礦山機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的分析及研究

劉鑫

摘 要：機(jī)械設(shè)備是礦山生產(chǎn)中不可或缺的重要組成部分之一，為在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，提升機(jī)械設(shè)備的性能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可以對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用。基于此點(diǎn)，文章從機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)分析入手，論述了礦山機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)Υ龠M(jìn)礦山生產(chǎn)效益的提高有所幫助。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)械;機(jī)電一體化;生產(chǎn)

近年來(lái)，我國(guó)的礦山生產(chǎn)基本實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化，由此使得生產(chǎn)效率大幅度提升。在礦山機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備是核心部分，其性能高低直接關(guān)系到生產(chǎn)效益。從實(shí)際情況來(lái)看，部分機(jī)械設(shè)備仍然需要人為手動(dòng)操控，這種控制方式不但安全性不高，而且還會(huì)導(dǎo)致機(jī)械的運(yùn)行效率下降。為有效解決這一問(wèn)題，可在礦山機(jī)械設(shè)備中，對(duì)先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)

機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)電一體化技術(shù)逐步完善，它的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.1 綜合性

這是機(jī)電一體化技術(shù)最為基本的特點(diǎn)之一，該技術(shù)由多種技術(shù)結(jié)合而成，包括機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子及微電子技術(shù)等等，上述技術(shù)有機(jī)融合到一起，構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)比較完整的系統(tǒng)[1]。正因如此，使得機(jī)電一體化技術(shù)成為一項(xiàng)綜合性的技術(shù)。

1.2 應(yīng)用性

機(jī)械設(shè)備是機(jī)電一體化技術(shù)的載體，而機(jī)電一體化技術(shù)則是以實(shí)現(xiàn)機(jī)電過(guò)程自動(dòng)化控制為核心。從本質(zhì)的角度上講，這是一種能夠滲透到機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用技術(shù)，基本不會(huì)受到行業(yè)的影響。比如冶金行業(yè)的機(jī)械設(shè)備可以應(yīng)用，礦山行業(yè)的機(jī)械設(shè)備同樣能夠應(yīng)用。

1.3 最優(yōu)化

機(jī)電一體化技術(shù)具有整體最優(yōu)化的特點(diǎn)，該技術(shù)以系統(tǒng)工程作為立足點(diǎn)，通過(guò)對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行交叉融合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的高附加值、高效率以及高性能，在節(jié)能降耗、減輕污染的同時(shí)，提升了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行可靠性，使用壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)。以礦山機(jī)械設(shè)備為例，未應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的礦山機(jī)械需要人為手動(dòng)操控，這種控制方式的弊端顯而易見(jiàn)。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，礦山機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，達(dá)到整體最優(yōu)的效果。

2 礦山機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 具體應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)以其自身所具備的諸多特點(diǎn)，在礦山機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用，由此使礦山機(jī)械的整體性能獲得大幅度提升。

2.1.1 在提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)是一種通過(guò)改變勢(shì)能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械設(shè)備，是礦山生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的重要組成部分之一。提升機(jī)本身的功率比較大，具有較強(qiáng)的提升能力，為進(jìn)一步增強(qiáng)提升機(jī)的機(jī)械和傳動(dòng)性能，可對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。可以采用集成電路與PLC（可編程邏輯控制器）相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)軟件功能，從而完成對(duì)礦山井下提升機(jī)的有效控制。當(dāng)?shù)V山井下提升機(jī)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，可借助保護(hù)系統(tǒng)的軟硬件功能，使提升機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)，由此可以防止提升機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)差沖擊的出現(xiàn)，確保提升機(jī)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。機(jī)電一體化技術(shù)在礦山井下提升機(jī)中的應(yīng)用，給提升機(jī)提供了一個(gè)保護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)μ嵘龣C(jī)運(yùn)行的全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)控，當(dāng)運(yùn)行參數(shù)異常或是提升機(jī)某些零部件發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警提示，降低安全事故的發(fā)生幾率[2]。

2.1.2 在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

帶式輸送機(jī)也被稱之為皮帶輸送機(jī)，它的整體結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，主要是由輸送皮帶、驅(qū)動(dòng)裝置以及滾筒等部件組成，具有輸送距離遠(yuǎn)、便于維護(hù)、易于實(shí)現(xiàn)程序化控制等特點(diǎn)，是礦山生產(chǎn)中較為重要的機(jī)械設(shè)備之一。帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸效率與礦山的生產(chǎn)效益密切相關(guān)，但由于該設(shè)備的運(yùn)行會(huì)受到諸多外界因素的影響，如振動(dòng)、粉塵、相對(duì)濕度等，增大了帶式輸送機(jī)故障的發(fā)生幾率，不但使設(shè)備本身的使用壽命縮短，而且導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。為有效解決這一問(wèn)題，可對(duì)先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用，提升帶式輸送機(jī)的性能。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)帶式輸送機(jī)的遠(yuǎn)程操控，從而使輸送機(jī)自動(dòng)完成物料的運(yùn)輸作業(yè)。同時(shí)，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的融入，可以使皮帶的振動(dòng)幅度隨之降低，并能夠?qū)Ψ蹓m進(jìn)行自動(dòng)清理，輸送機(jī)的故障幾率隨之降低。機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的運(yùn)用，大幅度延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，給輸送機(jī)的可靠運(yùn)行提供了保障。

2.1.3 在空氣壓縮設(shè)備中的應(yīng)用

在礦山生產(chǎn)中，壓縮空氣是風(fēng)動(dòng)機(jī)械設(shè)備的主要?jiǎng)恿υ矗玷弾r機(jī)、風(fēng)鎬等，因此類工具的沖擊力比較強(qiáng)，可對(duì)質(zhì)地比較堅(jiān)硬的巖石進(jìn)行開(kāi)鑿，所以在礦山中的應(yīng)用較為廣泛。而空氣壓縮設(shè)備是為這類機(jī)械提供壓縮空氣的裝置，簡(jiǎn)稱空壓機(jī)。礦山空壓機(jī)站由以下幾個(gè)部分組成：空氣壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、冷卻泵站、電控設(shè)備以及附屬設(shè)備等[3]。為使礦山空壓機(jī)站的運(yùn)行效率得到進(jìn)一步提升，可對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，該技術(shù)應(yīng)用后，能夠使整個(gè)系統(tǒng)的軟件功能變得更加強(qiáng)大，從而可以對(duì)空壓機(jī)控制回路的接線進(jìn)行簡(jiǎn)化，這樣一來(lái)，能使外部的線路更為清晰，有利于線路維護(hù)，對(duì)于空壓機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的提升具有一定的促進(jìn)作用。

2.2 應(yīng)用效果

機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用，使機(jī)械設(shè)備的整體性能得到大幅度提升，生產(chǎn)作業(yè)效率較之以往顯著提高，機(jī)械設(shè)備的故障幾率有所下降，使用壽命得到延長(zhǎng)。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用效果主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.2.1 生產(chǎn)效率更高

礦山現(xiàn)已基本上實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，但很多礦山在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)機(jī)械設(shè)備采用的卻是人為控制的方式。從性質(zhì)上看，人為手動(dòng)控制機(jī)械設(shè)備具有相對(duì)較強(qiáng)的重復(fù)性，如果工作人員長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行同樣的操作，可能會(huì)導(dǎo)致效率降低。而機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械的自動(dòng)化控制，工作人員無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行同一種操作，機(jī)械的運(yùn)行效率等到提升。不僅如此，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，提高了機(jī)械設(shè)備的性能，礦山開(kāi)采的困難程度隨之降低，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦層深部的開(kāi)采。利用機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，能夠保證開(kāi)采的安全性，避免安全事故的發(fā)生，生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步提高。

2.2.2 礦產(chǎn)得到充分利用

我國(guó)的礦產(chǎn)資源雖然非常豐富，但其中大部分都分布在薄礦層當(dāng)中，從而增大了礦產(chǎn)的開(kāi)采難度。想要對(duì)此類礦層進(jìn)行高效開(kāi)采，必須有相應(yīng)的技術(shù)裝備作為支撐。機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用后，能夠使薄礦層被順利開(kāi)采，礦產(chǎn)資源的利用效率在原本的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步提升。

2.2.3 作業(yè)過(guò)程更加安全

礦山開(kāi)采作業(yè)是一項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)較高的工作，由于作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜，使得部分作業(yè)需要人為操控機(jī)械來(lái)完成，這在一定程度上增大了安全事故的發(fā)生幾率，正因如此，使得礦山安全事故頻繁發(fā)生。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用以后，機(jī)械設(shè)備的操控從人為手動(dòng)變?yōu)樽詣?dòng)，機(jī)械設(shè)備能夠在安全系數(shù)較低的環(huán)境中快速完成作業(yè)任務(wù)，基本上不會(huì)發(fā)生安全事故。

3 結(jié)論

綜上所述，礦山機(jī)械作為生產(chǎn)作業(yè)的重要基礎(chǔ)，它的性能高低、運(yùn)行穩(wěn)定與否，對(duì)生產(chǎn)效率具有直接影響。為在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性和可靠性，應(yīng)當(dāng)對(duì)先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，這對(duì)于推動(dòng)礦山企業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。未來(lái)一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究力度，通過(guò)不斷改進(jìn)和完善，使該技術(shù)能夠更好地為礦山生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李勝華.基于銅金屬礦山機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)分析[J].科技視界，2019（5）：103-105.

[2]張曉宇.礦山機(jī)電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展分析[J].西部探礦工程，2019（1）：112-114.

[3]劉麗麗.機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019（12）：187-189.