高新技術(shù)在新型礦業(yè)機械設(shè)備中的應(yīng)用

禚德安

（通鋼集團大栗子礦業(yè)有限責(zé)任公司（動力廠），吉林 臨江 134602）

概述

隨著高科技的發(fā)展，新能源得到不斷的開發(fā)和利用，雖然傳統(tǒng)能源——煤炭的地位有所下降，但是煤炭的總產(chǎn)量在我國還在不斷的增加，這是因為我國工業(yè)生產(chǎn)對煤炭的需求，這種需求促進了煤炭生產(chǎn)能力的渴求，因此這要求煤炭企業(yè)利用高新生產(chǎn)技術(shù)，加速新型礦業(yè)機械設(shè)備的投入。今天在煤炭行業(yè)，新型礦業(yè)機械設(shè)備應(yīng)用機電一體化的技術(shù)得到大幅度的利用，新型礦業(yè)機械設(shè)備的功能應(yīng)用取得了巨大的進步，例如在新型礦業(yè)機械設(shè)備中，控制系統(tǒng)的電控設(shè)備已經(jīng)將繼電器改新?lián)Q代，如今，在電控設(shè)備中無觸點電力電子元件得到廣泛的應(yīng)用，同時，計算機技術(shù)也在新型礦業(yè)機械設(shè)備中得到應(yīng)用，這為我國以人為本，在煤礦生產(chǎn)中提倡安全生產(chǎn)提供了工具基礎(chǔ)，也促使新型礦業(yè)機械設(shè)備得到更廣泛的應(yīng)用。

1 新型礦業(yè)機械設(shè)備的電控系統(tǒng)

在新型礦業(yè)機械設(shè)備中大多采用TK-2PLC-BP型交流提升機電控系統(tǒng)，這種電控系統(tǒng)常用在礦山立井或其它要求提升的場合，適合于交流異步或同步電動機拖動的單繩纏繞式礦井提升機，這種電控系統(tǒng)的應(yīng)用，取代傳統(tǒng)的TKD等繼電器形式的電控系統(tǒng)，它是主機采用變頻調(diào)速的方式，它取代了傳統(tǒng)繞線電機轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方式。這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由電源柜、變頻調(diào)速柜、制動電阻柜、操作臺、光電編碼器等設(shè)備組成，它具有手動、半自動、全自動、故障檢修開車方式。這種電控系統(tǒng)，解決了安全回路雙線制問題，極大地提高了系統(tǒng)的安全可靠性；采用無接觸長壽命的光電編碼器進行速度和深度的精確計算，并作為速度反饋，實現(xiàn)深度定位和與速度相關(guān)的保護。這種電控系統(tǒng)一方面把新型礦業(yè)機械設(shè)備的操作變成計算機系統(tǒng)的指令編碼，然后通過機械設(shè)備的通信手段將信號傳輸?shù)街骺仄鳎划?dāng)信號傳輸?shù)街骺仄骱?，通過主控器處理后，就可以在顯示器界面上顯示結(jié)果，由于通過顯示器的界面顯示的結(jié)果可以利用漢字的形式顯示，這非常有利于操作人員使用。

2 新型礦業(yè)機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)

新型礦業(yè)機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)是以油液作為工作介質(zhì)，利用油液的壓力能并通過控制閥門等附件操縱液壓執(zhí)行機構(gòu)工作的整套裝置。液壓系統(tǒng)通過改變壓強增大作用力。一個液壓系統(tǒng)的好壞取決于系統(tǒng)設(shè)計的合理性、系統(tǒng)元件性能的的優(yōu)劣，系統(tǒng)的污染防護和處理。改革開放以來，隨著我國先進技術(shù)的引進、開發(fā)到創(chuàng)新，近年來我國礦業(yè)機械設(shè)備利用國內(nèi)液壓技術(shù)有很大的提高。例如，新型掘進機大多采用國內(nèi)生產(chǎn)的液壓系統(tǒng)，例如，在新型掘進機的液壓系統(tǒng)中，安裝的是負載敏感式變量泵和負載敏感式多路閥，這樣的液壓系統(tǒng)，有利于礦業(yè)機械設(shè)備的使用。

2.1 靜態(tài)狀態(tài)下的液壓系統(tǒng)

對于新型礦業(yè)機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)，在靜止狀態(tài)時，液壓系統(tǒng)沒有工作，因此，液壓系統(tǒng)控制閥上沒有負載LS的信號，液壓系統(tǒng)中泵的流量——壓力控制器上由于液壓系統(tǒng)沒有工作，呈靜止狀態(tài)它的LS也沒有呈現(xiàn)壓力信號，這時候靜止的液壓系統(tǒng)叫做無負載狀態(tài)，這時候液壓系統(tǒng)中泵的斜盤表示的壓力在（2～3）MPa，在這種狀態(tài)下可以使液壓系統(tǒng)的液壓泵擺角最小，呈現(xiàn)這種狀態(tài)的原因是彈簧的特性曲線。液壓泵在出廠檢驗時把泵的壓力調(diào)整在2.5MPa的位置上，泵的壓力在這個位置時，功率損失基本沒有，這樣就可以提高液壓系統(tǒng)中液壓油的使用壽命。

2.2 液壓系統(tǒng)的配置

新型礦業(yè)機械設(shè)備中的液壓系統(tǒng)油泵，為了使設(shè)備在組裝和維修中方便用戶，采用的是世界先進的負載敏感式雙聯(lián)變量泵，它的型號是用V30D140表示，也就是用V30D140變量泵配PSV552/230-3型7聯(lián)和PSV55/230-3型4聯(lián)的閥，也就是配備2組負載敏感式的多路閥。

2.3 對液壓系統(tǒng)流量控制

新型礦業(yè)機械設(shè)備中的液壓系統(tǒng)流量控制，與液壓系統(tǒng)工作的變化負載無關(guān)，它的流量是恒定的，雖然液壓系統(tǒng)可以在一定量的負載狀態(tài)下發(fā)生不同的變化，但工作元件卻不隨之發(fā)生相應(yīng)變化，它得到的是恒定的流量，顯然，在液壓系統(tǒng)的同一工作時間，壓力和流量沒有量的變化。為什么液壓系統(tǒng)具有這樣的功能？就是利用了液壓系統(tǒng)聯(lián)動閥的不同星輪，在不同的需要時能長時間的工作，不需要換向就能夠適應(yīng)負載的變化，從而保持了礦業(yè)機械設(shè)備工作的平穩(wěn)性。

3 新型礦業(yè)機械設(shè)備的變頻控制

新型礦業(yè)機械設(shè)備的變頻控制采用直流或交——交變頻。例如現(xiàn)在煤礦使用的礦井提升機，它也是一種礦業(yè)機械設(shè)備，它的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括：主軸裝置、動力站、變頻柜、控制臺和監(jiān)控計算機部分。動力系統(tǒng)的組成包括：主電機、制動器、減速器和底座。在工作狀態(tài)時，礦井提升機的主電機的牽引動力由減速器提供。這種動力是通過轉(zhuǎn)換成一種頻率的電能，來達到控制電動機不同轉(zhuǎn)速。這樣就使通過變頻改造后的提升機的可靠性和安全性得到很大提高，保證了生產(chǎn)安全，同時也消除了設(shè)備在硬起動時對電網(wǎng)的沖擊，節(jié)能效果明顯。

4 新型礦業(yè)機械的膠帶輸送機控制系統(tǒng)

新型礦業(yè)機械的膠帶輸送機控制系統(tǒng)，是以PLC為膠帶輸送機的控制核心，這個控制核心的用戶界面分為工業(yè)監(jiān)測、監(jiān)視、控制軟件三部分，在主控站可實現(xiàn)以下控制功能:(1)主斜井皮帶機與地面生產(chǎn)系統(tǒng)及井下給煤機之間設(shè)有連鎖功能，做到“來去自由、方便停車”；(2)具有集控、單機、手動、檢修等各種工作方式；(3)電控裝置與變頻器、調(diào)速型液力耦合器、CST、傳動裝置相互配合，將皮帶機的軟啟動?？刂圃O(shè)備和監(jiān)控攝像頭，安裝在皮帶運輸機的機頭、機尾和給煤機等位置，使監(jiān)控總站利用監(jiān)控攝像集中進行監(jiān)控，就可以通過調(diào)度員發(fā)出開、停車指令，達到自動起、停的功能。由于采煤工業(yè)利用了自動控制，將礦井運煤系統(tǒng)變?yōu)樽詣涌刂疲淖兞藗鹘y(tǒng)人工操作的歷史，不僅可以極大的提升原煤運輸力度，而且降低了礦井工人的勞動強度，杜絕了運輸事故的發(fā)生，實現(xiàn)了以人為本，安全生產(chǎn)的目標。

結(jié)語

隨著礦業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，煤炭綜合利用成為發(fā)展重點，堅持清潔生產(chǎn)降低耗能、提高生產(chǎn)效率更顯得非常重要，這些工藝和技術(shù)方面的實現(xiàn)，需要依靠高新技術(shù)創(chuàng)新的過程，只有樹立清潔生產(chǎn)理念，創(chuàng)新礦業(yè)機械設(shè)備，才能保證選擇煤炭工業(yè)的清潔生產(chǎn)之路，爭取使我國早日實現(xiàn)小康社會。

[1]段金嶺.淺談高新技術(shù)在新型煤礦機械設(shè)備中的應(yīng)用[J].科技資訊.2012（1）.

[2]馮小喬，王秀云.關(guān)于機械設(shè)備維護與檢測的研究[J].黑龍江科技信息.2012（6）.