機電一體化在煤基活性炭生產上的應用

王浩

摘 要：煤基活性炭生產行業的發展日漸蓬勃，其技術也被越來越關注。本文先從機電一體化技術單獨分析開始，在介紹其功能原理的同時又簡要分析了其技術優勢。又從煤基活性炭生產工藝開始，探究出了其發展存在的問題，最后介紹機電一體化運用到煤基活性炭生產鏈上的種種優越性。

關鍵詞：機電一體化；煤基活性炭；特征模型；匹配對接

中圖分類號： TQ424 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）25-212-2

0 引言

隨著全球科技的高速發展，各科類行業的交織發展在很大深度上得到推進，這也間接導致能源工程與機械工程行業在技術與設備方面進行改革的必要。經濟全球化的來到，有關機構早已感受到改革趨勢的緊迫性，要想在市場上穩固的立足，只能通過技術改造和生產模式轉型。煤基活性炭作為一種優良的吸附性產品，在其生產過程中，運用機電一體化替換純人力操作生產具有超前的優越性。

1 機電一體化的技術優勢與應用現況

機電一體化作為一種新型科技機械技術，它的主要特性是指在傳統的機械設備里引入電子計算機控制系統，使得普通機械生產設備變得智能化、系統化。從另外一個角度講，機電一體化是把光學、信息學、微觀加工學以及微機電一體化的新型技術。機電一體化不管是在數控領域、機器領域、還是集成制造領域都取得了很大的成效。

1.1 功能原理與應用解析

所謂機電一體化系統，原理上講就是將機器、電子與通訊等獨立功能與特性技術相結合為一體的高級綜合系統，一款機電一體化系統的核心組成要素是總集成系統與子系統的對接接口設計。大多數機電一體化設備的總性能是由多個子設備的功能特性的協同效應來組成的，這就是機電一體化系統的總系統功能。對于機電單元件功能剖析，需要逐步探究機電對接特性來解決相關問題。而解決這類問題的一般思路就是將各個單元控件作為整體與相關功能部件融合，在充分考慮接口適配器的時候建立機電一體化接入口特性模型（見圖1）來解析其功能特性。

1.2 技術優勢

機電一體化技術具有的安全性高，不管是從監視、警報還是自我保護方面，都具備其獨特的優越性，最大程度上降低安全系數；得益于機電一體化的高強數字處理與控制的特點，以及超高的靈活性，保證了其生產效率與質量；系統化運行模式對產品的加工與質量檢測監控能夠在最短時間內發現問題并做出正確的處理，保證流程的持穩運行。

2 煤基活性炭生產概述

煤基活性炭當前已被廣泛運用于科防、飛行、食品安檢、醫療衛生、環保、日常生活等各個行業領域。它作為一種用優質煤炭作為原料的高富有值、高技術含量的細加工產品，煤基活性炭具有穩固的物化性質以及優良的吸附性能，最重要的，豐富多孔的內部結構奠定了其頗高的利用價值。

2.1 煤基活性炭生產工藝

原始煤基活性炭的傳統工藝以每個生產環節為獨立單元，絕對的純人力操作，這種生產工藝模式不僅浪費原料，而且產品質量無法精確控制。現代生產工藝流程主要為磨煤機進行原煤粉碎、攪拌機配合液壓機進行活性炭結構成型。其中，機電一體化的應用使之成為高效靈敏流水線生產。（詳情見圖2）

2.2 煤基活性炭發展存在的問題

目前我國國內煤基活性炭生產發展存在許多問題，主要體現在，生產工藝底子薄、基礎差，對原煤純度的依賴性高，機器落后，智能化程度低，直接導致巨額生產的效率低下。再者，煤基活性炭生產企業機構多而小，風險高。其次，煤基活性炭的種類少，主要以中低級活性炭為主，結構不穩定，吸附力弱，導致性能價值低。經分析，這和其產業工藝模式和技術有很大的關聯，現在大多數企業還是作用人力操作控制流程，導致原料浪費、產品質量不達標現象頻繁出現。

3 機電一體化在煤基活性炭生產上的優越性

由于傳統煤基活性炭生產工藝存在很大的紕漏性，不管是在機器設備方面還是系統自動化程度方面都不能很好地將煤基活性炭生產效率有效提高，并且存在一定的風險系數。利用機電一體化技術，將煤基活性炭生產系統化、智能化，有效地解決了人工操作帶來的一些問題。

3.1 煤基活性炭生產中應用機電一體化技術的必要性

隨著科學技術的高速發展，煤基活性炭生產技術也對企業提出了新的要求，而機電一體化技術在整個煤基活性炭生產鏈上發揮著驚人的作用。首先，煤礦企業要從地下開采巨量的原煤碳，并運用一定的傳輸設備將其運送到地表。而后，利用高級計算機技術與現代自控技術結合形成一體化機電技術，將煤基活性炭的生產工藝從人工化操作轉為自動化操作，極大提高生產效率，提高運輸與信流的磨合程度。所以，將機電一體化技術運用到煤基活性炭生產上去，是一種主流，也是一種趨勢所在。

3.2 匹配對接策略

關于煤基活性炭生產鏈與機電一體化技術的匹配對接問題，一般主要由系統功能原理單元解析與次序分層解析為主，對機電一體化設備的相關單元件性能調試與檢測是匹配的第一步，而后進行接口適配檢查環節，經相關分析表明，機電一體化設備系統特性大概由目標運行特性、馬達推動功能、傳感特性、傳輸功能、自控系統以及單元輔助功能等組成。研究核心就是對機電一體化技術在煤基活性炭生產上的運行鏈原理解析。其單元功能原理求解與接口匹配并行策略框圖如下。

4 結束語

隨著高速發展的電子計算機技術，電子技術領域必將再次上演一場全新的變革和進步，這就再一次顯示了機電一體化技術的發展與進步以及它對經濟發展的推動與促進，變得越來越不可忽視。我們知道，科學技術的進步不只是能夠帶來方便，同時科學技術的發展也要依靠人類智慧的進步，我國要想在煤基活性炭生產行業立足于穩定之地，在世界競爭中處于不敗地位，就首先要從技術上把關通過，大力發展高技術、高素質、高綜合的學科與技術，堅持創新才是永不落后的策略。

參 考 文 獻

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