煤礦工程機(jī)械控制中機(jī)電一體化的運(yùn)用

梁曉旭

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)正是科技發(fā)展的產(chǎn)物，綜合了機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)，在工程機(jī)械中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。煤礦工程的工作環(huán)境較為惡劣，機(jī)電設(shè)備的控制管理難度較高，傳統(tǒng)完全依靠人工的操作模式，不僅會(huì)增加工作人員的負(fù)擔(dān)，還會(huì)影響煤礦生產(chǎn)效率。因此，煤礦企業(yè)需要積極探索機(jī)電一體化技術(shù)，提升工程機(jī)械的整體性能和自動(dòng)化水平，進(jìn)而促進(jìn)煤礦開(kāi)采、運(yùn)輸?shù)裙ぷ餍逝c質(zhì)量的提升，同時(shí)能夠減少煤礦工人的工作量，確保煤礦生產(chǎn)安全，進(jìn)而促進(jìn)煤礦工程經(jīng)濟(jì)效益的提升。

1 機(jī)電一體化技術(shù)簡(jiǎn)析

機(jī)電一體化技術(shù)指的是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)的一體化，其中包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、集成技術(shù)等多種類(lèi)型。其中常見(jiàn)的機(jī)電一體化技術(shù)有以下幾種：①傳感技術(shù)，通過(guò)傳感器對(duì)機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行采集、監(jiān)測(cè)，從而方便操作人員全面了解機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)，制定科學(xué)的控制方案；②自動(dòng)控制技術(shù)，可以根據(jù)工程機(jī)械的操作要求，構(gòu)建完善的自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)PID控制原理，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制，尤其對(duì)于煤礦工程機(jī)械具有重要的應(yīng)用價(jià)值；③信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電信息的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化管理，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)分析和計(jì)算機(jī)電設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息的自動(dòng)化處理，提高設(shè)備的控制效率。隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的方向發(fā)展，同時(shí)將遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工作中，將進(jìn)一步提高機(jī)電設(shè)備的管理水平[1]。

2 煤礦工程機(jī)械控制中機(jī)電一體化的運(yùn)用意義

2.1 提高煤礦開(kāi)采效率

隨著煤礦工程機(jī)械設(shè)備的增多，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷增大，在很大程度上提高了機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)作水平，操作人員只需要簡(jiǎn)單的控制，就能夠讓機(jī)械設(shè)備完成各項(xiàng)復(fù)雜的作業(yè)任務(wù)。與傳統(tǒng)的開(kāi)采設(shè)備及控制技術(shù)相比，煤礦企業(yè)通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)大大提升了煤礦開(kāi)采效率，保障開(kāi)采質(zhì)量的同時(shí)，增加了煤礦產(chǎn)量。

2.2 確保機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性

煤礦工程機(jī)械控制中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和傳感器對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)控，甚至能夠針對(duì)機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的異常運(yùn)行情況，如果設(shè)備出現(xiàn)異常，可以通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)自動(dòng)斷電停運(yùn)，方便運(yùn)行管理人員開(kāi)展故障檢修和處理，確保了機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性[2]。

2.3 促進(jìn)煤礦企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展

時(shí)代在不斷進(jìn)步，煤礦行業(yè)也需要不斷與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)革新，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠全面提高工程機(jī)械設(shè)備的操縱性能，逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化駕駛和遠(yuǎn)程操控的目標(biāo)，從而使得機(jī)械設(shè)備能夠適應(yīng)于各種復(fù)雜的煤礦開(kāi)采環(huán)境，通過(guò)智能化推土機(jī)、智能機(jī)器人等代替人工作業(yè)，確保煤礦工程的安全性，進(jìn)而促進(jìn)煤礦企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

3 煤礦工程機(jī)械控制中機(jī)電一體化的具體運(yùn)用

3.1 掘進(jìn)設(shè)備中的運(yùn)用

掘進(jìn)設(shè)備是煤礦工程中的一項(xiàng)重要設(shè)備，也是煤礦開(kāi)采的基礎(chǔ)設(shè)備。通常而言，煤礦開(kāi)采用到的掘進(jìn)機(jī)主要包括電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)兩部分，通過(guò)來(lái)兩個(gè)系統(tǒng)的相互協(xié)作，完成挖掘和前進(jìn)操作。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到掘進(jìn)設(shè)備中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)切割電機(jī)功率的自動(dòng)化調(diào)節(jié)和控制，同時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)掘進(jìn)程度，及時(shí)處理挖掘過(guò)程中的異常情況，確保煤礦掘進(jìn)作業(yè)的順利進(jìn)行。

3.2 提升設(shè)備中的運(yùn)用

提升設(shè)備是煤礦工程中重要的運(yùn)輸設(shè)備。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)用較多的為交變頻調(diào)速提升機(jī)，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及滾筒進(jìn)行集成組裝，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，同時(shí)應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)的融合應(yīng)用。此外，提升設(shè)備中可以應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，通過(guò)多種轉(zhuǎn)速切換，實(shí)現(xiàn)提升設(shè)備運(yùn)行速度的靈活調(diào)整和可靠控制，進(jìn)而促進(jìn)煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。

3.3 在帶式輸送設(shè)備中的運(yùn)用

煤礦工程機(jī)械中應(yīng)用較多的設(shè)備還包括帶式輸送機(jī)，根據(jù)煤礦開(kāi)采工作的需要，帶式輸送設(shè)備需要具備長(zhǎng)距離連續(xù)輸送與較大輸送量的特點(diǎn)，通過(guò)運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，帶式輸送設(shè)備的性能能夠得到可靠提升，進(jìn)而滿(mǎn)足煤礦工程需要。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，可以通過(guò)PLC技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化程序的編寫(xiě)和執(zhí)行，只需要根據(jù)工作周期以及工作任務(wù)安排就能夠?qū)崿F(xiàn)輸送設(shè)備的自動(dòng)化控制，進(jìn)而在惡劣、復(fù)雜的環(huán)境中能夠不間斷連續(xù)作業(yè)，確保煤礦能夠及時(shí)輸送出來(lái)。

3.4 支護(hù)設(shè)備中的運(yùn)用

傳統(tǒng)煤礦工程中，采用較多的支護(hù)設(shè)備就是液壓支架，在機(jī)電一體化技術(shù)的推動(dòng)下，液壓技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效融合，進(jìn)而促進(jìn)支護(hù)設(shè)備的“電液控制”。液壓控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可以有效減少頂板與支架的沖擊荷載，同時(shí)，提升了支護(hù)設(shè)備的操作效率，此外，還能夠?qū)χЪ茴~運(yùn)作進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)，可以監(jiān)測(cè)液壓支護(hù)中的高壓液體含量，并且實(shí)現(xiàn)用量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展，煤炭企業(yè)對(duì)于高新技術(shù)的應(yīng)用需求不斷增加。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的有效結(jié)合，在煤礦工程機(jī)械中具有良好的應(yīng)用前景，相關(guān)技術(shù)人員需要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)不斷對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行完善和應(yīng)用，進(jìn)而提升煤礦生產(chǎn)效益。

[1]葉俊平.煤礦工程機(jī)械控制中機(jī)電一體化的運(yùn)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2016，23（07）：237.

[2]蘆景英.煤礦工程機(jī)械中機(jī)電一體化的科學(xué)運(yùn)用[J].河南科技，2012，（22）：21～22.