國煤炭企業(yè)綜合效益的提升，強化了煤炭企業(yè)生產(chǎn)的安全性。（4）煤礦機械工程在節(jié)能減排功能中的應用。隨著“可持續(xù)發(fā)展”、“綠色生產(chǎn)”、“低碳生產(chǎn)”等科學發(fā)展觀念的提出，我國煤炭企業(yè)在生產(chǎn)與管理中進行了改革與創(chuàng)新發(fā)展，在煤礦機械生產(chǎn)中，通過利用機電一體化技術的信息編程，有效降低了煤礦機械工程中帶式輸送機、液壓機、烘干機、提升機、傳送機對電能資源的消耗，實現(xiàn)了低能耗、高效率產(chǎn)業(yè)結構的改革發(fā)展，為我國煤炭企業(yè)的優(yōu)化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件，又提升了企業(yè)競爭優(yōu)勢。（5）煤礦機械其他方面的應用。機電一體化在煤礦機械中具有廣泛的應用，除上述提到的安全監(jiān)控系統(tǒng)、輸送機、采煤機、提升機等方面的應用外，在計算機技術與液壓控制技術融合體系、在除塵機、煤礦機等機械設備自動變速系統(tǒng)，以及挖掘機安全系統(tǒng)中，同樣具有發(fā)揮著重要作用，用以提升煤炭企業(yè)的機械生產(chǎn)質量與生產(chǎn)效率。

4機電一體化在煤礦機械中應用的發(fā)展方向

（1）智能化發(fā)展方向。基于社會對煤炭企業(yè)機械生產(chǎn)的要求以及科學技術的不斷創(chuàng)新，機械工程自動化以及機電產(chǎn)品智能化的要求不斷提高，從而促進了機電產(chǎn)品的智能化發(fā)展?；谟嬎銠C機器人技術發(fā)展基礎上的智能化技術的研發(fā)與應用，將進一步實現(xiàn)煤礦機械機電一體化的完善，為煤炭企業(yè)機械化的發(fā)展提供全新的方向。（2）微型化發(fā)展方向。微型化主要是指煤礦機械中機電一體化技術向微觀領域以及微計算機方向的發(fā)展。機電一體化微型化系統(tǒng)的構建，有利于進一步簡化機械操作程序，減少能源消耗，改變系統(tǒng)應用元件體積，強化信息管理。（3）網(wǎng)絡化發(fā)展方向?；ヂ?lián)網(wǎng)技術的應用已成為當今時展的主流趨勢，使人們的生活需求與企業(yè)生產(chǎn)需求之間產(chǎn)生了密切的聯(lián)系。在煤礦機械生產(chǎn)中，實現(xiàn)網(wǎng)絡化的發(fā)展已成為新時期煤炭企業(yè)研究與思考的重點，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)安全性，提高煤炭企業(yè)管理與經(jīng)營效率。（4）人性化發(fā)展方向。人文精神以及人文理念的要求是我國企業(yè)改革發(fā)展的核心內(nèi)容，在煤礦機械生產(chǎn)中，對于機電產(chǎn)品的應用應在“為人民服務”的基礎上，進行不斷創(chuàng)新與完善，營造良好的工作環(huán)境，提升企業(yè)競爭優(yōu)勢。（5）綠色環(huán)保發(fā)展方向?！熬G色生產(chǎn)”、“生態(tài)環(huán)境保護”已成為我國煤炭企業(yè)機械化生產(chǎn)建設的重要內(nèi)容，其中煤礦周邊環(huán)境的保護、水資源的再利用以及能源的節(jié)約是新時期煤礦機械機電一體化發(fā)展的必然需求，具有重要意義。

5結語

總而言之，機電一體化技術在煤礦機械工程中的應用具有重要意義，不僅有效提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)、運行與管理的工作效率，也促進了煤礦機械工程自動化與機械化進程的深度發(fā)展，提升了企業(yè)在市場中競爭的優(yōu)勢?；诮?jīng)濟全球化以及科技的不斷發(fā)展，為達到國際標準，煤礦機械機電一體化技術將得到進一步的創(chuàng)新發(fā)展，智能化、微型化、人性化的發(fā)展，將進一步推動煤炭企業(yè)安全、穩(wěn)定與可持續(xù)競爭發(fā)展的優(yōu)化。

參考文獻：

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[2]郭偉杰，付亮.機電一體化在煤礦機械中的應用分析[J].山東工業(yè)技術，2016，12:164.

作者:郎建棟 單位:河南省許平煤業(yè)有限公司機電處