1、机电一体化的基本技术构成
机电一体化技术包括机械、计算机、信息处理、检测与传感等多种技术综合运用的复合型技术,主要由以下三种基本技术所组成:1)机构技术。机构是指机械本身,包括了机身、框架、机械连接等结构。在现代化矿山机械设备中,机械本体往往占据了较大重量与体积,因此机构技术主要是通过新工艺、新结构与新材料的应用与发展,以适应矿山机械在高效、小型化及多功能等方面上的要求。2)计算机与信息处理技术。计算机技术包括了计算机硬件与软件技术、数据库技术、网络通信技术等;信息处理技术则包括了信息的交换、运算、存取、判断等。在矿山机械中,计算机与信息处理装置将指挥整个机械设备的运行,其信息处理是否正确、及时,将直接影响到矿山机械工作的质量与工作效率。3)检测与传感技术。在煤矿机电一体化产品中,传感器作为感受设备,将各类内、外部信息通过相应的信号检测装置反馈到控制及信息处理装置中。因此,检测与传感技术是实现矿山机械自动化控制与实时采集工况信息的关键性环节。在现代化矿山机械中,不仅要求传感器能快速、准确地获取信息,还应能承受住恶劣环境的考验。
2、机电一体化在矿山机械中应用的意义
1) 改善了煤矿生产的效率。伴随着机电一体化技术的发展,各类新型、大型机电设备在煤矿生产中得到了广泛应用与普及,有效改变了传统煤矿生产中劳动效率低、劳动强度大的作业方式,极大提高了煤矿生产的效率。2)提高了煤矿企业的经济效益。随着机电一体化技术在现代化矿山机械中的应用,不仅降低了矿山开采、运输等各个环节的生产费用,而且极大提高了煤矿的产量,使得煤矿企业的经济效益得到稳步提升。3)提高了煤矿生产的安全。由于煤矿井下作业的环境较为恶劣,在传统的作业方式中,需要工作人员长时间在潮湿和充满煤尘的环境内高负荷工作,容易对员工的身体健康和生命安全带来严重隐患。伴随着机电一体化在矿山机械中的应用与普及,能最大程度的将煤矿工作人员从繁重的体力劳动中解放出来,从而有效的避免了职业病和工伤的发生,保证了员工的身体健康与生命财产安全。
3、机电一体化技术在矿山机械中的具体应用
3.1机电一体化在矿井带式输送机中的应用
在矿山生产作业的过程中,为了作业速度加快,提升整体采矿效率,会大量使用矿井下的带式输送机来完成煤矿的运输工作和传递工作。井下的带式输送机属于矿山机械中的大型机器设备,其在一系列采矿作业中具有非常重要和关键的作用,因此在进行井下作业时,带式输送机的使用量和使用度非常频繁,并且伴随社会的不断进步,带式输送机的工作效率也在不断提高。然而在作业环境中,带式输送机会受到很多外界因素的影响,从而左右了整个设备系统的运转率,比如会因为受到震动、水分、湿度、粉尘、重量等多种因素的影响而使输送机发生损坏,自身的使用寿命也会受到缩减,那么便会影响正常的工作进度。所以为了进一步使得带式输送机能够更加高效地完成工作,提升整体运输数量和运输效率,在带式输送机运行的过程中应用机电一体化技术,以此来实现远距离操控输送机自送完成运输、清理、减震、分类等一系列工作,并且利用机电一体化在带式输送机内部的抽动设备中,启用自动化软启动程序,能够在不同环境中智能切换工作手段,就算遇到大倾角、距离过长的输送条件时也能够很好地完成作业。同时,还可以利用包含了机电一体化技术的控制器,该控制器中心输入了可调节式的编程控制系统,针对不同重量和体积都可以自动识别并且通过变频器等电子设备选择最为合适的运输状态,提升了带式输送机对恶劣环境的适应性,也大大提升了实际工作的便捷性和可控性,从矿山机械的整体上提升了生产效率,也在一定程度上降低单耗成本并缩小了整个矿山的生产成本,使消耗资源数额降低到最小,提高采矿企业的利润空间。
3.2机电一体化在矿井提升机中的应用
在矿山的实际作业过程中,提升机在矿井作业上起到了非常重要的作用,是一项非常重要的矿山机械设备。针对提升机来说,不论是在机器的内部构造上,还是使用方式上,都非常容易和机电一体化技术相结合,以此来成为一个全新的、具有现代化技术标准的采矿提升机。当前采矿业中的提升机种类为交直流提升机,而为了使整体操作性更加完善和高效,利用机电一体化技术与提升机实现有机结合,从而塑造出更加具有现代化生产价值的内装式提升机。内装式提升机在自身设备的系统处理中以及工作原理上都非常具有现代化矿山生产的意义是今后在矿山机械的整个体系中最常应用到的典型化机电一体化设备。内装式提升机在内部结构的构造中存在一个滚动结构,通过驱动程序来进一步启动滚动结构,以此来完成后续工作。在传统的交直流提升机中会存在一些问题,比如滚动结构的装置过于繁琐,无法非常敏捷地完成信息录入和输出工作,从而使实际的提升和下降速度较为缓慢,拉长了矿井作业时间。然而利用机电一体化技术应用在提升机的内在程序上,使提升机的内在结构更加精简和便捷,整个设备的运作都是建立在自动控制设备环节、计算机环节、电力电子设备、物理机械部分。通过这四个环节的高效融合来完成内装式提升机的整体运作,不会消耗过多的能源,又能使变速时间掌握到最小。因此在矿井机械中的提升机利用机电一体化技术,实现高效率的软件空间、系统启动、一键还原、高强度的自适应能力,大大加强了提升机的兼容性和可操作性。
3.3机电一体化在矿井安全监控系统中的应用
从矿山机械的整体出发,实际作业中最为重视的便是作业的安全性与作业人员的人身安全。以往矿井安全的检测监控系统都是建立在在线监控以及单方面化的控制,那么针对矿井内部日常作业过程中发生的一些安全隐患以及数据偏差等问题,会很难做到及时发现,采取措施的反应较为弛缓,那么就会大大提升矿山机械作业中的危险性,事故发生几率也会有所提高。因此通过利用机电一体化技术在矿井内部建立一套安全监控系统,实现智能化的信息检测控制体系以及实施监控中心,对各项作业反映出来的数据都归集到一个数据库中进行智能分析和辨别,从而通过计算机来实现对危险信息的筛选,能够对实际作业中的具体情况做到宏观统筹和管理,大大提升了矿山机械的整体安全度和稳定度。
4、机电一体化技术在矿山机械中的应用趋势
机电一体化技术是集合了计算机与信息技术、自动化远程控制技术、空间传感检测反应技术、服务传动技术、电子机械技术形成一项全面化、多元化的科学技术,通过在采矿业中的应用来提升整体矿山开采效率以及采矿安全等方面。机电一体化中的自动操控系统有效改善了矿山设备的滞后性,通过利用远程操控取代了人工操控设备,使矿山机械的工作效率大大提升,并且也使工作人员的工作量和工作程度都得到明显缓解,降低了人工使用率和工作量。建立在这些优点的基础上,为了进一步带动采矿企业的经济效益以及使消耗资源数额降低到最小、提高采矿企业的利润空间,那么今后机电一体化技术在矿山机械中的应用将会更加注重整体性和全面性,与高新技术信息技术实现高程度的结合,从而建立以提升矿山机械的自动化、智能化、信息化、程序化目标的基础上,来实现矿山机械核心技术的开发,实现采矿作业的大机械生产。
5、总结
机电一体化技术以其安全、可靠、高效等多方面特点,在当前矿山机械设备中得到了广泛的应用与普及,不仅提高了煤矿生产水平,而且极大的降低了工作人员的劳动强度与生产危险性,创造出了显著的经济效益和社会效益,真正实现了高产、高效的现代化煤矿生产模式。
参考文献
[1]高峰.机电一体化技术在矿山机械中的应用论述[J].石化技术,2020,27(05):236+234.
[2]郑洁.基于机电一体化系统在矿山机械工程中的应用分析[J].当代化工研究,2020(04):82-83.
[3]郭振华.基于机电一体化系统在矿山机械工程中的应用分析[J].世界有色金属,2019(17):293+295.