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煤矿工程机械控制中机电一体化应用研究

王磊

贵州大方煤业有限公司

摘要: 随着社会的发展,人们对能源的要求愈来愈高。中国区域广阔,煤炭资源充足,可以很好地满足国民经济社会发展需求,但怎样安全利用煤炭资源,提升煤矿利用效益必须研究,傳统的煤炭利用已无法适应经济社会需要。自动化科学技术也在断蓬勃地发展,机电一体化技术也随之产生,被应用于全行各业并获得了很好的效益。机电一体化技术还能够运用于煤矿机械设备中,以减少安全事故发病率,进而提升矿山效益。本章重点分析了机电一体化技术在煤炭机械设备中的运用,以期进一步提高煤炭机械设备应用技术水平与煤炭利用效益,以便于更好地适应煤炭利用要求,从而增加了社会效益和经济效益。
关键词: 煤矿工程;机械控制;机电一体化
DOI:10.12721/ccn.2021.157090
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前言  机电一体工艺是一种领先的一体化工艺,在生产工业中得到广泛应用,同时该工艺也广泛应用于煤炭开发领域。由于电子科学技术的发展,传统的煤炭开采已无法适应煤炭企业的生产需要,从而产生许多安全隐患,煤炭安全事件时有发生,给矿业带来巨大的安全风险。机电一体工艺能够运用于煤炭机械中,大幅度提高管理水平和煤炭企业效益,减少员工劳作力度,确保员工身体健康[1]

一、煤矿工程机械控制中机电一体化概述

机电一体化技术融入了许多单一手段,目前正向着智能、微型化和系统性的走向繁荣,主要通过组合电子信息技术、智能技术等手段进行对多项关键技术的统一操作。将机电一体化技术运用于矿井机械中,就能够完成了对矿井机器的统一管理,从而实现了安全技术产品开发的目的,合理地减少了职工劳作时限和工作压强,在出现重大安全事故时,还可以保证救援人员安全工作。在煤炭行业采矿中运用机电一体化技术,还能够减少使用人的劳作力度,从而大大提高了矿井产出经济性,进而实现了大大降低煤井企业生产成本,大大提高了煤井公司的经营效益的目的。总而言之,由于在矿井施工中运用机电一体化技术更有利于矿井的安全开采,所以,施工人员也必须发挥机电一体化的功能。当前,在矿井施工中机电一体化技术已经获得了比较普遍的运用,在安全监控、重型机械设备维修和智能化管理等方面都已做出了相应的成果,为提升生产效益作出了一定的贡献,从而全面保障了煤矿安全生产。

二、煤矿工程机械控制中机电一体化技术分析

第一点是诊断设备。在许多煤矿工程机械控制的过程中,需要加强一些设备的检测和诊断力度,否则可能会造成很多机器设备损坏的情况。主要是因为一些煤矿机械需要处于长期运行,不可避免的,或在运行的过程中出现不同程度上的磨损,而随着时间使用程度的增加,磨损的区域也会不断扩大,无形中会降低生产效率。针对这种问题是对于机械故障的诊断中,务必要采用机电一体化技术,传感技术和计算机技术彼此之间相结合,使得更加准确的找到机械设备故障的区域,并且根据以往故障处理的经验,找到合适的解决方案。第二点是磨损修复。在煤矿工程机械设备运行的过程中,会出现不同程度上的磨损问题,特别是对于小型机械而言更是如此。经常性的出现结构受损情况时,更是需要将机电一体化的技术应用到磨损的修复中,有效地解决受损的情况,也能够不断的提升机械设备的精度和纯度,降低维修成本[2]。第三点是零件清晰。由于许多煤矿工程机械设备处于长期运作的过程中,会出现不同程度上的故障,这种情况下更是需要机电一体化的技术,对于机器设备内部运行的管理进行全面的监测,对于出现故障的位置标记并预警,也利于后期人员的维护和操作。而零件清晰也要充分利用超声波清洗的装置,使用国家规范的洗涤剂,提升煤矿工程的生产质量[3]

三、煤矿工程机械控制中机电一体化应用分析

3.1在支护设备中的应用

液压支撑系统是各类矿井机械化工作中运行的主要支撑装置,但近年来,已经逐渐发展成"电液监控"系统,使机械一体化里的电脑技术和液压控制技术实现了高效的融合,从而减少了支撑构件对顶部与支撑构件之间形成的过分撞击载荷,而且,乳液泵站還还能够及时供给高压液给液压支撑装置,以增加其高电压与液体流量调节能力,并可以按照液压支撑装置要求的液体用量,自行调整给液量。

3.2在矿井提升机械中的应用

在煤炭公司开展采掘作业过程中,大量采用了全电子化的矿井提升机,是实现了矿井与建筑工程设备一体化应用的重要大型机具,尤其是它的"内装式上升机",从构成角度来说,其把滚筒与传动实行了整合,在很大限度上对设备的组织构造实行了精简,大大提高了设备的实用性,还将"机械工程-电力电子-计算机技术-自控"的多种工艺加以高效的组合。而且,这种全数字化升级机具有卓越的可靠性,能对重复性问题实现连续录址,并实现了系统的自动检测能力,且该升级机还能够与外部实现简便、快捷的通讯,不但具有很高的可靠性,同时使用和管理也比较简单[4]

3.3在矿井安全生产监测工作中的应用

在矿井机械的工作流程中,安全生产监控工作主要分为在线监测、手动告警和故障自诊,具体来说是通过对各种矿井中施工机械设备的电动机、工作设备、传动系统、刹车系统和液压控制系统等设备进行在线的工作状况监测,从而准确地发现机械设备工作时出现的故障以及存在的安全生产隐患者,然后手动告警,并对故障的具体位置进行定位,一旦故障并不严重则能够通过手动进行维修等。近年来,由于中国矿井工程机械安全检测与监控体系的不发达和健全,其矿井在工程机械操作流程中充分发挥出了重要的功能,大大提高了中国煤矿企业安全生产和运营管理人员的技术水平,也有效了改进了中国矿井工程机械操作员的工作条件,提高了机械设备的效率,并为中国煤炭企业节省了巨大的维护成本。

3.4在带式输送机械中的应用

带式输送机在矿井施工机械实际的运用工作中常常用到,它因其所具有的远距离连续运送能力和输送量大等优点,大大促进了矿井机械施工生产中运输装置智能化的发展趋势,所以,为了提高带式输送机的效率,可在该机器中运用机电一体化控制技术,以提高机器的实际应用功效,比如,可使其在设备出现故障时,实现自动检测与恢复工作,使之具有自我维护和保障作业人员等的功效。另外,机电一体技术还能够利用某一类特定的可编程控制器对机械的动作过程加以简化,从而提高了机器对外部环境各种会对机器正常工作产生负面影响的扰动因素的抗性,使其能够在更复杂、更严酷的工况环境长时期内保持正常运转和作业。

3.5机电一体化在采煤机中的应用

采煤机是煤矿生产的核心部分,采煤机技术开发速度的快慢将直接影响煤矿开采的品质与数量。在机电一体化科技应用的大背景下,电力拖动式采煤机已成为目前使用较为普遍的采煤机。其与传统的液压拖动系统区别,在于它在发电、节约能源、控制系统和应用等方面都具有很大的优越性。正是依靠着上述优点,在完成实际采掘作业的过程中,电牵引采煤机可以充分发挥巨大的牵引功能,效率大大提高,而且,电牵引采煤机的运行原理也比较简单,并且工作特性更加优越。

结论 通过在矿井施工机械生产管理中运用机电一体化工艺技术,将能够大大提高劳务工作效率,从而促使公司获得良好的经营效益,进而确保了施工人员的生命安全和财产安全。在现代矿井施工机器管理中使用机电一体化技术以后,大大提高了现代矿井机设备的使用性能与工作效率,也大大提高了机器控制系统的工作精度,从而达到了矿井施工机器管理的精细化和自动化。表明了机电一体化技术已经在现代矿井机械设备管理领域中充分发挥出了重要的意义。