机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发展

机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发展

李志邦

神木煤业石窑店矿业有限责任公司陕西榆林719316

摘要：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。基于此，本文对机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发展进行了分析。

关键词：机电一体化技术；煤矿机械；应用与发展

引言

随着科技发展步伐的加快，机电一体化技术研究成果显著，取得了突破性的进展，其应用范围和应用行业逐渐扩展，对各行各业都具有重要意义。煤矿产业作为机械作业面广，机械设备需求量大的企业，对机电一体化数控技术的需求更为强烈。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本，是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用，机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此，机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展，机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用，在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性，促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。

2机电一体化技术在煤矿机械中的应用

2.1机电一体化技术在掘进机中的应用

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箱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。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。

2.2采煤机与提升机中的应用。

煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务，其开采环境多数比较恶劣，工作强度较大。因此，采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下，采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前，我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机，基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言，其牵引作用更强，同时所需要的电能资源更小，操作控制性与工作效率更高，机械设备磨损性较小，是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中，最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新，数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表，并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果，有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性，推动了我国煤炭企业综合效益的提升，强化了煤炭企业生产的安全性。

2.3一体化技术在输送机中的应用

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。

3发展趋势

3.1智能化

智能化一直是机电一体化的发展方向，智能机器人与数控机床是未来研究的重点部分。智能不止体现了机器行为，同时它将理论控制作为背景，总结计算机科学、人工智能与模拟理论期间，拥有独特的逻辑思维、理论推理和自主选择等权利，从而更好地落实任务。

3.2微型化

微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建，有利于进一步简化机械操作程序，减少能源消耗，改变系统应用元件体积，强化信息管理。

3.3模块化

机电一体化的生产厂家与类型相对较多，所以研究与开发是一项重大的工作，如动力单位将减速、调速和电机综合在一起，这种机械装置具有识别、视觉与测距等作用，所以可充分运用标准单元做好产品研发，这样才能扩充生产规模。

3.4绿色化

在工业化建设力度不断增加的当下，势必会对群众生活带来很大影响，一方面将丰富物质生活，另一方面也将减少资源。当生态环境遭到破坏时，更多的人就会意识到环境保护的意义，并且回归自然发展。此时就产生了绿色产品，它符合现代化发展要求，群众开始意识到绿色产品对现代化环境的影响，具有很高的资源应用价值，所以设计绿色的一体化产品，有很好的发展前景。

结束语

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。

参考文献：

[1]李道敏.机电一体化技术在煤矿机械中的应用研究[J].科技创新与应用，2015，29：116-117.

[2]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，2013，3203：23-24.

[3]张树华.浅析机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].能源与节能，2016，02：182-183.