浅析机电一体化在煤矿机械中的作用

崔立柱

摘 要：机电一体化已经成为了煤矿机械发展的主要趋势，作为新时代的煤矿业，其正处于一个更新换代的转折点，现在的煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代，随着国家对煤矿安全生产的重视，煤矿设备投入的不断增加，煤矿机械也处在一个更新换代的时期。煤矿业在投入设备的基础上重视安全生产，文章着重对煤矿生产中机电一体化情况进行了探讨，并阐释了其在煤矿生产中的主要作用。

关键词：机电一体化；煤矿机械；作用；应用

科技的进步为新时代的各行各业都带来了新型的先进技术，煤矿业也不例外，在煤矿生产中对于机械性能的要求也不断的在提高，煤矿机械中微电脑的应用会更加的广泛，且机械结构会更加复杂，其对于维护的要求也向着更加专业的方向发展。以下就通过文章对煤矿机械中电子装置的控制功能、特性和类别以及电气的功能、特性和类别进行初步的介绍。用以帮助工作人员以及管理人员更加了解煤矿机械。

1 机电一体化的产生与应用

机电一体化又称机械电子工程学，是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。

在现代的煤矿生产中，机械性能会直接影响到煤矿的产出，机械的自动化程度以及经济性都会对生产造成一定的影响，也会对煤矿的供电、通风以及排水、提升造成安全性影响。煤矿机械的经济性、可靠性以及动力性会直接受到机械电气以及电子系统中控制部分的性能以及质量好坏的影响，在此影响下会直接对机械的寿命施工质量以及生产效率造成影响。微电子系统在现代煤矿生产中越来越不可或缺，已经成为了现代煤矿机械的核心组成部分，同时，也成为了评判煤矿机械水平的标准之一。随着科技的进步和机械技术的发展，煤矿机电在性能上不断提高，微电子开始在煤矿机械中得到广泛的应用、推广，成为了煤矿机械的重要组成部分。换言之，煤矿机械系统的复杂程度会越来越高，功能也会越来越强大，应用范围相对也会随之变广，但是随之而来的问题便是其维护和维修要求也相对开始变得越来越专业，这就使得煤矿的工作人员所面临的专业机械问题更加复杂。为了更好的适应更加复杂的机械设备以及控制系统，对煤矿员工的技术培训就显得尤为重要，同样对设备的管理也成为了煤矿管理工作的中心内容。

随着开采技术的提高，以及新时期对于煤矿生产的要求，煤矿机械的使用中仅仅依靠液压技术以及机械技术已经不能满足现代机械性能要求。对于煤矿机械应用，现代化的生产要求煤矿机械具有更好的可控性，更加智能化。因此微电子的技术引入成为了煤矿机械的必然发展趋势，在对煤矿机械的控制上微电子控制成为了必然的选择。机电一体化作为新兴的技术，以其独特的适应性开始受到煤矿业的关注，将机电一体化技术引入煤矿生产的机械设备中，不仅仅是对于煤矿机械的技术革新，同时也使得煤矿机械设备从性能上有了本质的改变。

机电一体化又被称作电子机械工程学，是一门综合性技术，同时也是一门跨学科技术，由多种学科技术（计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及液压技术）相互融合形成的交叉学科，却又独立于上述任何一门学科。机电一体化的技术最先得到应用是在上世纪七十年代，得以应用于国外机械中。而随着微电子技术在八十年代末期逐步的发展，并成为了核心技术开始，机械制造的发展速度日新月异，并且随着微处理、计算机、检测、传感以及信息处理等技术在煤矿机械中得到引用并逐步发展，对煤矿机电产品性能产生了极大的促进，使得煤矿机械发展进入了一个快速转变阶段。目前以微处理器或者是微电脑为核心的电控系统已成为了我国煤矿机械的发展趋势，虽然同发达的西方国家相比，我国的微控系统还存在一定的差距，但是随着技术的引入和研究发展，煤矿机械技术的提升也会十分迅速。

我国煤矿业引入微电子控制系统主要用于对煤矿机械功能进行提升，其主要实现了以下几方面功能。

2 在线监控、自动报警及故障自诊

即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制，可实现多种在线监控和故障自诊，还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。

3 节能降耗，提高生产效率

例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等，使用变频起动、PLC控制系统，节电量就为30%左右，同时生产效率也大大提高了。

4 有效提高生产的自动化、半自动化

自动化煤矿机械设备是今后的发展趋势，而半自动化的机械设备应用也会越来越广泛，不但从劳动强度上减轻了操作人员的负担，同时也是对生产效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人员经验不足而对作业精度造成的影响。微电子在煤矿机械设备中的应用也是其自动化智能化发展的重要保障，去推广以及应用，使得机械系统的构造越来越复杂，但是功能以及适用范围也会随之而扩大。

5 其他应用

一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子（微电脑）控制的自动变速器，能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，从而改变功率，这不仅充分利用了电动机功率，大大提高了能耗经济性，而且也简化了操作，降低了劳动强度，提高了设备的安全性能，提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子（微电脑）控制，可实现无人操作，使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业，也配备了无线遥控装置，可远程遥控也可微电脑编程控制。电子（微电脑）系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业，其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭，此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰，工作环境非常恶劣，因此电子（微电脑）控制系统必须满足井下性能环境要求，能在井下环境温度下可靠、稳定地工作；抗压强度高、抗老化，具有较长的使用寿命；密封性能好，能防止水分和污物的侵入；较好耐冲击和抗振性能；较强的抗干扰能力，系统能在各种干扰下可靠地工作。

6 结束语

科学技术的进步所带来的便是煤矿机械的发展，而机械技术的发展使得煤矿机械在性能上的适应性越来越高。随着机电一体化程度的加深，以及先进技术的引入，我国的煤矿机械技术发展开始向着微电子控制系统转变，在应用上更加的廣泛，同时对于相关维修以及管理工作人员的专业素养要求也越来越高。即便如此，机电一体化也越来越得到广大煤矿业生产者以及管理者的推崇，在应用中不断的吸取经验，从而得以发展提高。虽然世界机电一体化的微电子控制技术发展较早，但是我国的技术应用起步较晚，因此在煤矿的生产上还存在很多的差距。但是社会对于煤矿生产的要求不会因此而降低，因此机电一体化变革刻不容缓，需要煤矿生产工作中每一个环节的相互配合，以及每一个环节的工作人员的共同努力。

参考文献

[1]王建兴.机电一体化技术在煤矿机械中的运用[M].北京：科学出版社，2010.

[2]高秀毓.机电控制工程[M].北京：人民大学出版社，2011.

[3]刘京.现代机械机床设备[M].北京：化学工业出版社，2011.