機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械的應(yīng)用及發(fā)展研究

管峰 陳海軍

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，礦山機(jī)械與機(jī)電一體化技術(shù)相互融合，使得礦山機(jī)械得到了很大的發(fā)展，極大地提高了作業(yè)水平和質(zhì)量。機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用，解放了勞動(dòng)力，避免了工人遭受井下惡劣的環(huán)境，有效地降低了工人的工作強(qiáng)度以及人身傷害，同時(shí)作業(yè)效率得以提高。鑒于此，本文就機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用以及未來的發(fā)展方向進(jìn)行了分析研究，以供參考。

關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化技術(shù);礦山機(jī)械;應(yīng)用;發(fā)展

引言

近些年隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在不斷完善，應(yīng)用范圍也在逐步擴(kuò)大，促使各類產(chǎn)品智能化、數(shù)字化、自動(dòng)化程度不斷提升。通過在礦山機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，有效地促進(jìn)了新產(chǎn)品的開發(fā)和舊設(shè)備的改造，推動(dòng)了礦山機(jī)械的智能化、數(shù)字化和自動(dòng)化水平，全面提升了礦山機(jī)械的性能和實(shí)用性以及采礦的安全性，對(duì)采礦企業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義[1]。

1 機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用

1.1 在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦物提升作為礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要求具有良好的機(jī)械性能以及傳動(dòng)性能。在礦井提升機(jī)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)于提升機(jī)性能的保證具有積極作用。礦井提升機(jī)以芯片和PLC外端結(jié)合的方式進(jìn)行統(tǒng)一控制，對(duì)軟件功能的實(shí)現(xiàn)起到促進(jìn)作用。而機(jī)電一體化技術(shù)可以通過保護(hù)系統(tǒng)軟件以及硬件的方式實(shí)現(xiàn)礦井電動(dòng)的軟啟動(dòng)，避免礦井電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)差沖擊，為提升工作的順利進(jìn)行提高技術(shù)保障。對(duì)于提升操作系統(tǒng)而言，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)樘嵘龣C(jī)設(shè)置保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)運(yùn)行工作過程的自動(dòng)監(jiān)測，在機(jī)械運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤或者運(yùn)行中存在零件故障時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，起到提醒作用[2]。

1.2 在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

用帶式輸送機(jī)來進(jìn)行采礦，可以加快采礦作業(yè)的工作效率，讓采礦的速度得到提升，所以現(xiàn)在的煤礦生產(chǎn)中井下都會(huì)普遍應(yīng)用到帶式輸送機(jī)。雖然帶式傳輸機(jī)在隨著科技的發(fā)展不斷提高工作效率，但是帶式傳輸機(jī)自身性能容易受到外界的影響，尤其是礦井作業(yè)中環(huán)境比較惡劣，如潮濕、粉塵、振動(dòng)等等都對(duì)帶式傳輸機(jī)有影響，使其工作中容易發(fā)生損壞，降低使用壽命，影響采礦工作的正常進(jìn)行。所以，為了提升工作的效率和質(zhì)量，機(jī)電一體化技術(shù)也被應(yīng)用到帶式傳輸機(jī)中，以此來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操控輸送機(jī)自送完成運(yùn)輸、清理、減震、分類等一系列工作。并且可以利用機(jī)電一體化的智能化特點(diǎn)，在不同的工作環(huán)境如斜路，拐角等應(yīng)用自動(dòng)調(diào)整程序，讓傳輸作業(yè)更好地完成，也可以通過設(shè)定可調(diào)節(jié)式的程序，針對(duì)監(jiān)測到的運(yùn)輸材材料不同的體積、重量等因素，通過程序調(diào)解變頻器等設(shè)備，讓帶式傳輸機(jī)達(dá)到最為合適的傳輸狀態(tài)。這樣不僅大大提升了傳輸效率，也減小了采礦作業(yè)中對(duì)帶式傳輸機(jī)的磨損從而降低采礦成本，使企業(yè)的利潤增加[3]。

1.3 在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用

在礦山開采實(shí)際工作中，大多數(shù)的支護(hù)設(shè)備采用的是液壓支架。但是，隨著電氣化生產(chǎn)技術(shù)的提高，電液綜合控制的支護(hù)設(shè)備應(yīng)用也越來越多。它主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓控制技術(shù)，將二者有機(jī)結(jié)合起來，形成了定壓雙向鄰架的結(jié)構(gòu)，提高了支架承受頂板所帶來的負(fù)荷沖擊能力。而且，電液控制的支架也比傳統(tǒng)支架的移動(dòng)速度要快，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)支架工作狀態(tài)的有效監(jiān)測，提高支架的安全性能。液壓支護(hù)設(shè)備需要高壓液體裝置才能正常進(jìn)行工作，通常采用的是乳化液泵來提供液壓能力。目前，我國生產(chǎn)的智能化乳化液泵站系統(tǒng)分別由自動(dòng)配液系統(tǒng)和供液系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。它具有自動(dòng)檢測郵箱、油位的功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配液以及乳化液濃度的自動(dòng)檢測，一旦乳化液濃度不合標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)發(fā)出警報(bào)，并對(duì)其進(jìn)行定時(shí)反沖洗，調(diào)節(jié)其濃度[4]。

1.4 在空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在空氣壓縮機(jī)中也得到了合理應(yīng)用，為運(yùn)行效率的提升發(fā)揮了積極作用。作為礦山開采中必不可少的固定設(shè)備，空氣壓縮機(jī)是礦山機(jī)械中的重要組成部分，能夠有效提高高壓機(jī)、電機(jī)系統(tǒng)以及排氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率。同時(shí)，基于機(jī)電一體化技術(shù)的合理應(yīng)用，系統(tǒng)內(nèi)部的軟件系統(tǒng)得以開通，可以對(duì)空氣壓縮機(jī)控制回路接線進(jìn)行簡化，從而使外部線路更加清晰明了。

1.5 在挖掘機(jī)中的應(yīng)用

對(duì)于當(dāng)前采礦企業(yè)實(shí)際作業(yè)而言，挖掘機(jī)的使用十分廣泛，是礦山機(jī)械中不可或缺的重要設(shè)備之一，其電氣運(yùn)行系統(tǒng)主要由操作箱、照明燈、電鈴以及開關(guān)箱等組成。在挖掘機(jī)的電氣運(yùn)行系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?qū)﹄姎膺\(yùn)行系統(tǒng)的科技含量進(jìn)行有效提高，保證挖掘機(jī)的安全運(yùn)行。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)㈦姎庀到y(tǒng)和液壓系統(tǒng)結(jié)合，高效實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)在煤礦開采中的具體操作。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展

當(dāng)前我國自己研發(fā)制造的礦山機(jī)電一體化設(shè)備具有智能化、程序化和信息化特點(diǎn)，而且設(shè)備體積較小，更易于操作和維護(hù)，性能十分可靠。在礦山生產(chǎn)中通過應(yīng)用這些設(shè)備，有效地提高了煤礦的生產(chǎn)水平，降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為礦企創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。當(dāng)前我國礦山機(jī)電一體化技術(shù)相較于發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距，因此還需要加大研究的力度，在今后要重視開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的開發(fā)，這其中應(yīng)以礦山開采技術(shù)和配套裝備為主導(dǎo)，并進(jìn)一步增強(qiáng)礦山機(jī)電一體化產(chǎn)品的通信功能，使其與綜合自動(dòng)化需要有效地適應(yīng)。加快推進(jìn)礦山機(jī)器人的開發(fā)，并將其作為今后礦山機(jī)電一體化技術(shù)研究的重點(diǎn)。

3 結(jié)束語

總而言之，國內(nèi)的礦山機(jī)械工業(yè)迫切需要機(jī)電一體化技術(shù)的支持，改善傳統(tǒng)機(jī)械運(yùn)作方面的不足，從根本上提升礦山機(jī)械設(shè)備的工作效率。需要注意的是，國內(nèi)的機(jī)電一體化技術(shù)與國外相比仍有一定的差距，存在的不足問題較多，需要工作人員進(jìn)行不斷改進(jìn)與完善，抓住機(jī)電一體化的發(fā)展方向，徹底提升作業(yè)的安全性與高效性。

參考文獻(xiàn)

[1] 聶少莉.機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（36）：112-113.

[2] 楊璐嘉.機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].湖南農(nóng)機(jī)，2018（6）：228.

[3] 金志浩.機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].科學(xué)與財(cái)富，2018（36）：47.

[4] 武浩然，張艷玲.機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（4）：59.