煤礦機械制造中的數(shù)控技術(shù)分析

陳曉露

（陜西彬長大佛寺礦業(yè)有限公司，陜西 咸陽 713500）

0 引言

數(shù)控技術(shù)采用的是數(shù)字控制的方法實現(xiàn)對具體工作過程的自動控制，在機械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用大大提升了機械制造自動化水平，煤礦機械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用對提升采礦機切割速度、提升煤礦機制作業(yè)效率等方面具有重要作用，因此，加強煤礦機械制造中數(shù)控技術(shù)分析對于煤礦行業(yè)發(fā)展具有重要的意義。

1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展歷程及其特點

1.1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展歷程

1952年，隨著計算機技術(shù)在機床上的應(yīng)用，世界上第一臺數(shù)控機床誕生了，從此開啟了數(shù)控機床時代。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展大體可以分為以下幾個階段：電子管數(shù)控技術(shù)階段、晶體管數(shù)控階段、中小規(guī)模IC數(shù)控階段、小型計算機數(shù)控階段以及嵌入式MUC數(shù)控階段五個階段。從數(shù)控技術(shù)發(fā)展歷程可以看出，數(shù)控設(shè)備體積不斷縮小，而與此同時其資源控制能力不斷提升，數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢更加高精度、高集成化和智能化，越來越多的智能技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控技術(shù)中，不斷推動數(shù)控技術(shù)發(fā)展，提高數(shù)控技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用效能。

1.2 數(shù)控技術(shù)特點

數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用集合了機械制造技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、光機電技術(shù)等諸多技術(shù)，實現(xiàn)對機械設(shè)備的自動化控制，使機械制造精度和效率更高，更加自動化，目前自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用采用的是利用計算機進行控制預先編好的程序，設(shè)備按照程序要求進行機械制造。具體來說數(shù)控技術(shù)具有以下特點：首先，可以更加方便地對機械制造加工工藝參數(shù)進行改變，有利于研發(fā)更多新的產(chǎn)品；其次，可以通過一次裝夾工件完成多道工序，大大提升了工作效率同時保證了加工精度；再次，對于一些復雜的零件加工能夠出色完成，彌補了普通機床存在的不足；最后，數(shù)控技術(shù)在機械制造中采用模塊化標準工作，提升了工具標準化程度，減少了換刀和安裝時間[1]。

2 煤礦機械制造中數(shù)控技術(shù)具體應(yīng)用分析

2.1 煤礦機械制造中數(shù)控技術(shù)在皮帶傳輸裝置中的應(yīng)用

皮帶傳輸裝置是用于煤礦生產(chǎn)傳輸?shù)闹匾b置，具有傳輸距離長、傳輸效率高、傳輸工作連續(xù)不間斷等特點。作為機電一體化設(shè)備，皮帶傳輸裝置中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠提升電動機磁控控制能力，從而實現(xiàn)無功損耗的大幅度降低，同時通過數(shù)控技術(shù)可以優(yōu)化電動機的標量和矢量，提升皮帶傳輸效率，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益。在實際的煤礦機械作業(yè)中，由于周圍環(huán)境相對惡劣，而皮帶傳輸裝置中的電動機會受到外界溫度的影響，造成傳輸效率下降，因此需要及時清理巷道中的材料及設(shè)備，保證巷道通風面積，確保變頻技術(shù)的應(yīng)用。除此之外，還需要對巷道加強檢查和維修，避免巷道使用時間過長造成表面脫落或者發(fā)生滲水現(xiàn)象，使得巷道通風不暢，增大摩擦阻力，影響變頻技術(shù)的應(yīng)用。

2.2 煤礦機械制造中數(shù)控技術(shù)在支架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

支架結(jié)構(gòu)是煤礦挖掘機械重要的組成部分，它的作用是為整體車體提供良好的支撐作用，保證車體的穩(wěn)定性，支架結(jié)構(gòu)包括機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)兩部分。數(shù)控技術(shù)在支架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用是通過機電一體化PLC系統(tǒng)進行控制，可以對支架進行收放控制，在進行移動時收放更加方便快速。目前自動支架是依靠乳化液泵提供動力，其液體量和壓力支持較大，需要對乳化液的濃度進行監(jiān)測，避免由于乳化液濃度問題造成系統(tǒng)運行故障。

2.3 數(shù)控技術(shù)在煤礦機械設(shè)備生產(chǎn)工藝流程中的應(yīng)用

煤礦設(shè)備生產(chǎn)工藝流程較為復雜，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠大大優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度。首先，數(shù)控技術(shù)可以直接應(yīng)用于煤礦設(shè)備生產(chǎn)工藝流程中，對現(xiàn)有的生產(chǎn)模式進行改造優(yōu)化，使設(shè)備制造更加自動化、智能化，提升整條生產(chǎn)線工作效率和質(zhì)量，實現(xiàn)設(shè)備制造水平大幅度提升；其次，數(shù)控技術(shù)可以應(yīng)用于機械設(shè)備零部件生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以此提升零部件生產(chǎn)質(zhì)量，降低零部件殘次品發(fā)生概率，為后期煤礦機械設(shè)備的生產(chǎn)加工提供良好的零部件產(chǎn)品保障，降低煤礦機械設(shè)備故障發(fā)生率，從而提升設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量，保障煤礦企業(yè)后期生產(chǎn)安全。

2.4 數(shù)控技術(shù)在采煤機制造方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的采煤機制造采用的是仿形法進行切割，而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了氣體切割，不僅提升了切割速度，同時還有效保證了切割質(zhì)量，尤其是對于一些復雜的形狀以及對精度要求較高的零件的加工具有重要的作用。例如，在進行采煤機浮動油封結(jié)構(gòu)加工時，要求內(nèi)環(huán)凸曲面與外環(huán)凹曲面均勻接觸，保證其密封性，如圖1所示，傳統(tǒng)的切割技術(shù)很難實現(xiàn)高精度切割，而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用則能夠通過對內(nèi)環(huán)凸曲面和外環(huán)凹曲面進行預先編程，實現(xiàn)精準切割，有效保證了浮動油封的密封效果[2]。

圖1 浮動油封結(jié)構(gòu)安裝

3 數(shù)控技術(shù)在煤礦機械制造中的應(yīng)用存在的不足及優(yōu)勢

數(shù)控技術(shù)在煤礦機械制造中的應(yīng)用存在的不足之處有以下幾方面：首先，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用管理不夠?qū)I(yè)化。由于數(shù)控技術(shù)在煤礦機械制造中的應(yīng)用沒有太高的專業(yè)技術(shù)要求，造成很多企業(yè)在實際的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用管理方面不夠重視，管理人員不夠?qū)I(yè)，很容易造成不必要的設(shè)備磨損，不能充分發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的效能，造成資源浪費；其次，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用管理方面存在的問題也會導致煤礦機械制造產(chǎn)品精度不夠，數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)工藝流程中的應(yīng)用不夠，難以有效提升生產(chǎn)工藝水平，不利于產(chǎn)品質(zhì)量的提升；最后，數(shù)控技術(shù)在煤礦機械運轉(zhuǎn)方面由于沒有系統(tǒng)地體現(xiàn)生產(chǎn)工藝性能，造成數(shù)控技術(shù)與煤礦機械運轉(zhuǎn)完全分離，大大影響了煤礦企業(yè)生產(chǎn)效能。

數(shù)控技術(shù)在煤礦機械制造中的應(yīng)用優(yōu)勢有以下幾方面：首先，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用對于提高煤礦機械設(shè)備安全性能，提高煤礦開采安全性有重要的幫助，例如，數(shù)控技術(shù)在煤礦機械制造環(huán)節(jié)、焊接環(huán)節(jié)、單件下料環(huán)節(jié)等的應(yīng)用可以實現(xiàn)對采煤過程中切割技術(shù)的精準控制，相比傳統(tǒng)的仿形法，采用數(shù)控機床葉片能夠確保切割速度更快、范圍更精確，這能夠大大提升煤礦企業(yè)單位時間內(nèi)采煤量，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益；其次，數(shù)控技術(shù)在煤礦機械制造中的應(yīng)用大大提升了機械設(shè)備精準度，有效保障了煤礦機械設(shè)備的安全性能，煤礦開采面臨著諸多危險，而煤礦機械設(shè)備具有良好的安全性能夠降低安全事故發(fā)生概率，一方面保障了開采人員施工安全，為開采人員提供安全的作業(yè)環(huán)境，另一方面有利于提升煤礦企業(yè)市場競爭力，有利于煤礦企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展[3-5]。

4 結(jié)語

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段，幾年來，隨著電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也更加智能化、高度集成化，數(shù)控技術(shù)在煤礦機械制造中的應(yīng)用對于煤礦機械制造以及后期煤礦開采作業(yè)有重要的影響。煤礦企業(yè)需要高度重視數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用及管理，充分發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的作用，提高煤礦機械制造效率和質(zhì)量，提升煤礦開采效率，保障煤礦開采施工安全，實現(xiàn)煤礦機械制造水平的不斷提升，促進煤礦開采事業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展。