機械與電氣一體化技術(shù)在礦山機械中的運用初探

張利生

摘 要：隨著科技水平的不斷提升，機電一體化技術(shù)的使用范圍也在逐漸擴大，尤其是在礦山機械行業(yè)中，有著十分重要的應(yīng)用價值，其在很大程度上推動了礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于社會經(jīng)濟的發(fā)展對礦山的需求量逐漸增加，因此，礦山產(chǎn)業(yè)對礦山生產(chǎn)設(shè)備需求量也在逐漸增加，而通過機電一體化技術(shù)能夠加快設(shè)備性能，對社會經(jīng)濟和礦山行業(yè)發(fā)展有著重要作用?；诖?，本篇文章首先介紹了機電一體化的發(fā)展趨勢，隨后從四個方面對機電一體化技術(shù)在礦山機械中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析。以此來供相關(guān)人士交流討論。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);礦山機械;運用

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新能源正在不斷地被發(fā)現(xiàn)和利用，然而礦山依舊有著很大的需求量，并且目前還無法被完全代替。同時，礦山行業(yè)對機械設(shè)備有著很高的要求，機電一體化在礦山行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，其能夠很好地解決礦山生產(chǎn)率低的問題，同時也能夠提高生產(chǎn)工作的安全性，有著十分重要的使用價值。

1 機械與電氣一體化概述和發(fā)展趨勢

1.1 概述

機械與電氣一體化技術(shù)就是將多種技術(shù)組合在一起所形成的獨立學(xué)科，機械與電氣一體化主要向著設(shè)備智能化、技術(shù)模塊化、使用系統(tǒng)化、運行微型化的方向發(fā)展。機械與電氣一體化其中主要包括機械制造技術(shù)、傳動技術(shù)和傳感技術(shù)，這三種技術(shù)是機械與電氣一體化的基本學(xué)科。

1.1.1 機械制造技術(shù)

機械制造技術(shù)在機電一體化中占據(jù)了十分重要的地位，機電一體化的使用進(jìn)程與機械制造技術(shù)有著密切關(guān)系，同時，機械制造技術(shù)與傳動和傳感技術(shù)之間也存在著聯(lián)系。機械制造技術(shù)在機電一體化中有著重要作用，但卻不是核心技術(shù)，其在機電一體化實際運行過程中都有使用，因此，機械制造技術(shù)有著較大的發(fā)展空間。其次是機械制造技術(shù)能夠提高礦山機械的工作質(zhì)量和效率，同時機械制造技術(shù)能夠很好的滿足社會對于礦山的要求。作為機電一體化中關(guān)鍵的技術(shù)，機械制造技術(shù)有著很高的學(xué)習(xí)和應(yīng)用價值，通過機械制造技術(shù)能夠合理地設(shè)計出基本的挖礦思路，從而制造出更好的采礦計劃[1]。

1.1.2 傳動技術(shù)

傳動技術(shù)主要包括磁力、氣壓和機械傳動等方式，在機械傳動中屬于普遍存在的類型，并且傳動技術(shù)在礦山行業(yè)有著較為廣泛的應(yīng)用，合理地運用傳動技術(shù)能夠有效的輸送到礦井中，從而節(jié)省大量的資源。

1.1.3 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是礦山機械中的新型技術(shù)，其主要是使用物理原理來實現(xiàn)礦山傳送的。此外，光感纖維傳感器是近年來新型的傳感技術(shù)，由于其正在不斷的發(fā)展，光感纖維傳感器在機電一體化中的影響和作用正在變得越來越重要。機電一體化作為礦山機械中的基礎(chǔ)，而傳感器技術(shù)作為機電一體化的基礎(chǔ)，在礦山的挖掘和運輸過程中應(yīng)該得到大力的開發(fā)和應(yīng)用。

1.2 優(yōu)勢

對于能源消耗而言，機電一體技術(shù)能夠很好的降低礦井中生產(chǎn)能耗，并且顯著提升井下的作業(yè)效率，例如借助控制裝置和變頻裝置能夠?qū)崿F(xiàn)通風(fēng)和運輸設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，還能夠自行根據(jù)情況進(jìn)行功率調(diào)配，進(jìn)一步降低能耗。對于一些輔助系統(tǒng)而言，機電一體化能夠通過對作業(yè)機械的電動機、機械系統(tǒng)和機械裝置等的運行情況進(jìn)行實時監(jiān)測和控制，在監(jiān)測過程中，可以通過實時數(shù)據(jù)與設(shè)置數(shù)據(jù)的對比來發(fā)現(xiàn)異常情況，并及時地發(fā)出故障警報來提醒維修人員去解決問題。利用機電一體化的做法不僅減少了設(shè)備維護(hù)人員的工作量，而且也能夠通過優(yōu)化故障排除的方式，來提升設(shè)備的使用壽命，從而提升礦井經(jīng)濟效益[2]。

2 機電一體化技術(shù)在礦山機械中的應(yīng)用情況

2.1 礦山安全檢測中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，人工監(jiān)測正在逐漸被一些監(jiān)測設(shè)備取代，這些設(shè)備不同于人工檢測，具有較高的安全精確度，但其中仍存在著一些問題，而通過機電一體化則能夠很好地解決這些問題。目前在礦山的安全監(jiān)測過程中主要是使用相關(guān)的機電一體化設(shè)備，按照實際的礦山開采要求來進(jìn)行設(shè)計的，因此，在實際監(jiān)測的過程中能夠根據(jù)實際情況來對關(guān)鍵處進(jìn)行深一步的檢測，從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2 采礦過程中的應(yīng)用

隨著采礦設(shè)備的出現(xiàn)，采礦技術(shù)和機械設(shè)備正在不斷的進(jìn)行更新升級，目前的采礦效率也在不斷的提升。機電一體化技術(shù)在其中應(yīng)用的主要優(yōu)勢在于提升了設(shè)備的使用壽命和使用年限，從而最大程度的降低了采礦成本，從而在沒有意外問題的情況下最大化的發(fā)揮設(shè)備的使用價值。礦山開采在機電一體化的支持下能夠?qū)㈤_采過程動態(tài)化，這項技術(shù)能夠及時的發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的問題并發(fā)出警告，提醒操作者對故障問題進(jìn)行解決，同時，機電一體化也在很大程度上突破了傳統(tǒng)采礦技術(shù)的局限性，通過這項技術(shù)能夠根據(jù)開采地區(qū)的實際情況進(jìn)行問題處理，而且能夠降低人工開采的難度和安全，這也是機電一體化在礦山開采中最為重要的應(yīng)用之一[3]。

2.3 在礦山裝載和運輸過程中的應(yīng)用

機電一體化在實際的礦山裝載和運輸過程中有著重要作用，由于大多數(shù)的礦山工作都是在地下完成的，所開采的礦山也必須要從地下運送至地上后才能運輸給其他地區(qū)為人們提供服務(wù)，這一裝載和運輸過程中若缺少相關(guān)的技術(shù)設(shè)備必然會造成大量資源的浪費，同時，傳統(tǒng)的礦山傳輸模式較為落后，不僅降低了礦山傳輸效率，而且在實際的運行過程中消耗了大量資源，降低了礦山生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，但通過機電一體化能夠很好地改善這一點問題。在安全裝載礦山過程中，機電一體化能夠降低工人的作業(yè)量，并且在提升礦山生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，最大程度的保障了工人的安全，在礦山裝載后必須要運輸?shù)降厣喜拍軌蛘Ｊ褂?，在礦山運輸過程中，機電一體化的應(yīng)用主要是實現(xiàn)了交變頻交流技術(shù)的支持，從而為礦山提升運輸設(shè)備提供了技術(shù)支持。

2.3.1 提升機

在我國最早出現(xiàn)的直流提升機是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機，這種數(shù)字化提升機系統(tǒng)能夠?qū)﹄娀芈返陌踩?、制動設(shè)備、電源裝置等方面進(jìn)行實時監(jiān)控，這樣的性能不僅能提升機器的安全系數(shù)，還能夠起到完善系統(tǒng)的作用。這一系統(tǒng)是在兩臺計算機共同操作下實現(xiàn)運行的，這樣在兩個計算機之間就可以互相產(chǎn)生測量數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控。

2.3.2輸煤機

隨著科技的不斷發(fā)展，輸煤機在機電一體化的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了多種啟動裝置，目前國內(nèi)外廣泛使用的是調(diào)速型液力耦合器，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在生產(chǎn)過程中的啟動與功率之間的平衡，還能夠解決長距離輸送機的啟動問題，通過機電一體化技術(shù)來不斷完善輸煤機，能夠提高輸煤工作效率。

2.4 在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的液壓支架作為目前使用的主要設(shè)備，隨著智能操控系統(tǒng)的發(fā)展，計算機相關(guān)技術(shù)已經(jīng)滲透進(jìn)了其系統(tǒng)控制中。目前使用的乳化液泵架有著很好的大流量液體供應(yīng)能力，同時能夠根據(jù)實際操作面的液壓支護(hù)設(shè)備進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，而目前使用的智能化的乳化液泵架已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動配液，從而實現(xiàn)高低液位的自動操控。當(dāng)選定的液體濃度不能夠達(dá)到預(yù)設(shè)值時，就會觸發(fā)自動報警裝置并進(jìn)行反沖洗工作，同時還會對實際的液體使用量進(jìn)行實時監(jiān)控，從而實現(xiàn)自動配液工作[4]。

3 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)效率的不斷提升，在礦山生產(chǎn)中的傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，這就需要不斷的加大技術(shù)研發(fā)力度來提升設(shè)備性能和生產(chǎn)效率。將機電一體化技術(shù)運用到礦山機械中，能夠很好地解決礦山生產(chǎn)問題，同時也是機械工程與先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合體現(xiàn)，其發(fā)展更加符合社會的現(xiàn)代化建設(shè)要求，企業(yè)需要不斷推進(jìn)機電一體化應(yīng)用進(jìn)度，從而保證企業(yè)能夠健康穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋學(xué)偉.煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（7）：00318-00318.

[2]張良.淺談機電一體化技術(shù)在煤礦機械設(shè)備中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018，000（013）：79.

[3]敬帥，高尚，王銳.機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用探索[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2020，000（007）：176.

[4]王德記.機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用研究[J].河南科技，2020，000（002）：77-79.