矿山机械中应用机电一体化技术的分析及研究

刘鑫

摘 要：机械设备是矿山生产中不可或缺的重要组成部分之一，为在现有的基础上，提升机械设备的性能，实现自动化控制，可以对机电一体化技术进行合理应用。基于此点，文章从机电一体化技术的特点分析入手，论述了矿山机械中机电一体化技术的应用。期望通过本文的研究能够对促进矿山生产效益的提高有所帮助。

关键词：矿山机械;机电一体化;生产

近年来，我国的矿山生产基本实现了全程机械化，由此使得生产效率大幅度提升。在矿山机械化生产过程中，机械设备是核心部分，其性能高低直接关系到生产效益。从实际情况来看，部分机械设备仍然需要人为手动操控，这种控制方式不但安全性不高，而且还会导致机械的运行效率下降。为有效解决这一问题，可在矿山机械设备中，对先进的机电一体化技术进行合理运用。

1 机电一体化技术的特点

机电一体化技术是机械技术与电子技术相结合的产物，随着计算机技术的发展，使得机电一体化技术逐步完善，它的特点主要体现在如下几个方面：

1.1 综合性

这是机电一体化技术最为基本的特点之一，该技术由多种技术结合而成，包括机械技术、计算机技术、电子及微电子技术等等，上述技术有机融合到一起，构成了一个相对比较完整的系统[1]。正因如此，使得机电一体化技术成为一项综合性的技术。

1.2 应用性

机械设备是机电一体化技术的载体，而机电一体化技术则是以实现机电过程自动化控制为核心。从本质的角度上讲，这是一种能够渗透到机械设备当中的应用技术，基本不会受到行业的影响。比如冶金行业的机械设备可以应用，矿山行业的机械设备同样能够应用。

1.3 最优化

机电一体化技术具有整体最优化的特点，该技术以系统工程作为立足点，通过对相关的技术进行交叉融合，从而实现机械产品的高附加值、高效率以及高性能，在节能降耗、减轻污染的同时，提升了机械设备的运行可靠性，使用寿命进一步延长。以矿山机械设备为例，未应用机电一体化技术的矿山机械需要人为手动操控，这种控制方式的弊端显而易见。应用机电一体化技术后，矿山机械能够实现自动化控制，达到整体最优的效果。

2 矿山机械中机电一体化技术的应用

2.1 具体应用

机电一体化技术以其自身所具备的诸多特点，在矿山机械中得到广泛应用，由此使矿山机械的整体性能获得大幅度提升。

2.1.1 在提升机中的应用

提升机是一种通过改变势能进行运输的机械设备，是矿山生产过程中不可或缺的重要组成部分之一。提升机本身的功率比较大，具有较强的提升能力，为进一步增强提升机的机械和传动性能，可对机电一体化技术进行应用。可以采用集成电路与PLC（可编程逻辑控制器）相结合的方式，实现软件功能，从而完成对矿山井下提升机的有效控制。当矿山井下提升机应用机电一体化技术后，可借助保护系统的软硬件功能，使提升机的电动机进行软启动，由此可以防止提升机启动时转差冲击的出现，确保提升机的安全、稳定、可靠运行。机电一体化技术在矿山井下提升机中的应用，给提升机提供了一个保护系统，能够对提升机运行的全过程进行实时、自动监控，当运行参数异常或是提升机某些零部件发生故障，系统会及时发出报警提示，降低安全事故的发生几率[2]。

2.1.2 在带式输送机中的应用

带式输送机也被称之为皮带输送机，它的整体结构非常简单，主要是由输送皮带、驱动装置以及滚筒等部件组成，具有输送距离远、便于维护、易于实现程序化控制等特点，是矿山生产中较为重要的机械设备之一。带式输送机的运输效率与矿山的生产效益密切相关，但由于该设备的运行会受到诸多外界因素的影响，如振动、粉尘、相对湿度等，增大了带式输送机故障的发生几率，不但使设备本身的使用寿命缩短，而且导致生产效率下降。为有效解决这一问题，可对先进的机电一体化技术进行合理运用，提升带式输送机的性能。机电一体化技术的应用，能够实现对带式输送机的远程操控，从而使输送机自动完成物料的运输作业。同时，随着机电一体化技术的融入，可以使皮带的振动幅度随之降低，并能够对粉尘进行自动清理，输送机的故障几率随之降低。机电一体化技术在带式输送机中的运用，大幅度延长了设备的使用寿命，给输送机的可靠运行提供了保障。

2.1.3 在空气压缩设备中的应用

在矿山生产中，压缩空气是风动机械设备的主要动力源，如凿岩机、风镐等，因此类工具的冲击力比较强，可对质地比较坚硬的岩石进行开凿，所以在矿山中的应用较为广泛。而空气压缩设备是为这类机械提供压缩空气的装置，简称空压机。矿山空压机站由以下几个部分组成：空气压缩机、电动机、冷却泵站、电控设备以及附属设备等[3]。为使矿山空压机站的运行效率得到进一步提升，可对机电一体化技术进行运用，该技术应用后，能够使整个系统的软件功能变得更加强大，从而可以对空压机控制回路的接线进行简化，这样一来，能使外部的线路更为清晰，有利于线路维护，对于空压机运行稳定性的提升具有一定的促进作用。

2.2 应用效果

机电一体化技术在矿山机械中的应用，使机械设备的整体性能得到大幅度提升，生产作业效率较之以往显著提高，机械设备的故障几率有所下降，使用寿命得到延长。机电一体化技术的应用效果主要体现在如下几个方面：

2.2.1 生产效率更高

矿山现已基本上实现机械化生产，但很多矿山在生产过程中，对机械设备采用的却是人为控制的方式。从性质上看，人为手动控制机械设备具有相对较强的重复性，如果工作人员长时间进行同样的操作，可能会导致效率降低。而机电一体化技术在矿山机械中的应用，实现了机械的自动化控制，工作人员无需长时间进行同一种操作，机械的运行效率等到提升。不仅如此，机电一体化技术的应用，提高了机械设备的性能，矿山开采的困难程度随之降低，实现了对矿层深部的开采。利用机电一体化技术，对机械设备进行远程操控，能够保证开采的安全性，避免安全事故的发生，生产效率得到进一步提高。

2.2.2 矿产得到充分利用

我国的矿产资源虽然非常丰富，但其中大部分都分布在薄矿层当中，从而增大了矿产的开采难度。想要对此类矿層进行高效开采，必须有相应的技术装备作为支撑。机电一体化技术在矿山机械设备中应用后，能够使薄矿层被顺利开采，矿产资源的利用效率在原本的基础上得到进一步提升。

2.2.3 作业过程更加安全

矿山开采作业是一项危险系数较高的工作，由于作业环境比较复杂，使得部分作业需要人为操控机械来完成，这在一定程度上增大了安全事故的发生几率，正因如此，使得矿山安全事故频繁发生。机电一体化技术应用以后，机械设备的操控从人为手动变为自动，机械设备能够在安全系数较低的环境中快速完成作业任务，基本上不会发生安全事故。

3 结论

综上所述，矿山机械作为生产作业的重要基础，它的性能高低、运行稳定与否，对生产效率具有直接影响。为在现有的基础上，进一步提升机械设备的运行安全性、稳定性和可靠性，应当对先进的机电一体化技术进行应用，这对于推动矿山企业的发展具有重要的现实意义。未来一段时期，应当加大对机电一体化技术的研究力度，通过不断改进和完善，使该技术能够更好地为矿山生产服务。

参考文献：

[1]李胜华.基于铜金属矿山机械机电一体化技术发展的趋势分析[J].科技视界，2019（5）：103-105.

[2]张晓宇.矿山机电一体化的创新及发展分析[J].西部探矿工程，2019（1）：112-114.

[3]刘丽丽.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2019（12）：187-189.