煤礦工程機械控制中機電一體化的運用

梁曉旭

引言

隨著科學技術的不斷進步，計算機技術得到廣泛的應用，推動了相關技術的發(fā)展，機電一體化技術正是科技發(fā)展的產(chǎn)物，綜合了機械技術與微電子技術，在工程機械中發(fā)揮著越來越重要的作用。煤礦工程的工作環(huán)境較為惡劣，機電設備的控制管理難度較高，傳統(tǒng)完全依靠人工的操作模式，不僅會增加工作人員的負擔，還會影響煤礦生產(chǎn)效率。因此，煤礦企業(yè)需要積極探索機電一體化技術，提升工程機械的整體性能和自動化水平，進而促進煤礦開采、運輸?shù)裙ぷ餍逝c質(zhì)量的提升，同時能夠減少煤礦工人的工作量，確保煤礦生產(chǎn)安全，進而促進煤礦工程經(jīng)濟效益的提升。

1 機電一體化技術簡析

機電一體化技術指的是機械技術與微電子技術的一體化，其中包括了計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化控制技術、集成技術等多種類型。其中常見的機電一體化技術有以下幾種：①傳感技術，通過傳感器對機械設備、電氣設備的運行信息進行采集、監(jiān)測，從而方便操作人員全面了解機電設備的狀態(tài)，制定科學的控制方案；②自動控制技術，可以根據(jù)工程機械的操作要求，構(gòu)建完善的自動化系統(tǒng)，通過PID控制原理，實現(xiàn)機電設備的自動化控制，尤其對于煤礦工程機械具有重要的應用價值；③信息技術，實現(xiàn)機電信息的標準化、科學化管理，可以通過計算機分析和計算機電設備的相關運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設備信息的自動化處理，提高設備的控制效率。隨著時代的發(fā)展，機電一體化技術朝著智能化、網(wǎng)絡化、集成化的方向發(fā)展，同時將遠程監(jiān)視和控制技術應用到機械工作中，將進一步提高機電設備的管理水平[1]。

2 煤礦工程機械控制中機電一體化的運用意義

2.1 提高煤礦開采效率

隨著煤礦工程機械設備的增多，機電一體化技術的應用范圍不斷增大，在很大程度上提高了機械設備的自動化運作水平，操作人員只需要簡單的控制，就能夠讓機械設備完成各項復雜的作業(yè)任務。與傳統(tǒng)的開采設備及控制技術相比，煤礦企業(yè)通過機電一體化技術大大提升了煤礦開采效率，保障開采質(zhì)量的同時，增加了煤礦產(chǎn)量。

2.2 確保機械設備的穩(wěn)定性

煤礦工程機械控制中應用機電一體化技術可以通過計算機系統(tǒng)和傳感器對機械設備的運行狀態(tài)進行全面的監(jiān)控，甚至能夠針對機械設備的關鍵結(jié)構(gòu)進行實時監(jiān)測，從而及時發(fā)現(xiàn)機械設備的異常運行情況，如果設備出現(xiàn)異常，可以通過報警系統(tǒng)及時發(fā)出報警信號，同時自動斷電停運，方便運行管理人員開展故障檢修和處理，確保了機械設備的穩(wěn)定性[2]。

2.3 促進煤礦企業(yè)長久發(fā)展

時代在不斷進步，煤礦行業(yè)也需要不斷與時俱進，進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術革新，通過機電一體化技術的應用，能夠全面提高工程機械設備的操縱性能，逐漸實現(xiàn)自動化駕駛和遠程操控的目標，從而使得機械設備能夠適應于各種復雜的煤礦開采環(huán)境，通過智能化推土機、智能機器人等代替人工作業(yè)，確保煤礦工程的安全性，進而促進煤礦企業(yè)的長久發(fā)展。

3 煤礦工程機械控制中機電一體化的具體運用

3.1 掘進設備中的運用

掘進設備是煤礦工程中的一項重要設備，也是煤礦開采的基礎設備。通常而言，煤礦開采用到的掘進機主要包括電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)兩部分，通過來兩個系統(tǒng)的相互協(xié)作，完成挖掘和前進操作。將機電一體化技術應用到掘進設備中，能夠?qū)崿F(xiàn)對切割電機功率的自動化調(diào)節(jié)和控制，同時，能夠?qū)崟r檢測掘進程度，及時處理挖掘過程中的異常情況，確保煤礦掘進作業(yè)的順利進行。

3.2 提升設備中的運用

提升設備是煤礦工程中重要的運輸設備。在煤礦開采過程中，應用較多的為交變頻調(diào)速提升機，運用機電一體化技術，可以對驅(qū)動電機及滾筒進行集成組裝，從而實現(xiàn)設備結(jié)構(gòu)的簡化，同時應用電氣自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機械技術、電力電子技術、計算機技術、自動化控制技術的融合應用。此外，提升設備中可以應用變頻調(diào)速技術，通過多種轉(zhuǎn)速切換，實現(xiàn)提升設備運行速度的靈活調(diào)整和可靠控制，進而促進煤礦開采工作的順利進行。

3.3 在帶式輸送設備中的運用

煤礦工程機械中應用較多的設備還包括帶式輸送機，根據(jù)煤礦開采工作的需要，帶式輸送設備需要具備長距離連續(xù)輸送與較大輸送量的特點，通過運用機電一體化技術，帶式輸送設備的性能能夠得到可靠提升，進而滿足煤礦工程需要。機電一體化技術應用的過程中，可以通過PLC技術進行自動化程序的編寫和執(zhí)行，只需要根據(jù)工作周期以及工作任務安排就能夠?qū)崿F(xiàn)輸送設備的自動化控制，進而在惡劣、復雜的環(huán)境中能夠不間斷連續(xù)作業(yè)，確保煤礦能夠及時輸送出來。

3.4 支護設備中的運用

傳統(tǒng)煤礦工程中，采用較多的支護設備就是液壓支架，在機電一體化技術的推動下，液壓技術與計算機技術實現(xiàn)有效融合，進而促進支護設備的“電液控制”。液壓控制與計算機技術的有機結(jié)合，可以有效減少頂板與支架的沖擊荷載，同時，提升了支護設備的操作效率，此外，還能夠?qū)χЪ茴~運作進行狀態(tài)監(jiān)測。通過機電一體化技術，可以監(jiān)測液壓支護中的高壓液體含量，并且實現(xiàn)用量的自動調(diào)節(jié)。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展，煤炭企業(yè)對于高新技術的應用需求不斷增加。機電一體化技術實現(xiàn)了機械技術與電子技術的有效結(jié)合，在煤礦工程機械中具有良好的應用前景，相關技術人員需要結(jié)合先進的科學技術不斷對機電一體化技術進行完善和應用，進而提升煤礦生產(chǎn)效益。

[1]葉俊平.煤礦工程機械控制中機電一體化的運用[J].技術與市場，2016，23（07）：237.

[2]蘆景英.煤礦工程機械中機電一體化的科學運用[J].河南科技，2012，（22）：21～22.