机电一体化的技术在矿山机械的应用及探究

王志锋

【摘要】近年来国民经济的稳步发展、科学技术的不断进步，越来越多的新技术被广泛的应用于各行各业的建设中，推动了工业生产的整体技术水平的提高。机电一体化技术就是随着新技术的进步而不断的发展应用到各个行业中去的，在降低耗能、切实提高企业的生产效率以及强化产品性能方面都起着重要的作用，尤其是对煤矿企业来说，机电一体化应用于矿山机械的改造，在保证矿物质量的同时提高了机械采矿的效率，促进了煤矿开采行业的发展。本文首先对机电一体化在矿山机械中应用的重要性做了简要分析，又对其在矿山机械中的实际应用做了具体介绍，旨在通过本文的论述促进这项技术应用更好地发展。

【关键词】矿山机械；机电一体化；应用；阶段；发展

1. 机电一体化在矿山机械中的重要性：

煤矿企业的发展离不开煤矿机械的应用，因此煤矿机械的科学技术水平与煤矿企业的发展状况息息相关，甚至煤矿机械的科技水平在一定程度上对煤矿企业的发展有着决定性的影响。近几年随着机电一体化逐步的应用到煤矿机械的改造上，我国煤矿行业的生产力水平和产品质量都得到了长足的发展，煤矿开采的安全也得到了相应的保障，对于进一步促进了我国煤炭企业的发展有着重要意义。首先，机电一体化的应用有利于保障劳动工作者的安全。我国原有的煤矿开采技术较为落后，在实际生产过程中机械常常会出现各样的故障，难以保障劳动者的生命财产安全。而将机电一体化应用到煤矿机械中去，提升了煤矿机械的技术水平，不但增加了工作效率，减轻了工人的工作负担，还提高了机械的安全性能，有效的降低了安全事故的发生几率，对劳动人员的生命安全起到了保护作用。其次，机电一体化的应用可以增加劳动者的劳动收入。

2. 矿山机械中机电一体化的主要具体应用：

2.1具体在机械中的应用：

机电一体化应用于煤矿机械是煤矿机械技术发展的必然阶段，是现代化科学技术应用到煤矿机械改造的一项重要标志。从我国煤矿机械当前的发展状况可以看出机电一体化在具体机械方面的应用主要表现在煤矿挖掘机、采煤机、带式传输机、支护设备和矿井提升机等方面，本文就具体结和其在挖掘机和采煤机两个主要方面进行论述。首先，机电一体化在挖掘机上的应用。现阶段我国煤矿企业对挖掘机技术的应用较为广泛，它的电气运行系统主要由操作箱、照明灯、电铃和开关箱组成，并且这些设备在机电一体化的作用下呈现出高科技、高安全性的特点，其将电气系统和相应的液压系统相结合，共同完成了整机的运作。而它的控制系统则主要是对机械的主控制器和开关箱的仪表显示设备进行控制，具有安装简单、功能齐全的优点，体现了挖掘机系统全新的设计理念。其次，机电一体化在采煤机上的应用。采煤机作为煤矿企业的生产过程中最重要的机械之一，对煤矿企业的生产效率和煤炭生产总量有着重要的影响，更在一定程度上决定着企业的经济效益。现阶段我国煤炭企业将机电一体化技术应用到煤矿开采的采煤机中，强化了采煤机的性能，提高了机械的生产效率。与我国传统的液压煤炭采煤机相比，经过机电一体化技术改造的电牵引采煤机具有优良的牵引性能，在为采煤机提供基础牵引力的基础上，成功的解决了采煤机运行过程中会产生巨大阻力的问题，甚至以电力制动的方式克服了采煤机易出现下滑现象的难点，还能将多余电能返送回电力系统，在一定程度上节约了能源，使设备安全实用。

2.2在安全生产的监控下，机电一体化应如何应用：

在当前煤矿产业的实际生产过程中，一项具有突破性的技术探索就是将机电一体化技术合理的应用到了对煤矿企业安全生产的监测、监督控制中来，为我国煤炭企业的安全生产提供了相应的技术保障。我国煤炭安生产监测系统对机电一体化的应用开始于上世纪九十年代，经过三十年的不懈努力，到如今的煤炭行业已经形成了较为完备的现代化安全监控体系，切实促进了我国煤矿企业的发展。例如，我国煤炭科学院研究出的KJ90监控系统、常州自动化研究所研究出的KJ95监控系统等，都是在具体分析煤矿生产特征的基础上，结合现代的机电一体化这项先进技术，形成的适合本地区煤矿开采特色的安全监控系统，具有智能化的优点，已经基本达到国际先进水平。

3. 机电一体化的发展历史：

3.1初期阶段：

上世纪六十年代，電子技术的发展水平比较低，受社会及经济条件限制，利用电子技术与机械技术开发的产品不能大量推广，将此时期叫做机电一体化的初级阶段。

3.2逐渐发展阶段：

在上个世纪的七八十年代，机电一体化得到了迅速发展，从其产生的技术基础看，通信技术、控制技术、计算机技术已在社会上广泛应用；从其产生的物质基础看，微型计算机及超大规模集成电路已在科技领域出现。世界各国普遍关注并支持机电一体化及其产品的发展与应用，因此，将此时期叫做机电一体化的蓬勃发展阶段。

4. 进一步深入发展阶段：

从上世纪九十年代至今，机电一体化开始应用通信技术、光学技术甚至是微细加工技术，机电一体化出现了新的分支，包括微机电一体化、光机电一体化等，促使机电一体化朝着智能化的方向发展。从其未来发展趋势看，除智能化趋势外，认为机电一体化产品还会朝着数字化、模块化、网络化、微型化、集成化、绿色化、人性化和系统化以及带源化的方向发展。

5.机电一体化在矿山综合的技术：

5.1液压支架的机电一体化技术：

目前，电液控制是液压支架的发展方向，在液压支架中应用机电一体化技术，可实现定压双向邻架，避免冲击支架及顶板，这样能在一定程度上提高劳动生产率，节省人力，推进现代化矿井发展。

5.2带式输送机中试点一体化的技术：

作为煤矿井下输送系统的主要设备、出煤运煤的中枢载体，带式输送机属于矿山大型设备，具有自动化、运行可靠、效率高、输送量大的特点，矿井提升机是机械、计算机、电力电子、自动控制的综合体，应用了总线方式，零备件少，配件简朴，具备快速通讯功能。我国研制成功的全数字化直流提升机的计算机系统核心部件是由双CPU构成的。我国的变频器供电的交流提升机拥有更加安全的保护系统，系统中的两台计算机可互相检测、同步工作，可实时监测驱动回路、制动回路、电源回路以及安全回路 在矿井带式输送机中应用机电一体化技术后，可进一步提高输送机监控设备的灵敏度、可靠性以及使用寿命，极大提高提升机的安全性能。

5.3监控中机电一体化的技术：

矿井安全生产监控系统充分体现了机电一体化技术在矿山生产中的应用，与美国、英国、德国和法国这些工业发达家相比，我国的监测监控技术发展比较晚，随着经济的发展及科学技术的进步，我国通过消化、吸收外国的技术并结合国内煤矿生产的实际情况研制了一批安全监控系统（如KJ4、KJ2、K90、 ），以K90（煤炭科学研究院研制）、KJ95（煤炭科学研究总院常州研究所研制）为例，两项技术均采用了Windows操纵系统，具备网络连接功能，具有较高的测控分站智能化水平。在矿山生产中应用安全监测、监控系统，可提高各项生产活动的安全性，可及时发现生产过程中的问题，并作出相应处理。

6总结

机电一体化是时代发展的产物，是多种学科知识发展的结晶，是软件编程、电子、传感测控、自动化控制、信息、机械、微电子等多项技术的结合。相信在不久的将来随着科学技术的发展，机电一体化技术会与更多的技术融合，更好的造福于人。

参考文献：

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[2]侯利华.机电一体化在矿山机械中的应用[J].硅谷，2012（01）

[3]胡福庆.机电一体化技术在现代煤矿生产中的应用[J].科技致富向导，2013（02）

[4]王文玉.机电一体化的发展与在矿山生产中的应用[J].电子制作，2013（04）