機電一體化數(shù)控技術(shù)在金屬礦山機械中的應(yīng)用

吳雪瑩，賈玉鑫，吳余鎖

（金川集團股份有限公司二礦區(qū)，甘肅金昌737100）

1 引言

在工業(yè)化進程快速發(fā)展的背景下，工業(yè)生產(chǎn)對金屬礦的需求量日益增加，為了滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)對金屬礦的需求，相關(guān)部門需要不斷優(yōu)化并升級現(xiàn)有的金屬礦山機械和設(shè)備，這就為金屬礦山機械提出了更加嚴格的要求[1]?，F(xiàn)階段，我國金屬礦山采礦行業(yè)的機械設(shè)備具有大型化、智能化發(fā)展趨勢?；诖?，本文闡述了機電一體化數(shù)控技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，分析了金屬礦山機械中機電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠推動社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

2 機電一體化數(shù)控技術(shù)概述

機電一體化數(shù)控技術(shù)將機械技術(shù)、液壓技術(shù)和電子技術(shù)進行了融合，綜合控制程序方式加工零件，機電一體化數(shù)控技術(shù)的有效應(yīng)用能夠提升機械的拆除速度和安裝速度，為機械維修工作的順利開展提供支持。在金屬礦山機械的應(yīng)用中，由于我國地質(zhì)環(huán)境相對復(fù)雜、資源消耗量大，為礦山生產(chǎn)帶來了一定的難度，使機械設(shè)備結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，而傳統(tǒng)的機械設(shè)備無法滿足新時期的高標(biāo)準和高要求。因此，在金屬礦山機械中，需要引進機電一體化數(shù)控技術(shù)，提升機電的經(jīng)濟性、安全性和自動化。

3 機電一體化數(shù)控技術(shù)在金屬礦山機械中的應(yīng)用

在工業(yè)化進程的快速推進中，科學(xué)技術(shù)水平得到了很大的提升，機電一體化數(shù)控技術(shù)的類型越來越多，在社會各界的發(fā)展中應(yīng)用十分廣泛，以下主要介紹機電一體化數(shù)控技術(shù)在金屬礦山機械中的應(yīng)用。

3.1 開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)

金屬礦山機械機電一體化數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景越來越廣闊，由于各項技術(shù)的不斷研發(fā)，相互之間得到了有效融合，開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)運而生。開關(guān)磁阻電動機是在20世紀被研發(fā)的，但在其他技術(shù)的影響下，未得到廣泛開發(fā)和應(yīng)用，而現(xiàn)階段環(huán)境條件越來越好，開關(guān)磁阻電動機的智能化日益凸顯出來，尤其在調(diào)速電動機的智能化過程中，具有突出優(yōu)勢。這一設(shè)備主要由單片進行控制，在實際中得到了有效應(yīng)用，既能節(jié)省經(jīng)濟成本，又能減少人力資源的投入，有助于提升社會的整體生產(chǎn)效率。并且隨著在社會的發(fā)展，金屬礦山機械的開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，金屬礦山開采、加工中應(yīng)用的機械設(shè)備具有很強的集成性，通過引進智能化、數(shù)字化、微型化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提升了機械設(shè)備的機動性，并在金屬礦山開采中呈現(xiàn)出很強的可靠性。

3.2 集成驅(qū)動技術(shù)

在傳統(tǒng)的金屬礦山開采過程中，相關(guān)人員應(yīng)用了動力驅(qū)動系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的組成部分都是大型設(shè)備，主要有減速器、運動施行裝置、大型電機，這種動力驅(qū)動設(shè)備的體積較大，且器件單元環(huán)節(jié)相對較多，無法有效提升設(shè)備的可靠性，容易引發(fā)一系列故障。為了改善這一現(xiàn)狀，相關(guān)人員開始研發(fā)新型動力驅(qū)動系統(tǒng)，機電集成驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)運而生，該技術(shù)的有效應(yīng)用在很大程度上提升了金屬礦山機械設(shè)備應(yīng)用的可靠性。除此之外，機電集成驅(qū)動系統(tǒng)由占用空間小的器件構(gòu)成，主要包括微型電動機、微型變速器、微型施行器等，能夠?qū)崿F(xiàn)動力裝置的有效傳遞。由于機電集成驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)備裝置體積小、整體結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省了很多空間，能夠減少制作設(shè)備的投入成本，有效地提升了機械系統(tǒng)的靈活性和裝置空間的適應(yīng)性，使設(shè)備的新原理、新功能得到了進一步發(fā)展。

4 機電一體化數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 數(shù)字化發(fā)展

在新時期的快速發(fā)展中，微電子技術(shù)為機電設(shè)備數(shù)字化的不斷提升提供了技術(shù)支持。例如，數(shù)控機床設(shè)備、機器人裝置的發(fā)展十分迅速，在很大程度上推動了機電設(shè)備數(shù)字化的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的快速更新，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已被應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，使金屬礦山機械設(shè)備設(shè)計和制備工作呈現(xiàn)出數(shù)字化的發(fā)展特點，在計算機集成電路制造和虛擬設(shè)計過程中得到了進一步發(fā)展。因此，為了提升數(shù)字化技術(shù)水平，相關(guān)部門需要引進更多的先進軟件，使其具備較高的可靠性、自我維護能力以及自我診斷能力，并提供良好的人機界面，推動遠程操作、自我診斷、自我恢復(fù)功能的進一步發(fā)展。

4.2 智能化發(fā)展

在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)了很多相似的機械設(shè)備，如常用的智能化設(shè)備是CNC數(shù)控機床，該技術(shù)在傳統(tǒng)機床的基礎(chǔ)上增加了人機對話功能，設(shè)置了智能I/O接口，并建立了滿足生產(chǎn)需求的參數(shù)數(shù)據(jù)庫，為操作人員的實際操作、維修人員的維修工作提供了更多的便利。在信息時代的發(fā)展中，很多理論在不斷完善，如小波理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、灰色理論等，人工智能技術(shù)為金屬礦山機械機電一體化的發(fā)展提供了支持，在很大程度上推動了社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

4.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

在社會的長期發(fā)展中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平得到了很大的提升，遠程監(jiān)控系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興技術(shù)，在金屬礦山機電一體化設(shè)備中的有效應(yīng)用，使采礦生產(chǎn)工作中的各項細節(jié)通過計算機屏幕反饋到人們的監(jiān)控視野中，有助于金屬礦山機電一體化技術(shù)水平的提升。因此，在未來網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展過程中，機電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用有助于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)，進而有效提升產(chǎn)品的安全性，滿足現(xiàn)代化社會提出的功能需求。

4.4 微型化發(fā)展

微型化產(chǎn)品是在精細加工技術(shù)的發(fā)展中形成的，微型化設(shè)備的應(yīng)用在很大程度上提升了整體生產(chǎn)效率，但微型化與傳統(tǒng)的金屬礦山機械大型化不存在矛盾，不會影響未來智能化的發(fā)展。在機電一體化設(shè)備微型產(chǎn)品快速發(fā)展的背景下，微型電系統(tǒng)應(yīng)運而生，呈現(xiàn)出很多優(yōu)勢，如功能性強、大批量生產(chǎn)等。因此，我國自主研發(fā)并投入生產(chǎn)了大量微型機電系統(tǒng)一體化產(chǎn)品，這些產(chǎn)品體積不足1cm3。在新時期的發(fā)展中，研發(fā)人員研發(fā)的產(chǎn)品已轉(zhuǎn)向微米、納米尺寸。但是，我國微型化技術(shù)、超精密儀器技術(shù)的發(fā)展水平、科研能力還有待提升，仍存在很多關(guān)鍵技術(shù)問題需要解決。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，我國工業(yè)化程度在不斷提升，對金屬礦的需求量日益增加，這就對金屬礦山開采提出了更多的要求，我國金屬礦山行業(yè)的發(fā)展十分迅速，很多先進的機械系統(tǒng)得到了應(yīng)用和推廣，為金屬礦山開采工作提供了更多的便利。在實際的礦山開采過程中，相關(guān)部門應(yīng)用機械機電一體化數(shù)控技術(shù)時，需要結(jié)合實際情況，優(yōu)化金屬礦的開采和處理過程，減小金屬礦開采對環(huán)境造成的影響，以滿足社會各界對金屬礦的實際需求，推動社會的進一步發(fā)展。