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机电风姿罗曼蒂克体化手艺在煤矿机械的意思,应用煤矿风姿浪漫体化本事

机电一体化技术在煤矿机械的意义

机电一体化技术在煤矿机械的应用

煤矿机械中机电一体化技术研究

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近年来,光机电一体化技术得到迅猛发展,在工业领域得到广泛地应用,机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

机电一体化技术为一种复合型技术,将机电一体化技术应用于煤矿机械当中,具有重要意义.下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

安全性始终是在煤矿实际生产工作的重要问题,下面是小编搜集整理的一篇探究煤矿机械中机电一体化技术的论文范文,供大家阅读参考。

摘要:对机电一体化的意义进行了阐述,并对机电一体化技术在掘进机、采煤机、支护设备、输送机中的应用展开探讨。认为实现煤炭资源开采的机电一体化是提高煤炭资源节能绿色生产的重要途径。

摘要:煤矿企业一直关注的热点问题之一就是将机电一体化技术应用到煤矿机械中,机电一体化是矿山机械中一个重要的研究课题,文章对国内外煤矿机械技术的进展做了简要描述,以煤矿机电技术为代表重点分析了机电一体化技术在煤矿机械中的应用。

摘要:回顾机电一体化历史的三个时期,着重探讨了机电一体化在煤矿机械中的运用实例,分析机电一体化技术在煤炭领域运用的意义和发展趋势。分析认为:应用煤矿一体化技术,不仅改善了工作环境,而且简化了生产步骤,提高了生产效率;煤矿一体化技术的进一步发展,将会为煤炭企业创造更大的经济效益和社会效益。

关键词:机电一体化;煤矿机械;煤矿开采

关键词:机电一体化技术;煤矿机械;煤矿机电的应用

关键词:机电一体化;煤炭机械;应用

引言

进入21世纪以来,机电一体化技术取得了巨大进步,在研发方面也不断成成熟。这一技术在煤矿中得到了普遍应有,同时也成为了该领域的重要研究课题。对于煤矿开采的质量和效率要求越来越高。实现这一目标就离不开先进科学技术的应用和先进理论知识的指导。随着产业化和安全要求的不断提高,重型化、智能化和无人化成为煤矿机械发展的方向。机电一体电技术取得巨大进步的同时,也成功将有自动化功能的机器人、微电子技术,成功的应用在了采矿装备中,实现了完美融合,所以这一技术得到了煤矿产业的广泛重视。

引言

新世纪煤矿机械领域发展的核心技术是机电一体化技术,随着现代社会煤矿资源需求量的日益增长以及环境问题的日益严峻,如何利用现代科学技术,有效提高煤炭产出率,减少回采率,降低对环境和其他资源的影响是关键。煤矿机械的机电一体化技术将电子技术、自动化及电气装备等有效结合在一起,实现煤矿开采、传送的无人化、重型化和智能化,从而实现优化资源、提高资源利用率的目的。

一、简析国内外煤矿一体化技术研发进展

随着我国社会的不断发展与进步,工业化程度上升到一个新的层次,在对生产水平要求更加严格的背景下,机电一体化技术应运而生。机电一体化技术就是集计算机信息处理技术和机械自动控制技术为一体的复合型技术,是传统机械工业技术与微电子技术相互渗透与结合而形成的一种高新科学技术。

一、煤矿机械中机电一体化应用的意义

所谓的煤矿机电一体化就是将机电一体化技术应用在传统的煤矿机械中,从而将其升级改造之后的新的煤矿开采技术。美国和日本是世界上早研究机电一体化的两个国家,这两个国家将主要的研发方向放在了可以让其适应各种特殊环境的一系列机电机械设备上。这样的机械设备可以有预测任务的功能,同时也可以预测出步骤和结果,事先编写程序就可以自动正常工作。我国在20世纪70年代就在尖端技术上引入机电一体化技术,经过短暂的发展,就开始了对此项技术的研制工作。在此项工作中取得了很大的研究成果,很多大型煤矿企业研发出了功能强大的煤矿开采技术,并且拥有完全的核心技术产权,这为机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用奠定了基础。

1机电一体化的历史回顾

煤炭资源是我国主要的能源之一,高效开采煤炭资源是促进我国现代化建设的重要方面。在煤矿机械中加强机电一体化技术的应用,提高煤矿机械的智能化和自动化也是我国煤矿机械今后发展的主要方向。机电一体化在煤矿机械中应用的意义主要表现在以下几个方面。1)有利于煤矿作业的安全保障。煤矿开采工作和其他工作相比,所面临的环境更加恶劣和复杂,特别是对于井下作业来说,保障员工安全尤为重要。在煤矿生产过程中,生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求,煤矿机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点,如果无法保障机械的安全运行,则容易发生严重的安全事故。提高煤矿机械的自动化和智能化水平,减少人为操作的几率,能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率,提高机械运行的稳定性,降低机械操作失误率,所以,加强机电一体化技术的应用有利于煤矿作业的安全保障。2)有利于提高劳动生产率。机械代替手工实现自动化生产是提高劳动生产率的主要途径。在煤矿机械中应用机电一体化技术,能够进一步优化劳动生产方式与劳动资源的结构,减轻工作人员工作负担的同时提高煤矿生产的效率,从而提高煤矿企业的经济效益,增加工人的工资收入[1]。

二、目前我国煤矿机电的应用现状

1.1机电一体化历史的三个时期

二、机电一体化技术在掘进机中的应用

现在我国研究的煤矿机械动力系统主要由急速器和电机,以及运动执行机构三部分组成。这样的机械单元环节多,占用大量的空间,使得整体机械的工作效率低下,因此系统的可靠性低,故障率高。这些状况的出现使人们意识到机电一体化技术不仅仅是将电子科技和机械技术放在一起的简单叠加。只有成功的将其融合在一起,才可以成功的研发出功能齐全,安全性有保障的机电一体化系统。随着工业化的进展人们对于工作效率的要求越来越高,从而让人们发现对于井下回采工作时,面对的回采速度这方面的要求不断增大,因此对于煤矿机械化方面的水平也要求的越来越高。采用掘进设备进行施工大大提高了巷道掘进速度。

机电一体化的起步时期主要在1960年之前,但在这一时期,由于军事因素在很大程度上影响了机电一体化技术的起步,推动力不足,仍处于较为缓慢低效的水平。第二个时期始于1970年,机电一体化技术进入高速发展的状态,为机电一体化提供了强大的科学技术的保障还有计算机通信技术、控制技术的快速发展。第三阶段始于1990年,逐渐开始崛起的微细加工技术被运用到机电一体化技术之中,机电一体化产生了很多新的应用分支,向着多样化的方向发展。

掘进机是目前大多数煤矿生产单位使用的机械设备,其电气部分包含了矿本质安全操作箱、矿用隔爆型电铃、防爆灯、矿用防爆开关箱等,同时结合液压系统实现机械生产功能,从而达到对煤矿自动化开采的目的。其控制系统的任务是保护和控制机械设备的主控制器,而且需要对故障进行检测和信息记忆。并且,具有良好的人机交互界面,能够同时实现显示操作相液晶屏和防爆安全开关箱显示仪表的功能。其中,开关箱与操作箱之间的信息传输应用的是动力载波技术,这种技术只需要利用普通的两芯通讯电缆就可以实现,而且操作简单安全。对于整个电气系统而言,主要体现的特点是设计理念比较先进,显示功能强大,能够实现较好的人机交互功能,而且安装简便,易于操作,安全性能高。主要利用可编程控制器作为关键部分,实现短路故障、三相不平衡故障以及过电压故障的监控,而且也能够实现油泵的检测和保护。同时,它还可以将电机运行状况、电气参数以及故障信息显示出来,以便工作维修人员参考[2]。电气部分的控制由PLC来实现,将PLC和电流互感器、漏电检测装置、电机温度保护装置以及输出信号连接,通过程序的编辑和运行来实现整个电气部分的自动化、智能化控制,同时实现故障的智能性检测、切断以及存储。

2.1机电一体化技术在采煤机中的应用

1.2煤矿行业的机电一体化产品

三、机电一体化技术在采煤机中的应用

采煤机较传统的液压牵引机有很多优点,主要体现在以下几方面:牵引稳定性更高,现在动力系统在机械前进过程中有着很大的功能,主要用来提高部分牵引力,同时可以有效增强采煤机在克服阻力方面的能力,同时采煤机在下滑时,还具有制动发电的功能。采煤机电机的轴端装有防止打滑的制动器,使得制动力矩加长,从而保证机械能够在斜度更大的坡上使用,使得机械的适用的作业环境更大。机电技术在此的应用,使得煤矿企业在特殊环境下的作业效率更高,更加安全。由于机械结构与传统的液压牵引不同,电牵引采煤机一般只会在整流子和电刷上产生磨损,这就使得电牵引采煤机故障率低,维护工作也相应减少,大大延长了机械的寿命。电牵引采煤机装配了高灵敏度的传感器,反应速度更快,更加精确,使得采煤机几乎不会出现超负荷工作。

煤矿作为我国重要的战略能源,其开采和加工始终是国家十分重视的问题。在各行业机电一体化的大背景下,我国煤炭行业也将这一技术吸收进来,成效显着。在煤矿机械中利用机电一体化技术,不仅可以提高煤矿开采工作的安全性与效益性,能有助于企业实现环保节能的需求,在降低成本的基础上增加生产效益。

采煤机是煤矿生产过程中为重要的机械部件,其生产效率的高低直接决定了煤矿生产产量的高低,从而影响到煤矿企业的经济效益。目前,我国采煤机中机电一体化应用为广泛的是电牵引采煤机。它不同于传统的液压牵引采煤机,它的牵引性能、自动化水平以及适应能力更强,有效克服了采煤机在移动时产生的阻力,而且在采煤机下滑过程中,可以通过发电机的发电制动来有效控制下滑速度。并且也能够将下滑时产生的电能反馈回电网,实现能源的高效利用。例如,在煤矿实际开采过程中,随着矿井深度的加深,煤层的倾斜角也会加大,大多数会呈现出40°~50°的倾斜角,这时,采煤机的工作面是倾斜的,就需要良好的制动来对采煤机进行制动。电牵引采煤机轴端设置有良好的停电装置,能够有效避免采煤机才使用过程中的下滑现象。目前,我国采煤机的机电一体化技术应用已非常广泛,而且在此基础上也研发出了许多高性能、高质量的机械设备[3]。

2.2机电一体化技术在采煤机中的功能

2机电一体化技术在煤矿机械中的具体实例

四、机电一体化技术在支护设备中的应用

维护采矿作业安全和事故预警是采矿工作中必不可少的工作环境。矿山救护机器人能够对煤矿井下的具体情况采取相应的措施。一般具有以下几种功能:对井下被困人员进行定位,还能够测定有毒、可燃气体的风向并对其定量。凭借装配的模拟视觉系统自动避开障碍物。能够及时发出信号,使没有撤离的人员及时撤离。还具备暂存井中,具有观测图像的功能,并将这些图像传输到控制台,能够为救护人员提供可靠的救援信息。

2.1在采煤机中的应用

在煤矿采煤实际工作中,大多数的支护设备采用的是液压支架。但是,随着电气化生产技术的提高,电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术,将二者有机结合起来,形成了定压双向邻架的结构,提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且,电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快,同时,可以实现支架工作状态的有效监测,提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作,通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前,我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能,实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测,一旦乳化液浓度不合标准,则会发出警报,并对其进行定时反冲洗,调节其浓度。

三、煤矿机电一体化技术深入分析

由于采煤机的生产效率的高低直接决定着煤矿的产量多少,给企业的经济效益带来了直接的影响,因此采煤机在煤矿生产过程中极其重要。目前,在采煤机中应用机电一体化技术的实例主要是电牵引采煤机。相对于传统的液压牵引采煤机,电牵引采煤机有着更大的牵引力,采煤机移动时产生的阻力可以被有效克服,同时还可以发电制动,有效避免采煤机运行时发生的下滑现象。由于电牵引采煤机独特的运行机制,其元件磨损程度相对较小,故障程度低,运行可靠,因而使用寿命也较长。

五、一体化技术在输送机中的应用

3.1煤矿机电一体化技术的结构体系

2.2在掘进机中的应用

在我国煤炭实际生产过程中,进行井下作业时,需要利用带式输送机将井下开采出的煤炭输送到地面上的指定区域内。所以,实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求,能够有效抵制不良环境产生的影响,确保其能够正常运行。首先,电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次,需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次,还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说,由于传输距离比较长,应该增强设备的故障检测和防护工作,保障其工作的安全性和稳定性。当前,我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心,而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现,不仅有效提高了传输效率,而且能够有效节约电能,提高能源利用率。

煤矿机电系统主要由三部分组成,它们分别是控制系统、驱动系统以及操作系统,三部分缺一不可。这其中每一部分都有着十分重要的功能。控制系统的主要功能是控制机器人的运动轨迹。而开环控制和闭环控制两部分则是现在十分常见的两种控制系统。而驱动系统也由三部分组成,主要是驱动力,减速器和传感器。而操作系统则具有控制矿山系统完成十分详细的任何的功能,同时可以通过提供各种各样的命令,让系统可以针对不同的环境面做出相对应的操作,从而保证作业的顺利进行,避免在这过程中出现问题。

目前大多数的煤矿企业都普遍采用掘进机,电气系统主要由矿用隔爆安全型开关箱、矿用安全型操作箱、矿用隔爆压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步电动机、隔爆照明灯等组成。控制器作为核心,对三相不平衡、二运电机的过压、欠压、油泵、短路等诸多事项实行有效地监控与保护,并且还详细显示工作电压、各个电机实际运行状态以及诸多故障信息等,通过程序即可明确地判断出机械存在哪些故障,有效地实现了整个电控系统的保护功能。

六、结语

3.2煤矿机电系统的价值

2.3在支护设备中的应用

机电一体化技术在煤矿机械中的应用是我国现代化煤矿生产建设的需求,实现煤矿生产智能化、高效化、自动化和安全化,是保障我国煤炭产业高效发展的重要保障。同时,也是优化我国产能结构、提高劳动生产率、提升人们生活水平的重要措施。

这一系统的应用可以帮助广大工人,顺利从不良的环境下成功脱离出来。对于工人的身体安全保障,有着不可深远的意义。煤矿矿井环境十分杂筷,处处充满灰尘和各种各样的有害气体,而且环境潮湿阴暗,而在这种不良的环境下矿工要进行高强度的工作,这对他们健康的影响程度是可想而知的。因此矿山机械设备的研制可以将从事繁重工作的煤矿工人解放出来。而且这种设备可以适应危险的作业环境,能够高效的完成工作。因此只需要根据煤矿的具体情况采取恰当的设备,就能够在各种复杂的环境中进行采矿作业。

在支护设备中应用机电一体化技术主要体现在液压支架的改造与机电一体化的结合,在机电一体化的大背景下,正逐渐地朝着电液控制方向不断发展。先进的机电一体化技术与液压控制有机结合在一起构成的定压双向邻架或成组自动移架,有效减轻了一部分的冲击荷载。其中乳化液泵作为为液压支护设备提供高压液体的装置,不仅需要具备既高压又大流量的供液能力,并且需要自行检测工作面液压支护设备的用液量,主动调节供液量和乳化液浓度。2.4在带式输送机中的应用带式输送机作为我国矿井下原煤输送的主要运输设备,凭借远距连续传输煤炭、高效、运行稳定和易于实现自动化的优势,始终在煤炭运输方面发挥着巨大的作用。由于井下环境恶劣,输送机械容易受到潮气、粉尘等多方面影响,因此,我国始终致力于自主研发更具有稳定性的输送机。目前主要推广使用的机、电、液一体化的CST可控软启动装置,这一装置满足了远距输送煤炭的需求,启动时平滑稳定,还可以荷载大质量物体,适宜井下运作。

参考文献

四、结语

2.5在安全生产中的应用

[1]李荣昌.机电一体化在煤矿机械中的应用研究[J].煤炭技术,2013,32:44-45.

研制煤矿机电设备替代工作人员进行矿山作业,适应各种不良作业环境已经是现在我国煤矿机械行业的主要研究方向。而这一研究主要通过机电设备的引进,从而实现现有煤矿机械的有效升级,从而在一定程度下提高开采量,保障开采出的煤的质量。同时这种先进设备的应用可以帮助广大采矿工人脱离十分有害的环境。而将可能齐全,同时十分安全可靠的控制系统,引进到煤矿机械研究中,是提高机械性能的主要办法。当然这些技术的成功研发,要结合我的实际情况才可以进入,这样才可以保证项目的可能性,同时研究成功后才会有价值。

安全性始终是在煤矿实际生产工作的重要问题,在安全生产中,机电一体化也发挥着重要作用。我国的自动化研究所从国情出发,开发出了新一代的安全生产监控系统,KJ90系统和KJ95系统,表明我国对于机电一体化技术的应用上升到了一个新的高度,将安全生产与机电一体化有效地结合起来,在提高煤炭生产的安全性上发挥着巨大的作用。

[2]罗春辉.浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用[J].煤炭技术,2013,32:46-47.

参考文献:

2.6在运输提升机械中的应用

[3]王瑞清.煤矿机械中机电一体化技术的应用研究[J].煤炭技术,2013,32:23-24.

[1]李正吾.机电一体化技术及其应用[M].北京:机械工业出版社,2000.

由于煤炭生产的特殊性,对井上、井下的运输以及运输系统的要求很高,因此,在煤矿机电一体化中,科技水平高的就是矿井提升机。全数字化交直流提升机,尤其是内装式提升机,将滚筒和驱动的结构融为一体,简化了机械结构,实现了机械、自动控制与通信等技术一体化运用。目前我国制造出的全数字化提升机,拥有机电一体化的系统,操作十分简便,稳定性很好。

[2]史映红,周志海.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].煤炭技术,2011,.

3煤矿应用机电一体化技术的意义及未来展望

[3]樊炳辉.让机器人推动我国矿山工程机械行业向前迈进[J].矿山机械,2011,.

3.1在煤矿中应用机械机电一体化技术的意义

[4]程炜.无人化是煤炭信息化的主要目标[N].中国电子报,2008-10-14.

1)煤矿机械机电一体化技术有效地保障了工人的安全。在以往的煤矿开采中,工人长期处于恶劣的工作环境中,给他们的身心造成了很大的伤害,甚至危及到他们的生命,机电一体化技术使得许多工作在机械化的条件下完成,减轻了工人的压力,也改善了工作环境,保障了工人的生命安全。

2)煤矿机械机电一体化技术的运用促进了煤炭经济的发展。与以往的煤矿机械相比,运用机电一体化技术的煤矿机械具备了更完善的性能,简化了产品的生产步骤,提高了产品的生产效率,从而使得煤矿产量大幅度增加,煤矿企业获得了巨大的经济效益,得到了更加蓬勃地发展。

3.2在煤矿中应用机械机电一体化技术的未来展望

1)加强煤炭开采重点技术的自主研发意识,坚持研究具有自主知识产权的核心装置。

2)增强产品的联系性,真正实现机械信息一体化。

3)开发以计算机为核心的矿井设备工作状态和运行状态监测以及煤矿专业系统的应用等。

4)研究的重点仍在于以机械代替人力劳动,开发煤矿机器人等。

4结语

我国自主研发的煤矿机电一体化设备是在各行业机电一体化的大环境下产生的现代化煤炭工业发展的产物,以智能化、程序化以及信息化等特点被广泛应用于煤矿生产中,既减轻了工作人员的工作强度,又提高了煤矿的生产效率,为煤炭企业创造了巨大的经济效益和社会效益,这在一定程度上也标志着我国煤炭行业机电一体化取得了巨大成果,对于我国探索机电一体化产品具有重要的借鉴意义。

参考文献:

[1]芦景英.关于机电一体化技术在煤矿机械中的应用探究[J].科技创新导报,2012:97-98.

[2]黄文建,郭卫凡.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].科技信息,2010:585;618.

[3]马广伟.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].企业技术开发,2013:85-86.

[4]王庭国.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].科技资讯,2015:225-226.

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