淺析機電一體化在煤礦機械中的作用

崔立柱

摘 要：機電一體化已經成為了煤礦機械發展的主要趨勢，作為新時代的煤礦業，其正處于一個更新換代的轉折點，現在的煤礦機械正處在一個向機電一體化方向發展的時代，隨著國家對煤礦安全生產的重視，煤礦設備投入的不斷增加，煤礦機械也處在一個更新換代的時期。煤礦業在投入設備的基礎上重視安全生產，文章著重對煤礦生產中機電一體化情況進行了探討，并闡釋了其在煤礦生產中的主要作用。

關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；作用；應用

科技的進步為新時代的各行各業都帶來了新型的先進技術，煤礦業也不例外，在煤礦生產中對于機械性能的要求也不斷的在提高，煤礦機械中微電腦的應用會更加的廣泛，且機械結構會更加復雜，其對于維護的要求也向著更加專業的方向發展。以下就通過文章對煤礦機械中電子裝置的控制功能、特性和類別以及電氣的功能、特性和類別進行初步的介紹。用以幫助工作人員以及管理人員更加了解煤礦機械。

1 機電一體化的產生與應用

機電一體化又稱機械電子工程學，是一門跨學科的綜合性高技術，是由微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、機械技術、液壓技術以及其他技術相互融合而成的一門獨立的交叉學科。目前各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。

在現代的煤礦生產中，機械性能會直接影響到煤礦的產出，機械的自動化程度以及經濟性都會對生產造成一定的影響，也會對煤礦的供電、通風以及排水、提升造成安全性影響。煤礦機械的經濟性、可靠性以及動力性會直接受到機械電氣以及電子系統中控制部分的性能以及質量好壞的影響，在此影響下會直接對機械的壽命施工質量以及生產效率造成影響。微電子系統在現代煤礦生產中越來越不可或缺，已經成為了現代煤礦機械的核心組成部分，同時，也成為了評判煤礦機械水平的標準之一。隨著科技的進步和機械技術的發展，煤礦機電在性能上不斷提高，微電子開始在煤礦機械中得到廣泛的應用、推廣，成為了煤礦機械的重要組成部分。換言之，煤礦機械系統的復雜程度會越來越高，功能也會越來越強大，應用范圍相對也會隨之變廣，但是隨之而來的問題便是其維護和維修要求也相對開始變得越來越專業，這就使得煤礦的工作人員所面臨的專業機械問題更加復雜。為了更好的適應更加復雜的機械設備以及控制系統，對煤礦員工的技術培訓就顯得尤為重要，同樣對設備的管理也成為了煤礦管理工作的中心內容。

隨著開采技術的提高，以及新時期對于煤礦生產的要求，煤礦機械的使用中僅僅依靠液壓技術以及機械技術已經不能滿足現代機械性能要求。對于煤礦機械應用，現代化的生產要求煤礦機械具有更好的可控性，更加智能化。因此微電子的技術引入成為了煤礦機械的必然發展趨勢，在對煤礦機械的控制上微電子控制成為了必然的選擇。機電一體化作為新興的技術，以其獨特的適應性開始受到煤礦業的關注，將機電一體化技術引入煤礦生產的機械設備中，不僅僅是對于煤礦機械的技術革新，同時也使得煤礦機械設備從性能上有了本質的改變。

機電一體化又被稱作電子機械工程學，是一門綜合性技術，同時也是一門跨學科技術，由多種學科技術（計算機技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術以及液壓技術）相互融合形成的交叉學科，卻又獨立于上述任何一門學科。機電一體化的技術最先得到應用是在上世紀七十年代，得以應用于國外機械中。而隨著微電子技術在八十年代末期逐步的發展，并成為了核心技術開始，機械制造的發展速度日新月異，并且隨著微處理、計算機、檢測、傳感以及信息處理等技術在煤礦機械中得到引用并逐步發展，對煤礦機電產品性能產生了極大的促進，使得煤礦機械發展進入了一個快速轉變階段。目前以微處理器或者是微電腦為核心的電控系統已成為了我國煤礦機械的發展趨勢，雖然同發達的西方國家相比，我國的微控系統還存在一定的差距，但是隨著技術的引入和研究發展，煤礦機械技術的提升也會十分迅速。

我國煤礦業引入微電子控制系統主要用于對煤礦機械功能進行提升，其主要實現了以下幾方面功能。

2 在線監控、自動報警及故障自診

即對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態監控，出現故障能自動報警并準確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制，可實現多種在線監控和故障自診，還有煤礦用各種電器設備也越來越智能化。

3 節能降耗，提高生產效率

例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等，使用變頻起動、PLC控制系統，節電量就為30%左右，同時生產效率也大大提高了。

4 有效提高生產的自動化、半自動化

自動化煤礦機械設備是今后的發展趨勢，而半自動化的機械設備應用也會越來越廣泛，不但從勞動強度上減輕了操作人員的負擔，同時也是對生產效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人員經驗不足而對作業精度造成的影響。微電子在煤礦機械設備中的應用也是其自動化智能化發展的重要保障，去推廣以及應用，使得機械系統的構造越來越復雜，但是功能以及適用范圍也會隨之而擴大。

5 其他應用

一些國外生產的輸送機、采煤機、綜掘機等采用了電子（微電腦）控制的自動變速器，能夠根據外負荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比，從而改變功率，這不僅充分利用了電動機功率，大大提高了能耗經濟性，而且也簡化了操作，降低了勞動強度，提高了設備的安全性能，提高作業人員操作的安全性。目前我國在綜合機械化采煤機上采用電子（微電腦）控制，可實現無人操作，使機械能在危險地帶或人無法接近的地點進行作業，也配備了無線遙控裝置，可遠程遙控也可微電腦編程控制。電子（微電腦）系統的可靠性是煤礦機械非常重要的一項性能指標。由于煤礦機械一般井下作業，其直接受到潮氣、煤塵、通風、石塊、地質變化等的侵襲，此外還受到采煤振動和沖擊以及各種電、磁等的干擾，工作環境非常惡劣，因此電子（微電腦）控制系統必須滿足井下性能環境要求，能在井下環境溫度下可靠、穩定地工作；抗壓強度高、抗老化，具有較長的使用壽命；密封性能好，能防止水分和污物的侵入；較好耐沖擊和抗振性能；較強的抗干擾能力，系統能在各種干擾下可靠地工作。

6 結束語

科學技術的進步所帶來的便是煤礦機械的發展，而機械技術的發展使得煤礦機械在性能上的適應性越來越高。隨著機電一體化程度的加深，以及先進技術的引入，我國的煤礦機械技術發展開始向著微電子控制系統轉變，在應用上更加的廣泛，同時對于相關維修以及管理工作人員的專業素養要求也越來越高。即便如此，機電一體化也越來越得到廣大煤礦業生產者以及管理者的推崇，在應用中不斷的吸取經驗，從而得以發展提高。雖然世界機電一體化的微電子控制技術發展較早，但是我國的技術應用起步較晚，因此在煤礦的生產上還存在很多的差距。但是社會對于煤礦生產的要求不會因此而降低，因此機電一體化變革刻不容緩，需要煤礦生產工作中每一個環節的相互配合，以及每一個環節的工作人員的共同努力。

參考文獻

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