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机电一体化的重要性

时间:2023-08-10 17:11:50

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机电一体化的重要性

第1篇

基于煤矿机电一体化技术应用的重要性,探讨机电一体化技术在带式输送机、电牵引采煤机、提升机等煤矿设备上的应用及其途径。通过应用机电一体化技术,可以提高煤矿生产作业的安全性、生产效率以及经济性。

关键词:

机电一体化;应用;重要性;途径

0引言

伴随工业的飞跃发展,煤炭的应用愈加广泛。为了提高煤炭的采掘效率,降低劳动强度,必须提高煤矿开采设备的自动化程度,将机电一体化技术应用于煤矿企业。为煤矿向安全型、高效型、清洁型的方向发展奠定基础。

1煤矿机电一体化技术应用的重要性

随着信息技术的发展,机电一体化在性能上朝自动化、数字化、智能化方向发展。煤矿是高危行业,促进机电一体化发展,能有效降低工人的劳动强度、提高开采效率、促进煤矿经济发展。

1.1提高生产作业安全性

我国煤矿多需掘井开采,巷道挖掘工程量大、巷道空间相对狭小,且粉尘大、湿度大、光线差,井下作业人工劳动强度大,不利于员工的健康和生产效率的提高[1]。采用机电一体化技术后,可大幅度减轻员工劳动强度,避免员工疲劳作业,提高了安全性,开采效率也随之提高,还有利于改善工作环境,降低事故的发生率。

1.2提高生产效率

机电一体化技术融入了机械、电子技术、液压控制技术,有效提升了设备的安全性、可靠性、经济性、可操作性,提高机械设备的工作效率和精度,设备发生故障时,可实现自动报警、故障提示灯,缩短了检修时间、提高了检修效率,有利于延长设备的使用寿命[2]。

1.3提高经济性

机电一体化技术的应用,不仅可以提高煤炭产量和煤矿的经济效益,还有助于推动企业的发展,提高员工的经济收入,改善工作环境。机电一体化技术可有效监测生产作业情况,给生产和管理提供依据,有利于减轻技术人员的劳动强度和作业难度,为企业创造更大的经济效益和社会效益。

2机电一体化技术在煤矿设备上的应用

2.1在带式输送机上的应用

带式输送机是将开采的煤炭持续输送到地面,带式输送机属于不间断运行设备,一旦发生堵料故障,将会造成皮带压料,需要先进行清理物料,再维修设备。清理工作主要依靠人工清理,作业量大、劳动强度高,耗时长[3]。为此,输送机采用防堵料装置,一旦堵料,系统将自动停止,减少堵料量,有助于提高生产效率。

2.2在电牵引采煤机上的应用

机电一体化技术的在电牵引采煤机应用,可以有效提高采煤机牵引特性,采煤机向前推进时提供牵引力,下滑时发电制动。在大倾角煤层时,在牵引电动机端设置制动器,制动器的制动力矩为电机额定转矩的1.6倍~2倍,用于倾角煤层,无需防滑装置,设备运行良好,使用寿命长,仅有电刷、整流子会产生磨损,其他元器件无任何磨损。造就了采煤机可靠性高、故障率低、使用寿命长、维护维修量少、反应灵敏等特性,电控系统能够调整任意参数,避免采煤机超载。传统的液压牵引采煤机改造为电牵引采煤机后,大幅提高了设备的使用寿命,安全性得到进一步提高。

2.3在提升机上的应用

目前,提升机广泛实现了自动化和数字化控制。最为成功的案例为内装式提升机,其运用一体化技术,将驱动装置、滚筒装置有机结合起来,提高了设备的运转率,操作步骤也得到简化。优点:能够自行检测、定期对运行情况进行分析,大大提高设备的可靠性[4]。能够及时发现提升机的异常,为检修提供故障信息,减少维修时间,降低成本。设备的运行更加平稳、可操作性得到提升。矿井经济效益得以提高。

3煤矿机电一体化技术的应用途径

3.1引进国外先进的煤矿机电一体化技术和装备

引进先进的一体化技术和装备,推广应用机电一体化技术,不断提高设备的质量,优化其性能。在煤矿领域大力推广机电一体化技术。提高研发力度、加大应用领域、培养技术人才、提升管理水平,缩短与国外先进机电设备的差距[5]。

3.2增强煤矿机电一体化技术产品的优势

优选开放性、可靠性的通信技术,优化煤矿企业的机电一体朝智能化、可视化、网络化的方向发展。煤矿机电一体设备力争达到智能化水平,使得设备自行辨别周围环境,使设备自动适应工况,迅速达到最佳工作状态,同时可对采集信息进行评估分析,并发出诊断结果;强化煤矿生产监控体系,保障机电设备持续运行良好。不断提升设备自身的可靠性和自动化程度,助推我国煤矿事业的健康发展。

3.3全员参与机电一体化技术培训

煤矿企业鼓励员工学习机电一体化技术、钻研业务、掌握机电一体化的操作技能,大力开展师带徒活动,培训机电设备技术后备人才,提高员工责任意识,创建学习型班组,并进行表彰奖励。

4结语

机电一体化技术是多学科发展的结晶,具有性能可靠、操作便捷、准确度高的优势,实现矿山机电一体化,可以扩大煤矿应用领域、提高煤矿开采效率、优化人员配备,还以提高煤矿生产的综合实力、优化煤矿管理水平、提高企业的经济效益。

参考文献

[1]行艳冬.煤矿机电一体化技术应用探究[J].能源与节能,2014(10):16-17

[2]张五计.机电一体化在煤矿中的应用与分析[J].能源与节能,2013(11):167-168

[3]李建平.煤矿中综合机械自动化的应用分析[J].科技促进发展,2012(6):133-134

[4]胡建刚.机电在煤矿机械中的应用研究[J].2011(4):9-10.

第2篇

关键词 煤矿 机电一体化 创新应用

中图分类号:TD63;TK018 文献标识码:A

0引言

伴随社会经济的飞速发展及人们生活水平的逐步改善,对于一系列能源的需求量也相继攀升,对各式各样能源开采技术提供了更为严苛的要求。煤矿机电一体化技术是煤矿生产的一项关键技术,是集多项数字信息技术于一体的技术,对于改善煤矿机械生产效率有着十分重要的作用。由此可见,对煤矿机电一体化的创新应用开展研究,有着十分重要的现实意义。

1煤矿机电一体化概述

机电一体化对一系列数字信息技术进行了集合,包括机械、电气、电子等,从而转变成一个整体应用于煤炭行业的一项新技术。机电一体化体系组成成分有传感设备、动力设备以及机械设备,其中传感设备参与信息传输,动力设备确保安全生产及提供动力,机械设备则对一系列生产高效运行工作予以协调。唯有得到三者的一致支持,方可达成机电一体化。

近年来,机电一体化在煤炭行业得到广泛推广,在煤炭行业中扮演着越来越重要的角色,通过对机电一体化创新应用,可有效改善煤矿生产效率,提高经济效益。现阶段,煤矿机电一体化推出了各式各样的产品,诸如井下图像监控设备、借助计算机传输物件的胶带运输机等,将此类设备应用于煤炭生产中,可促进煤炭行业的有序健康发展。

2煤矿机电一体化应用存在的问题

2.1机电安全管理制度落实力度不足

机电安全管理制度是机电一体化功能得以有效发挥的重要前提,对于煤炭安全生产有着十分重要的意义。然而,在该项管理制度执行过程中,却存在落实力度不足问题,为机电一体化运行安全造成负面影响。具体表现为:(1)一些机电企业对几点安全管理缺乏重要性认识,造成管理工作仅停留在形式层面,在管理实践中时常会出现一些违规不当现象。(2)缺乏对安全管理的有力监督,一些检测人员在日常工作中不认真负责,对安检表进行随意填写,造成相关安全银行无法被及时发现,加大了安全事故引发概率,为生产环节带来安全隐患。

2.2机电设备先进性不足

即便机电一体化可有助于改善生产效率,提升企业经济效益,然而在生产实践中,一些煤矿企业仅着眼于眼前利益,不注重长远发展,在机电设备上缺乏重视,致使引发一系列问题。具体表现为:(1)机电设备过于陈旧,一些企业机电设备使用时间已然超出额定使用年限,然而依旧在运行中,带来一系列安全隐患。(2)机电设备超负荷运行,一些企业盲目追求高产量,不顾及机电设备实际荷载,使机电设备长期处在超负荷运行状态下,如此一方面会降低设备使用年限,一方面会为设备安全带来负面影响。(3)机电设备维护不力,企业为了实现生产目标,使机电设备持续不断的运行,而未有开展及时有效的停运检修,一定程度加大了安全事故引发概率。

2.3机电人员专业素质不足

煤矿机电一体化应用水平同样受机电人员专业素质很大程度影响,具体而言:(1)机电人员专业技能不足,对一系列机电设备参数指标、性能、障碍维修等掌握不充分,造成机电设备运行期间存在的问题难以被及时觉察或有效解决。(2)机电人员工作态度不端正,在工作期间存在缺乏责任心、机电设备操作或检修过于随意等问题,为机电设备安全运行造成负面影响。

3煤矿机电一体化创新应用策略

全面煤矿企业在时展新形势下,要与时俱进,大力进行改革创新,引入先进科技、成功发展经验逐步强化煤矿机电一体化创新应用,如何进一步促进煤炭行业有序健康发展可以从以下相关策略着手:

3.1加大对机电一体化的管理力度

(1)强化对机电一体化技术层面的管理,不仅要把好技术关,还要开展现场机电设备管理工作。机电管理人员同样应当发挥自身双重智能的表率作用,强化机电管理及安全生产管理。

(2)强化对机体一体化设备的管理,机电一体化管理不仅要勇于革新,还要不断对一体化技术开展强化改造。

3.2推行机电一体化智能控制

对于从事采掘行业的人来说,采掘是于非结构环境下开展的,该种状况十分复杂,人们难以了解实际的施工生产环境,通常而言建模仅为困难。煤炭的采掘,存在着诸多未知因素,使得传统作业方式可能引发各式各样的安全事故。为了解决管理制度落实力度不足、机电人员专业素质不足等为煤矿机电一体化带来的负面影响,应当推行机电一体化智能控制。一方面,智能控制可减轻机电设备运行所受人为因素的干扰,经由智能系统对机电设备运行中存在的问题开展自主调节,有效降低故障引发率。一方面,智能控制可增强机电一体化功能,促进获取进一步全面、准确的矿井信息,进而强化生产安全性。

3.3引入电力电子学及电气传动自动化

近年来,我国煤矿企业电气传动上发生了一定的转变,在煤矿机电交流调、速数字直流调速系统上,实现了有效的发展,如此极大水平改善了我国煤矿企业的自动化水平。此外,煤矿企业通过对发达国家高水平矿井采煤机、提升机的引入,同样显著提升了我国煤矿企业的煤炭、电力驱动自动化水平。

3.4强化矿井质量标准化管理

煤矿企业要_展好质量标准化管理工作,第一步要建立起一套科学完善的管理制度,并对所有用于煤矿生产的设备开展定期检测,避免各式各样可能危急安全的事件的引发。此外,煤矿企业还应当强化对设备的维修保养,做到谁使用,谁负责保管、维修。

4结语

总而言之,伴随我国煤矿生产规模及生产水平的不断改善,煤矿机电一体化发展收获了有效的发展进步,不过在现阶段煤矿机电一体化中,依旧存在各式各样影响其生产效率的因素。鉴于此,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,清楚认识煤矿机电一体化内涵,全面分析煤矿机电一体化应用存在的问题,“加大对机电一体化的管理力度”、“推行机电一体化智能控制”、“引入电力电子学及电气传动自动化”、“强化矿井质量标准化管理”等,积极促进煤炭行业的有序健康发展。

参考文献

[1] 李孟,吴富如.浅谈我国煤矿机电一体化技术的应用及管理[J].中国高新技术企业,2010(28):44-45.

第3篇

关键词:

实践导向;机电一体化;教学

机电一体化课程教学改革不仅要注重学生学习理论知识,更要重视理论的运用,在实践中将理论知识转化为实践成果,从而改变传统重理论轻实践的状况,深化教学改革.高职院校在我国高等教育中占据着重要的位置,是高等教育大众化的一种教育类型,在普及高等教育的过程中发挥着巨大的作用.它主要是在相应岗位群体的需求下对学生进行知识和能力的培养和教育,从而为社会提供相应的人才.

1机电一体化教学现状

1.1教材与实际需求脱节

新时期对于高职机电一体化专业有了新的要求,但是高职机电一体化专业教材很多还是沿袭着传统的枯燥乏味、深奥难懂内容,没有与社会企业的发展需求结合,与需求脱节,导致很多学生虽然掌握了教材中的专业知识,但是在实际工作中却困难重重,很难胜任工作的需要,不能将实际问题很快地解决.

1.2师资力量有待于增强

随着新时期教育改革,高职院校也不断地在扩招,因此进高职的学生数量逐年在增长,但是师资队伍却还未能完全适应新时期、新形势下的高职教育要求,高职机电一体化专业的师资力量从整体上来说有待于进一步提高,由于受到了传统教育思想的深刻影响所以很多老师不能及时地、积极地转变教学理念,仍然坚持着重理论轻实践的教学理念,在教学中只注重理论知识的教学,而忽略了实践的重要性,从而阻碍了学生的全面发展和进步.

1.3实验实训条件不足

机电一体化专业具有很强的实践操作性,它不仅需要学生掌握精确的理论知识,更需要的是提高学生的实际操作能力.然而在实际情况中,高职院校的机电一体化专业的老师由于受传统教育理念的深刻影响,比较重视理论的教学,往往看不到实践的重要性,在这种教育理念的影响下,机电一体化专业课程的理论课远远多于实验课的课时,这给机电一体化专业人人才的培养带来了很大的阻碍.

2基于实践为导向的机电一体化教学改革

2.1双师型师资队伍建设

在实践导向下改革高职机电一体化课程教学的首要步骤就是建设双师型的教师团队,切实提高机电一体化专业师资队伍的质量,增强师资力量,双师型师资队伍的建设是经济时展下的要求,也是机电一体化课程改革教学模式、提高教学水平的基础,因此学校要积极培养高素质的双师型教师团队.第一就是要对机电一体化专业老师进行授课前双师培训,让老师在培训中不断提升自己的综合素质,使其在基于实践导向改革教学模式的过程中,不仅能够教授专业理论知识,还要能够开展实践教学,指导学生进行实践.第二就是要组织机电一体化专业的老师参加企业的培训,高职培养学生的目标就是为企业提供人才,满足企业发展的需求,而加强老师企业在职培训,就可以使老师在培训中对企业的发展需要有一个充分的了解,从而开展具有针对性的理论知识和实践教学.

2.2实验实训基地建设

2.2.1校内实验基地建设

机电一体化专业具有很强的操作性要求,因此必须建立开放性的实验室,为学生提供实验基地,让学生在实践中积累经验,将理论知识转化成实践成果,培养其主动思考的习惯,可以有效地提高教学水平,因此学校要加快建立开放实验室的步伐,增添先进的实验设备,提供高素质的指导老师,从而促进学生的全面发展.

2.2.2校外实训基地建设

除了校内的实验基地,学校还要和企业合作,为学生提供校外的实训基地,可以通过引进企业;或者是工学交替、校企互动的模式等等为学生提供更多的实践机会,促进了教学与生产同步,实习与就业结合,有利于提高学生的学习积极性和主动性,从而提高学生的知识素养和专业能力.综上所述,高等职业教育在我国高等教育中占据着重要的地位,只有不断改革教育模式,才能培养出高质量的人才.机电一体化专业具有很强的实践操作性,因此在教学过程中要打破传统的重理论轻实践的教学理念,并同等对待理论学习和实践教学,只有将理论和实践结合起来才能培养出满足企业和社会发展需求的高质量人才.

参考文献:

[1]杨亮.高职机电一体化专业实践教学改革探究与探讨[J].中小企业管理与科技,2014,(11):256G257.

第4篇

关键词:机电一体化;煤矿;发展现状

中图分类号:F407文献标识码: A

知识经济时代的到来,使得科学技术日新月异,新材料、新工艺、新技术以及新设备不断推出,为促进现代煤矿企业生产与发展创造了良好的条件。当前,计算机技术和电子信息技术不断发展,在煤矿生产领域的应用水平越来越高,并且呈现出良好的发展前景,在这种情况下,机电一体化技术应运而生。机电一体化技术涉及多种技术领域,其具有多功能、高效率、高质量、高可靠性以及节能降耗的优点,是一项综合性、标准性以及优化效果最佳的系统工程技术。正因为机电一体化技术的优点突出,所以这项技术在世界各国都得到应用与发展,并且在煤矿生产领域中发挥着不可替代的作用。

一、机电一体化在煤矿生产中的重要性

(一)可以有效提高煤矿生产的生产效率

传统的煤矿生产设备是由人工进行控制,设备体积大、自动化程度较低,并且能源消耗量大,生产效率低。使用机电一体化设备进行煤矿的生产,能够有效提高生产效率,降低工人的工作强度。机电一体化煤矿生产设备,使用计算机进行自动化控制,并且减小了设备的体积,有效地改变了粗放型生产方式,节约了生产成本。

(二)有效改善工人的工作环境,提高煤矿身生产的安全性

我国传统煤矿生产环境非常恶劣。施工人员长时间在高温、高污染环境中进行高强度作业,使得施工人员的身心健康受到严重威胁。另外,我国传统煤矿生产技术、设备十分落后,这就导致安全问题频发。使用机电一体化设备进行生产,可以有效实现设备的自动化。不仅仅能够有效节约生产资源,改善工人的作业环境,使工人由传统体力劳动转化为机械操作,有效降低安全事故的发展,保障煤矿生产的顺利进行。

二、机电一体化技术在煤矿生产中的应用

(一)在采矿机械中的运用

煤矿采掘工作是煤矿生产过程中最为重要的一个部分。煤矿采掘的速度还有效率直接影响着煤矿企业最终的生产效率。使用机机电一体化设备能够有效提高煤矿企业的生产效率,使用机机电一体化生产设备是煤矿企业发展的必然趋势。煤矿企业中使用最为频繁的掘进机械是采掘机,为了能够有效保障煤矿生产的安全,工人在进行施工的时候一般采用由矿用隔爆安全型开关、操作箱,照明灯、GJC4地浓度CH4传感器、三相异步电动机等等组成煤矿掘进电系统,在实际生活中,普遍采用电牵引形式的采煤机,该机器具有良好的牵引特性,可用于倾斜角度较大的煤层开采。并且该机器使用寿命较长、反应十分敏捷生产效率十分优秀。

(二)安全生产和监控系统中的应用

煤矿机电一体化技术的重要体现是矿井生产的安全监控系统。该系统能够有效保障煤矿生产的安全,为煤矿生产发展起到了十分重要促进作用。该系统的主要特点有:具有网络连接的功能,使监控点的智能化水平得到进一步发展,该系统使用Windows操作系统,具有十分优秀的操作可行性。随着信息技术的成熟,特别是信息传输技术的飞速发展,现阶段3G、4G网络时代的来临,使信息在传播速度以及质量上都获得较大提升,这都为煤矿安全生产监控系统的发展提供了一些基础。

(三)在矿井运输过程中的应用

现阶段我国机电一体化带式传送设备的应用十分广泛。带式传输设备能够有效实现远距离连续传输工作,并且传输量巨大、工作效率高、经济效益好,能够有效实现自动化运输的目标。带式传送已经成为我国煤矿输送系统中最主要的运输设备。另外一种矿井运输工具是矿井提升机,该设备能够有效实现全数字化的工作,特别是在提升机的内部,可以有效使滚筒与驱动合营,将其称为一个整体能够有效简化机械的内部结构,矿井提升设备是较为典型的机电一体化设备。其他一些机电一体化设备主要说的是煤矿供电设备。煤矿供电设备必须要满足煤矿生产的大功率要求,并且要保障供电系统的质量以及可靠度。所以,为了能够有效提升功率因数,就必须采取集中补偿的办法或者是就地补偿的办法进行解决,减少一些无用功率的损耗问题。现阶段,煤矿高低开关主要采用“微机保护”形式,这种保护形式具备联网的功能,可以有效实现远程控制、远程监测、远程通信与远程调控。

三、我国煤矿机电一体化技术的发展和趋势

未来,我国机电一体化煤矿设备技术一定会实现产业经营的标准、规范化。并且在原有的传统煤矿机械设备基础功能上,实现以计算机技术为核心,将信息进行有效融合,充分发挥这些技术更新快、运算储存能力强、体积小、不受空间控制的一些特点,开发出一些功能十分强大、性能可靠的煤矿机电一体化设备,更好的为我国煤矿企业进行服务。简而言之,我国相关企业必须要尽快开发与掌握符合我国煤矿生产的核心的控制机构以及相关技术,实现我国煤矿机电一体化设备的有效运营,而不是照搬照抄国外先进生产技术。另外,随着信息技术不断发展,无线电传输技术的发展将会越来越先进,并被有效运用在煤矿一体化产品之中。所以,相应的开发人员在进行开发过程中,必须要充分考虑机电一体化设备的无线通信功能,例如远程控制、远程监测等等,最终实现无人化作业。

四、结束语

总之,机电一体化技术在当今社会经济活动中已经得到广泛应用,而且取得十分显著的成绩,并在原有的应用基础上不断完善和提高,因此,笔者认为,随着科学技术的进步与发展,机电一体化技术在煤矿生产中应用一定会越来越广泛,其作用也会越来越大,它并定会继续推动煤矿生产企业的技术的不断革新,也将会继续在推动人类社会进步与发展的道路上发挥不可替代的作用。

参考文献:

[1]刘祥宝,刘仲存.浅谈机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].科技创业家,2013,(8):109-109.

第5篇

【关键词】现代煤矿企业; 生产; 机电一体化技术; 应用策略

中图分类号:C29 文献标识码:A 文章编号:

1引言

煤炭资源是当今社会最为重要的能源之一,在国民经济中占有非常重要的地位。因为煤矿是高危行业,提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,最大减少用人,是实现矿井长治久安的关键所在。而机电一体化技术已成为现代煤矿的一个发展方向。 本文主要介绍了机电一体化技术的重要意义和现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略。以便更好地发挥该技术的优势为现代煤矿的进一步发展服务。

2机电一体化技术

机电一体化技术是基础的机械技术、 以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、软件编程技术等多学科的交叉综合。而在矿井的生产过程中,采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力,因此,要尽量选用先进的采煤工艺,以达到矿井的高产高效的目的。 随着我国工业控制自动化技术的发展,煤矿机电自动化在矿上的应用日益增多煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

上世纪七十年代初,山西大同矿务局自行设计和制作的综合型机械化采煤工作面,标志着机电一体化技术在我国问世,随后机电一体化技术得到了迅速拓展,在煤矿生产中的应用也变得日益广泛。但是,当前我国对于这一技术的发展与西方发达国家存在较大的差距,加之我们煤炭工业兴起相对于其他行业要慢的多,作为新时期背景下的煤矿企业必须不断加大研发力度,引进先进技术,对现代煤矿生产机电一体化技术进行不断创新和升级,才能促进我国煤矿生产自动化的完全实现,助推我国煤矿事业迅速走向可持续发展的道路。

3探讨现代煤矿生产中应用机电一体化技术的重要意义

通过上述对机电一体化技术的分析和我们工作中的实际应用不难发现,在现代煤矿生产中应用机电一体化技术具有十分重要的意义,但具体主要表现在以下几个方面:

3.1应用机电一体化技术于现代煤矿生产中,极大的提升了工作效率

在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,是对传统手工工作方式的重大变革,越来越多的新型机电设备的广泛应用,对传统的煤矿生产模式进行了完美的转型和升级,不仅能降低矿工朋友的劳动强度,还能大幅度的提升劳动生产效率。

3.2应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升生产安全系数

在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,不仅能让矿工朋友摆脱繁重劳累的体力活动,还能避免在粉尘满天飞、潮湿阴暗的环境中高负荷、长时间的生产体力劳动,从而在提高煤矿生产安全系数的同时保障广大矿工朋友的生命安全,而利用机电设备替代传统的煤炭资源挖掘、运输和提升等危险大、任务重的工作,极大的确保了煤矿企业的安全高效生产和运作。

3.3应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升劳动效益

在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,在提高企业生产效率的同时也提高了生产的劳动效益,煤矿企业获得更多的经济效益的同时,广大矿工朋友的薪资待遇也大幅度的提升,极大的改善了生活质量,并随着矿工工资收入的提高,极大的促进了当地经济的飞速发展。

4现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略

机电一体化技术在现代煤矿生产中的采煤、提升和运输三个方面的应用最为广泛也是最为关键。基于此,笔者从以下三个方面对机电一体化技术的应用策略作出以下几点分析。

4.1采煤机械设备方面机电一体化技术的应用

在现代煤矿采煤机械设备方面,电牵引采煤机是机电一体化技术应用的典范。由于该机械设备应用了机电一体化技术,其具备了传统液压型牵引采煤机无法具备的特点和优势,例如其牵引特性极佳,采煤机在前进的同时为其提供强大的牵引力,在下滑的同时能自行发电制动,在大倾角煤层中也是应用自如。传统的液压型牵引采煤机必须配备防滑装置,而电牵引采煤机则是采用的制动器,即使在倾角高达 400 到 50 0的煤层也能应用自如。尤其是其具有的可靠运行和使用年限长的特点,被现代煤矿生产企业所亲睐。不仅能高效的运行,还有较长的使用寿命,维修和保养也相对简便,具有较灵敏的反应和较好的动态特性,尤其是其结构极为简单和轻便,在运行时只需要进行一次电能到机械能的转换,且转换效率几乎接近 100%,而传统的液压型牵引采煤机的转换效率最多能高达70%。而这一切的优势,归根结底源于机电一体化技术的有效应用。

4.2提升机械设备方面机电一体化技术的应用

在现代煤矿提升机械设备方面,对机电一体化技术的应用效果最佳的就属矿井提升机,该提升机已经实现全数字化的交直流控制,其中内装式的提升机应用效果最佳,不仅把驱动和滚筒进行了有机整合,对机械设备的结构进行了有效的简化,还成为集计算机信息、自控、电力电子等电子信息技术为一体的煤矿提升机电设备。尤其是其全数字化的特点极大的提高了提升机械设备的安全性和可靠性,以总线的方式对电器的安装进行了升级和优化,加上所需要配置的硬件简单且互有较强的兼容性。因而机电一体化技术在提升机械设备方面也得到了极为广泛的应用。

4.3输送机械设备方面机电一体化技术的应用

在现代煤矿生产中,输送机械设备主要为带式输送机。这是由于其能长距离、连续、大量、稳定、高效的输送煤炭资源,特别是其实现自动化较为容易的优点,在煤矿生产输送中得到了广泛的应用。因而近些年来,各大煤矿生产企业都将其作为研究机电一体化技术的重点,具有代表性的是一种集机、电、液为一体的 CST 可控软启动装置在输送机械设备的应用,但由于目前相关技术壁垒还没有攻破,我国的带式传输机驱动方式主要局限在单滚筒、双滚筒和多滚筒的驱动方式,而且监控输送机的设备仪器的灵敏度、可靠性、性能以及使用寿命相对于西方发达国家要低得多,具有较大的差距,还需要不断努力攻克技术壁垒,才能进一步提升机电一体化技术的应用水平,从而更好的服务我国煤矿事业的发展。

4.4矿井安全生产监测监控系统中的应用

矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。自20 世纪 90 年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。

5结语

机电一体化技术在煤矿生产中的应用使生产效率和煤炭质量得到显著提升,作为现代煤矿企业,只有致力于机电一体化技术的应用,着力实现生产的自动化、智能化,不断提高企业自身的核心竞争力,才能助推企业实现完美的转型和升级。 在未来一段时期内,机电一体化技术应当朝着实现井下无人化作业、信息综合化管理以及煤矿生产全自动化等方向发展,这有助于加快我国煤矿产业与国际化接轨的速度。

【参考文献】

[1] 刘庆君. 浅谈机电一体化技术在煤矿的应用 [J]. 中小企业管理与科技 ( 上旬刊) . 2009 ( 12) .

[2] 李爱芝. 机电一体化在煤矿中的应用前景分析 [J]. 企业导报.2011 ( 08) .

[3] 米军学. 浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用 [J]. 中小企业管理与科技 ( 下旬刊) . 2009 ( 08) .

[4] 张旭. 煤矿机电一体化技术应用探究 [J]. 中小企业管理与科技 ( 上旬刊) . 2010 ( 06) .

[5]辛广文.煤矿机械滚动轴承的故障分析与防治措施[J].价值工程,2010(36).

第6篇

关键词:现代煤矿企业;生产;机电一体化技术;应用策略

机电一体化技术的应用为现代煤矿生产自动化的实现奠定了坚实的技术基础。作为新时期背景下的煤矿企业,要想在竞争日益激烈的市场环境中谋得生存和发展,就必须注重机电一体化技术的应用,着力提高自身的核心竞争力,实现企业的可持续发展。基于此,以下笔者就结合自身工作实践,就现代煤矿生产中机电一体化技术的应用作出以下几点仅供同行参考与交流的浅显之见。

一、综述煤矿生产中机电一体化技术

最初的机电一体化技术的应用,起源于上世纪七十年代初,山西大同矿务局自行设计和制作与装备的综合型机械化采煤工作面,标志着机电一体化技术在我国问世,并从随后的八十年末期、九十年代的中期,机电一体化技术得到了迅速拓展,在煤矿生产中的应用也变得日益广泛。近些年来,随着科技信息时代的到来,微电子技术中的微型计算机的问世,信息技术迅猛地渗透到各行各业,尤其向机械工业领域的渗透最为强烈,且在与机械电子技术进行高效广泛地结合,现代煤矿生产中的机电一体化技术正是在这样的背景下,将机械、微电子、自控、传感测试、电力电子、软件编程、接口等现代先进电子信息技术进行综合运用的系统技术。虽然该技术为煤矿生产自动化奠定了坚实的基础,但我们必须清醒的意识到,当前我国对于这一技术的发展与西方发达国家存在较大的差距,加之我们煤炭工业兴起相对于其他行业要慢的多,作为新时期背景下的煤矿企业必须不断加大研发力度,引进先进技术,对现代煤矿生产机电一体化技术进行不断创新和升级,才能促进我国煤矿生产自动化的完全实现,助推我国煤矿事业迅速走向可持续发展的道路。

二、探讨现代煤矿生产中应用机电一体化技术的重要意义

通过上述对机电一体化技术的分析和我们工作中的实际应用不难发现,在现代煤矿生产中应用机电一体化技术具有十分重要的意义,但具体主要表现在以下几个方面:

(一)应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升工作效率

在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,是对传统手工工作方式的重大变革,越来越多的新型机电设备的广泛应用,对传统的煤矿生产模式进行了完美的转型和升级,不仅能降低矿工朋友的劳动强度,还能大幅度的提升劳动生产效率。

(二)应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升生产安全系数

在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,不仅能让矿工朋友摆脱繁重劳累的体力活动,还能避免在粉尘满天飞、潮湿阴暗的环境中高负荷、长时间的生产,从而在提高煤矿生产安全系数的同时保障广大矿工朋友的生命安全,而利用机电设备替代传统的煤炭资源挖掘、运输和提升等危险大、任务重的工作,极大的确保了煤矿企业的安全高效生产和运作。

(三)应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升劳动效益

在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,在提高企业生产效率的同时也提高了生产的劳动效益,煤矿企业获得更多的经济效益的同时,广大矿工朋友的薪资待遇也大幅度的提升,极大的改善了生活质量,并随着矿工培养收入的提高,极大的促进了当地经济的飞速发展。

三、现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略分析

机电一体化技术在现代煤矿生产中的采煤、提升和运输三个方面的应用最为广泛也是最为关键。基于此,以下笔者从这三个方面对机电一体化技术的应用策略作出以下几点分析。

(一)采煤机械设备方面机电一体化技术的应用策略分析

在现代煤矿采煤机械设备方面,电牵引采煤机是机电一体化技术应用的典范。由于该机械设备应用了机电一体化技术,其具备了传统液压型牵引采煤机无法具备的特点和优势,例如其牵引特性极佳,采煤机在前进的同时为其提供强大的牵引力,在下滑的同时能自行发电制动,在大倾角煤层中也是应用自如。传统的液压型牵引采煤机必须配备防滑装置,而电牵引采煤机则是采用的制动器,技术在倾角高达40到50度的煤层也能应用自如。尤其是其具有的可靠运行和使用年限长的特点,被现代煤矿生产企业所亲睐。而这就是由于其只有电刷、整流子会出现磨损,其余元件几乎没有磨损,所以不仅能高效的运行,还有较长的使用寿命,维修和保养也相对简便,具有较灵敏的反应和较好的动态特性,尤其是其结构极为简单和轻便,在运行时只需要进行一次电能到机械能的转换,且转换效率几乎接近100%,而传统的液压型牵引采煤机的转换效率最多能高达70%。而这一切的优势,归根结底源于机电一体化技术的有效应用。

(二)提升机械设备方面机电一体化技术的应用策略分析

在现代煤矿提升机械设备方面,对机电一体化技术的应用效果最佳的就属矿井提升机,该提升机已经实现全数字化的交直流,其中内装式的提升机应用效果最佳,不仅把驱动和滚筒进行了有机整合,对机械设备的结构进行了有效的简化,还成为集计算机信息、自控、电力电子等电子信息技术为一体的煤矿提升机电设备。尤其是其全数字化的特点极大的提高了提升机械设备的安全性和可靠性,以总线的方式对电器的安装进行了升级和优化,加上所需要配置的硬件简单且互有较强的兼容性。因而机电一体化技术在提升机械设备方面也得到了极为广泛的应用。

(三)输送机械设备方面机电一体化技术的应用策略分析

在现代煤矿生产中,输送机械设备主要为带式输送机。这是由于其能长距离、连续、大量、稳定、高效的输送煤炭资源,特别是其实现自动化较为容易的优点,在煤矿生产输送中得到了广泛的应用。因而近些年来,各大煤矿生产企业都将其作为研究机电一体化技术的重点,具有代表性的是一种集机、电、液为一体的CST可控软启动装置在输送机械设备的应用,但由于目前相关技术壁垒还没有攻破,我国的带式传输机驱动方式主要局限在单滚筒、双滚筒和多滚筒的驱动方式,而且监控输送机的设备仪器的灵敏度、可靠性、性能以及使用寿命相对于西方发达国家要低得多,具有较大的差距,还需要不断努力攻克技术壁垒,才能进一步提升机电一体化技术的应用水平,从而更好的服务我国煤矿事业的发展。

四、结束语

总之,在现代煤矿生产中应用机电一体化技术具有十分重要的意义。作为现代煤矿企业,只有致力于机电一体化技术的应用,着力实现生产的自动化、智能化,不断提高企业自身的核心竞争力,才能提升企业经济效益,助推企业实现完美的转型和升级。(作者单位:天津科技大学)

参考文献:

[1] 刘庆君.浅谈机电一体化技术在煤矿的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2009(12).

[2] 李爱芝.机电一体化在煤矿中的应用前景分析[J].企业导报.2011(08).

第7篇

关键词:实验教学;机电一体化;系统分析

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0197-02

针对目前学校的机电一体化实验教学课程中所存在的诸多问题、不足,应从改善相关实验教学中着手,创造性地总结出一种新型机电一体化实践教学模式,其主要内容是针对学习内容及特点进行改善。在实践的基础上,促进学生在观察力、实际操作、创新思维、实践理论及分析、解决问题的能力中得到显著的提升,为培养社会主义新型人才打下坚实稳固的基础。

一、新教学模式下的机电一体化

1.改革机电一体化的教学实验内容。可引进一套关于机电一体化的操作系统,使机电一体化的实验教学以此系统为载体,并利用传感器、PLC编程、电力设计、电机驱动、机械传动以及实行机构等科技,来从事机电一体化设计的系统活动实验。此系统中应包含10个单元。每一单元都有相对应的各自特点及作用,每个单元其主要负责的工作任务是将相关工件从原料库中取出,然后进行质量检测分析,直接对非金属部件进行加工处理,最后将不同且加工过的部件进行分拣入库。

2.新机电一体化教学模式的特点。首先,教学模式的综合性特点。具体包含机电一体化教材中关于传感器的问题、操控理论的问题以及机械传动问题的内容,帮助学生综合运用相关知识,促进学生在观察力、实际操作、创新思维、实践理论及分析、解决问题的能力中得到显著的提升。其次,教学模式的创新性特点。主要在于电机、传感器的选取问题;巧妙的设计出电气系统;继电器以及相关导线的创新应用等。再次,在新的教学模式下,加强学生的观察力、创新力,培养学生实际操作的能力。主要针对学生的动手问题、分析问题、解决问题、理论知识应用实际能力以及独立学习问题等方面进行培养。最后,在新教学中加强学生对团队协作精神的认识。在面对实际困难的教学问题上,对于其中的某个人或者某个小组很难独自完成任务,这时需要学生组成更大的团队进行相互的配合,以此来更好地解决问题。

3.理论与实践一体化”教学策略初探。通过整合学术性课程与实践性课程,使理论与实践在课程结构上融为一体。通过整合学术性课程与实践性课程,将原理性的学习内容和与之对应的实践性学习内容,根据职业岗位分析,按照职业岗位职责的要求重新组合,形成模块式的课程体系,使理论与实践在课程结构上融为一体。课程整合不是课程内容简单的加加减减,而是通过综合化将相关知识按照逻辑关系进行重组、归纳、整合,系统地形成新的课程,并引进一定的新技术、新工艺、新知识和新方法,以期达到对课程体系和知识结构的优化。以使学生能真正学到有用的、实用的知识,再由知识转化成能力必然对学生的就业产生直接影响。我们在对专业理论课程实行整合的过程中,决不能轻视理论对实践的指导作用,而应针对中职教育培养“应用型”人才的内在要求,在强调理论知识“必需”、“够用”的前提下,减少理论课课时在整个教学中所占的比例。从而打破“以理论教学为主,实践教学为辅”的传统教学模式,强化了实践教学内容。

二、关于机电一体化新教学模式的效果

1.注重加强学生的动手能力。在实践活动开始,我们在学生面前呈现出一个空接线盒,对此学生们或许不知道如何连接接线端处。但在教师不断细心地引导之下,慢慢地使学生懂得传感器、信号输出等问题,从而学生逐渐能够对照图纸完成线路的连接,保证在试验中懂得机电一体化知识,并且以后能够熟练的运用到实际工作当中。

2.注重加强学生的创新思维。以认识传感器环节为例,起初学生面对传感器,或许会想到许多验证方法,如用手将光电传感器挡住,以此观察灯的变化;用手指拨动开关;将霍尔传感器与磁传感器调换位置进行实验。通过此手段学生的创新思维将大大提升。

3.注重加强学生系统学习。通过教师的详细讲解之后,我们要求学生能将所学知识串联起来。例如学生此前或许单独学习过电力、机械、控制理论、PLC等相关知识,现在可以在老师整合知识的基础上,通过自身的不断努力将各块知识形成一个联系紧密的统一整体,以此了解各个要素间的相互联系,相互作用,以达到学有所用,在大脑中形成一张有机组合的机电一体化知识网。

4.注重加强学生团结合作的意识。单个人或者单个组织的力量非常有限,所以我们必须充分的认识到团结协作与团队意识的重要性。我们要在复杂实验当中开展更广、更大的合作平台,不要仅仅只局限在局部,要从整体着眼,从全局方向把握问题,进行各团队之间的沟通与交流,在合作基础上,发挥集体的最大力量,分析问题、解决问题。

三、结语

经过实践证明,机电一体化实验教学的改革,是充分依据了我们的教学目标,以实验活动为主体,综合应用了相关机电一体化的学科知识,显著体现了电子、机械技术上的紧密联系,为加强学生从整体上把握知识、应用知识、解决实际相关问题以及提高学生的动脑创新精神起到了非常积极重要的作用。

参考文献:

[1]叶大鹏.计算机仿真技术在机电一体化系统设计教学中的应用[J].建农林大学学报(自然科学版),2004,33(4).

第8篇

关键词:机电一体化;应用分析;煤炭开采效率

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.171

0 引言

我国的经济快速发展,煤炭的需求量也是不断的攀升,所以我国的煤矿机电一体化技术的发展也是不断的创新,将机械装置和电子装备有机的结合起来,并将计算机技术还有信息技术应用进去,煤矿机电一体化技术是煤矿企业的重要技术,该技术的使用可以大大的提升我国煤矿开采的实力。可以为高效、安全、洁净、结构优化的高科技含量生产打下坚实的基础。

1 煤矿机电技术一体化应用重要性

1.1 提高生产安全系数

煤矿的开采,需要很大的工作量,矿场中的工作环境很差,幽暗潮湿,按传统的工作方式,井下所有的工作都需要员工进行手工完成,这样的话,工人的工作强度就异常的大,对矿下员工的健康会造成极其恶劣的影响。但是采用煤矿机电一体化技术之后呢,情况就会大大的改善,井下的大量工作会由机器完成,这样的话,既可以提高安全系数,也会提高开采效率。

1.2 提高开采效率

采用机电一体化技术,改变了煤炭企业的生产方式,一开始的人工工作换成机器,开采效率会极大的提高,由于生产方式发生了根本性的改变,所以开采效率也发生根本性的变化,把人工从原来高强度作业中解放出来,从而是人力资源得到更加合理化的优化配置,在开采安全性大大的提高的同时,效率也越来越高。工人的任务也发生了很大的改变,从一开始的直接开采,到现在的通过控制机器的运转进行开采,人从开采工作中解放出来了。但是在机器代替人工之后,要做好对机器的维护工作,使机器能够保持长时间高强度的劳动,以提高煤炭生产效率。

1.3 提高经济效益

机电一体化技术是如何提高煤矿企业的经济收入的呢,主要是体现在一下几个方面,第一可以减少人工量,在以往进行煤矿生产中,总是需要大量的人工,才能提高开采效率,但是大量的劳动力背后也是很大的一部分开支,效率虽然提高了,但是对于公司的经营来说并不是好事,采用了一体化技术,可以大大的减少人工费用的支出,对于经营非常的有利,第二,员工的收入也得到了提高。可以带动相关产业的提高,员工的积极性也是得到提高,企业的经济效益也间接得到提高。

2 煤矿机电一体化技术应用

上世纪60年代,我国就已经有了机电一体化的理念,随着经济的快速发展,我国的科技也有了质的飞跃,科技不断创新发展,机电一体化深入各个领域,切实有效的提高了生产效率,保障了采煤工人的人身安全,也为煤矿企业带来了更好的经济效益。

2.1 带式输送机

带式输送机的作用就是将开采好的煤炭由井下输送到地面,因为我国的煤炭机电一体化技术在一开始是引进其他国家的,自行生产时需要很长一段时间的摸索阶段,在一开始使用的是多带式输送机,但是这种机器有运输容量小,运输距离较短的缺点,在运行的过程中也容易出现故障,我国的科研人员根据矿下的实际环境对其进行了针对性的改进,改进后,有效的克服使用中的缺点,现在经过我国科研人员改进的传送机已经被广泛采用在各大型煤矿中,不仅仅使开采效率得到提高。

2.2 电牵引采煤机

机电一体化技术的一种典型的电牵引采煤机,具有良好的牵引特性,采煤机前进时提供牵引力,下滑时进行发电制动,可用于大倾角煤煤层,在牵引电动机的轴端装有制动器,设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6~2倍,用在倾角煤层,且不需要其他的一些防滑装置,运行可靠,使用寿命长,电牵引采煤机在使用的过程中,除了电刷以及整流子会有一些磨损外,其他的原件均无磨损。因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小,而且反应灵敏,动态特性好,电控系统能够及时调整各种参数,以防止采煤机的超载运行的种种优点。采煤机有传统的液压牵引方式,改为电牵引之后,首先大大提高了机器的使用期限,然后安全性能得到了极大的改善,有效提高了开采效率,提高了煤矿企业的经济效益。

2.3 提升机

当前,提升机全面实现了自动化及数字化控制,是煤矿开采中,机电一体化应用最成功的案例。其中最完美,最典型的代表就是内装式提升机,利用机电一体化技术,将驱动装置和滚筒装置进行有机的结合,在提高了运作效率的同时,也简化了操作步骤。提升机在采用机电一体化技术后,其优点就是,可以实现对自身的运行状况自动检测,还可以定期的对自身的运行情况进行分析,从而保证提升机的工作可靠性,这种自检的方式的主要优点就是,及时发现机器的异常情况,在维修时提供故障来源,还可以节省维修成本。提升机实现自动化及数字化控制之后,操作设备得到简化,兼容性能也得到提高,使得运行更加安全,可操作性得到有效的提高,计算机的优势也充分的发挥出来,大型煤炭企业大多都在使用这种提升机,来提高公司的经济效益。

2.4 电控液压支架

我国电控液压支架在我国使用时间不是很长,应用的时候,局限性很强,因为不够了解,在出现问题时,很麻烦,严重影响了开采的效率。液压支架的研究方向,应该将计算机技术和液压控制有机的结合起来,将支架和顶板之间的距离控制在合理范围内,来减少零部件之间的相互摩擦。

3 结束语

机电一体化是诸多科学技术发展的结晶,现在科学发展如此迅速,为了改善煤矿开采的环境,应该积极的采用机电一体化技术,提高煤矿的开采效率,同时也提高开采安全性,进一步实现人力资源的优化配置,提高煤炭开采的经济效益。

参考文献:

[1]张旭.煤矿机电一体化技术应用探究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(06).

[2]宫传强,董双辉.浅谈机电一体化技术[J].科技资讯,2009(11).

第9篇

【关键词】机械化工程施工;施工机械;成本管理;成本控制

1.引言

机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,具有技术、经济及社会效益[1]。随着现代科学技术的发展,机电一体化在煤矿系统的应用,在很大程度上降低了煤矿生产的劳动强度,改善了煤矿工作环境和安全系数,提高了煤矿系统的劳动生产率,对我国煤炭行业的发展有着积极的促进作用。

2.煤矿机电一体化技术的发展状况

我国煤矿机电一体化技术始于建国初期,电子科技的初步发展使得把电子技术和原有的机械水平结合成为了可能,一定程度上提高了机械水平,但是由于计算机技术的限制,机电一体化并没有蓬勃发展起来。20世纪70年代初,在“九五”期间发生了跳跃式变化,由于计算机技术的普遍应用,机电一体化程度加深;我国不仅引进了很多当时国际先进的机电一体化产品,并且研制成功了许多具有自主知识产权的产品并得到广泛应用[2]。近年来随着煤矿行业的不断发展,煤矿生产水平也在不断的提高,机电工程的控制水平也要随着行业的发展而得以提高,从而也加快了机电一体化技术的发展。现代科学技术的发展,机电一体化更加具有先进性,尤其是21世纪以来,智能技术的开发与利用对机电一体化起到了极大的作用,并且应用到煤矿系统中。

在煤矿的井下,智能设备已被应用,例如井下智能机器人、智能化作业设备等,这些都是机电技术所提供的机械设备,但我国井下机电设备的能力不高,可靠性和检测智能控制水平也不能达到高标准,这样会影响到工作的安全生产。就我国目前的情况来说,煤矿机电一体化取得了很大的突破,这在很多方面都得到了提现,以MGD150NW采煤机的应用为例,它不仅大大提高了产量,还增加了安全性;综合液压支架的使用不仅仅大量减轻了重力的压力,也提高了人身设备的安全性;钢丝绳损耗定量检测系统,充分利用了计算机的作用,精确的计算了钢丝绳的损耗程度,使安全隐患消失于无形;此外还有很多其他技术的应用也充分体现了我国煤矿机电一体化的进程,例如提升机交流电控系统、LC煤矿提升机综合后备保护装置、ZDC/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置等。虽然现在我国煤矿一体化已经有了明显的成就,但是和西方发达国家相比还存在着明显的差距,整体技术水平和具体的机械设备都明显落后,以SL500系列采煤机为例,这种智能的自动化技术在我国还没有广泛的流行。

3.煤矿机电一体化技术的应用

煤炭的生产过程主要包括“掘进、采煤、装、运输、提升”等几大系统。机电一体化产品在这几大系统中都有着广泛的应用,极大的提高了煤矿的生产效率和安全系数,改善了工人的工作环境。节约了大量的成本及生产资料。

3.1 机电一体化技术在采掘过程的应用

3.1.1 掘进机

掘进是煤矿开采的基础工作,因此,掘进的效率直接影响了采煤的效率。机电一体化在掘进中的应用就成为了一种必然。现阶段,大部分的煤矿业中都普遍采用掘进机这一机械技术,我国已开发出20多种型号的掘进机,形成了一系列产品。掘进机机电一体化技术的应用主要体现在三个方面:

(1)负载反馈调速技术;(2)掘进机行走调速技术;(3)离机遥控技术和工况监测及故障诊断技术[3]。这三种技术在掘进机中的高水平应用,将是掘进机机电一体化技术的研发重点,以更好的提高掘进速度,进而提高煤矿系统的生产效率。

3.1.2 采煤机

煤矿业实际生产过程中,最为重要的一个机械产品就是采煤机,它的生产效率如何,不仅会关乎到煤矿业的产量,而且还会直接的影响到企业的经济效益。电牵引采煤机是机电一体化在煤矿中的典型应用。比如,辽源煤矿机械厂所生产的MG D150NW型采煤机,按照西安煤业公司的采掘条件以及具体储量进行设计,实际应用过程中取得了较好的效果,这对于西安煤业公司的采掘速度及产量的提高具有积极的促进作用。电牵引采煤机与传统的液压牵引式采煤机相比,具有以下优点:良好的动能、牵引特性;操作方便、适用性强等特点,可应用于缓倾斜煤层,大倾角煤层,其运行可靠并且使用寿命长、反映灵敏、结构简单和效率高。电牵引采煤机是目前煤矿行业普遍使用的设备之一,降低了煤矿开采人员的工作难度,提升了整个生产流水线的运行效率,大大提高了出煤率。

3.2 机电一体化技术在运输过程的应用

3.2.1 带式输送机

带式输送机广泛应用于工业领域,在煤矿系统中主要是普通型皮带,一般制成100m-200m左右。现在,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化。带式输送机属于高效连续运输设备,输送距离长、运量大、连续输送且运行可靠。机电一体化技术在带式输送机中的应用主要是采用CST可控软启动装置。CST对启动阶段和缓冲阶段的加速度进行控制,减小甚至消除胶带的张力;另外,CST还可以在空载状态下启动,避免冲击电流的危害PLC控制液压系统是实现CST系统的关键。这种启动形式,保证了带式输送机的高校运行。以赵楼煤矿为例,主煤流带式输送机布置四台710W电机,配套使用四台750KS型CST软启动装置[4]。

3.2.2 提升机

提升机是煤矿系统主要耗能设备之一,耗电量大,原始的TKD系统耗能大稳定性差。随着机电一体化进程,数字化控制系统已经应用于现在的提升机中。数字化控制系统可以有效避免冲击、失控等现象的发生,提高安全系数;在节能方面也有良好的表现。现在这套系统已在国内很多中小型煤矿系统,改善了煤矿提升机系统性能。

3.2.3 斜井乘人装置

采用机电一体化技术大大改善了斜井乘人装置,改善后使该装置运行更加平稳安全、动力消耗降低。并使用PLC控制信号系统,简化了操作过程,便于设备的维护、检修,同时提高了运送人员效率。这一技术的运用大大改善了煤炭企业以前斜井乘人器高耗能、运送人员效率低、环境差的局面,同时也成为了煤炭企业一个闪亮的窗口。

3.3 机电一体化技术在其他配套装置方面的应用

3.3.1 掘进局部通风机

众所周知,煤炭在开采过程中,巷道中会产生大量的可燃有毒气体,根据重大瓦斯爆炸事故资料的统计分析,瓦斯爆炸占事故总起数的60%左右。为了提高安全系数,减少采矿过程中的人员伤亡,稀释和排除有毒气体就显得尤为重要。机电一体化在这方面的应用就很好的解决了这一问题,近几年出现的一种双电源电气闭锁真空磁力启动器,用他来实现掘进层面的双风机、双电源自动切换只需要几秒钟的时间,大大降低了掘进面无计划停风带来的损失,更有力地保证了安全。超大功率的局部通风机在超长距离掘进巷道中已经有了很好的应用。针对砚北煤矿3000m长距离单巷道掘进过程中,选用了超大功率4×37KW的FBDY型通风机有效实现对掘进工作面的长距离、大功率风量输送,使巷道温度比原2×3KW对旋局部通风机下降了2℃以上,有效风量提高了57.91%[5]。

3.3.2 安全生产监测监控系统

煤矿安全生产是煤炭行业高度重视的问题,由于我国煤矿井下生产条件复杂,地质条件多变,自然灾害较为严重。安全监测就尤为重要,可以有效避免伤亡事故的发生。煤矿安全监测监控系统是实现矿井安全生产的重要保证,国家提出“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针,充分体现了监测监控系统在煤矿安全生产中的重要性。19世纪80年代初,我国从美国、法国等引进了一批先进的安全监控系统(如DAN6400和Senturion-200),安装在了部分煤矿中;20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研发的KJ90、KJ95系统已广泛应用于国内的各大煤矿。随着科技水平的进步,网络技术、光纤工业电视技术、无线传感网络等技术已在煤矿安全生产监测测控系统中得到了应用,比如黑龙江移动的GSM和GPRS网络已对全省实现了风机主扇监控和瓦斯浓度监控,在很大程度上减少了安全隐患。当然,我国煤矿安全生产系统还存在着一些问题,煤矿安全监测生产系统的通信协议不规范,数据共享问题,没有有效的利用网络实现系统集成等。相信随着不断的发展进步,这些问题都会一一克服,各大高校和科研机构也针对这些问题进行了一些研究,也取得了一些进展。总的来说,我国的煤矿安全监测系统正向网络化发展。

4.煤矿机电一体化应用的建议

随着我国煤矿机电一体化技术的不断发展和煤矿机电一体化设备产品的不断创新,机电一体化技术在我国煤矿产业普遍得到了应用,但相对于国外先进的技术设备还存在着差距,甚至有的差距还很大。主要体现在两个方面:一是各个系统单独布线,通讯线路重复建设,不仅增加了费用,也降低了生产效力。二是自动化系统功能分散,相对独立,管理不集中,各种自动化系统无法实现网络共享,甚至造成很多技术资源浪费,无法实现统一检测、统一调度,严重地影响了机电一体化的水平。随着科学技术水平的发展,机电一体化的技术必然会迈向智能化、微型化、系统化、绿色化、模块化、网络化、环保化[6]。加大科学研究的力度和技术创新势在必行,开发具有自主知识产权的创新产品,提高煤矿企业的生产力水平,是实现煤矿机电一体化应用的必然。另外,培养既懂技术又懂管理高水平人才也是很重要的方面,人才是重要资源,员工职业素质的高低直接影响劳动生产率的提高。将管理和技术结合起来,加强技术管理,建立逐级分解技术管理制度,对煤矿机电一体化技术的应用和推广具有重大作用。

5.结语

科学技术是第一生产力,计算机技术、信息技术、网络、人工智能、光纤、生物等科学技术高速发展,带动了机电一体化的发展,使机电一体化产品功能更强大,实用性更强,在煤矿系统的各个环节都将发挥巨大的作用。新的机电一体化技术装备的煤矿,将会极大提高生产效率,改善了工人的工作环境,安全系数大大提高,不仅能够使企业获得更加显著的技术经济效益,而且能够带动相关行业的发展,具有极大的社会效益。我国煤矿机电一体化技术,和世界先进水平还有差距,这就需要加大科研投入和人才培养,逐渐实现智能化、微型化、系统化、绿色化、模块化、网络化、环保化。

参考文献

[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.

[2]祁小平.机电一体化技术的发展趋势[J].中国科技信息,2007(12):45-46.

[3]李刚.浅谈掘进机机电一体化的研究方向[J].工业技术,2010(2):59.

[4]徐京.基于CST系统控制的带式输送机在煤矿中的应用[J].科技信息,2009(23):836.

[5]张云峰.超大功率局部通风机在超长距离掘进巷道通风的应用[J].煤矿安全,2012(9):143-145.