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机电一体化技术在矿山机械的应用及发展趋势

张云祥
  
安家(建筑与工程)
2022年27期
云南省一九八煤田地质勘探队 云南 昆明 650000

摘要:近年来,科学技术发展迅速,一些新技术在社会各阶层的发展中得到广泛应用,我国工业生产的整体水平有了很大提高。在这种背景下,机电一体化技术取得了巨大的发展,并被广泛应用于采矿机械中。它不仅有效地降低了采煤机的能耗,大大提高了采煤机的效率,而且有效地促进了煤炭行业的快速发展。从机电一体化的发展历史及其在矿山机械中的重要性入手,分析了机电一体化在矿山机械中的主要应用,进一步深化了机电一体化在矿山应用中的综合技术和发展趋势。

关键词:机电一体化;矿山机械;应用;发展趋势

通常来讲机电一体化,主要是指将电力和机械结合在一个系统中,实现智能实时控制的相关功能,解决过去机械设备工作效率低的问题。从实际应用的结果来看,机电一体化已经逐步摆脱了传统机电一体化自动化的运行模式,到目前为止已经实现了采用智能控制系统大幅度提高工业生产流量的要求。最重要的是,机电一体化可以改善原有的人工工作模式,实现自动化、智能化的管理要求,使整个生产向无人化方向发展。近年来,机电一体化改造相关人员将计算机技术全面融入机电一体化生产管理,实现动态控制要求。

1机电一体化的发展历程

机电一体化发展的第一阶段是在20世纪60年代,电子技术的发展水平还不高,电子技术和机械技术还没有得到有效的连接,因此采用两种技术开发的产品很少。20世纪80年代,电机集成技术发展迅速,控制技术、通信技术和计算机技术广泛应用于社会的各个行业,科技领域出现了微型计算机和大规模集成电路,这也强调了飞机及其产品的开发和应用。有力地促进了机电一体化的发展。从上世纪90年代到现在,通信技术、光学技术和微加工技术已被应用于机电一体化,同时机电一体化的结合点,如微机电一体化和光机电一体化也出现了。机电一体化加速了智能化发展,机电一体化产品呈现出较强的数字化、模块化和网络化。

2矿山机械应用机电一体化技术的重要意义

我国煤炭开采技术一直处于相对较高的地位,矿山机械故障时有发生,有效地保障了工人重要资产的安全,同时也不利于煤矿企业的可持续发展。另一方面,集成设备技术的应用对有效改造现有矿山机械,提高矿山机械的性能和效率,保证矿山行业的生产水平和产品质量具有重要意义。同时,利用电机集成技术的安全性能,可以保证矿山机械的稳定运行。此外,确保煤矿开采安全将促进煤矿业的进一步发展。

3机电一体化技术在矿山应用的现状分析

3.1在矿井提升机中的运用

矿石提升是矿山生产的中心环节,对提升机的机械性能和传动要求很高。目前,矿井提升机是机电一体化技术在矿山设备中应用最多的设备。矿井提升机的控制方式是芯片与PLC外端的统一控制,实现了软件功能,保证了运行过程的安全性和运行结果的可靠性。机电一体化技术可以保护系统的软硬件,实现采矿机的软启动而无滑动冲击。提升操作系统分为三种操作模式:手动调绳、半自动调绳和全自动调绳。手动调绳是指在操作过程中手动调整提升绳的高度以完成工作,半自动调绳是指手动和智能机器相结合来调整提升绳的高度以完成工作。机电技术为提升机设置的保护系统由监控装置、故障诊断装置和报警装置组成。监控单元自动监控提升机操作的整个过程。当发现机械运行参数存在故障或部分故障时,故障诊断装置将通过LED显示屏显示,同时报警器发出报警声提醒工作人员。机电一体化技术显著提高了起重机的操作安全性,减少了维护工作,确保了工作质量的提高。

3.2在空气压缩机的运用

机电一体化技术在空压机上的应用,对提高空压机的运行效率起到了积极的作用。空气压缩机作为矿山开采必不可少的夹具,是采煤机的重要组成部分,可以有效提高高压机械、电机系统和排气系统的工作效率。同时,在合理应用机电一体化技术的基础上,可以打开系统内部的软件系统,简化空压机控制电路的布线,从而清除外部电路。

3.3在带式输送机中的运用

带式输送机是煤矿井下运输系统的主要设备,是煤矿的中心输送机。带式输送机具有运行可靠、效率高、输送量大的特点,同时也是一种集机械、计算机和自动控制于一体的综合体,具有快速通讯功能。在带式输送机上应用多种集成技术,可以提高输送机的灵敏度和使用寿命,保证输送机的可靠性,帮助输送机高效运行。

3.4在安全生成监控系统中的运用

煤矿安全生产监控系统属于集中体现采煤机集成技术的系统。20世纪90年代,我国参照先进的煤矿监控技术,完成了煤矿安全生产监控系统的研发工作。在多年的实践中,我国煤矿安全生产监控技术得到了充分的发展和应用潜力,多年从事煤矿生产工作,具有较好的监测效果。

3.5在采煤机方面的运用

机电一体化对采煤机系统改造的影响。与传统的液压牵引采煤机有很大区别,采用机电一体化技术开发的电动牵引采煤机具有更高的牵引效果。例如,当采煤机严重损坏时,电牵引采煤机可以实现发电制动,不仅具有有效节约电源的效果,而且可以有效实现大倾角煤层的牵引要求。从整体应用效果来看,将机电一体化技术应用到煤矿系统中,可以保证煤矿设备的安全和高效,避免机械设备的严重磨损。最重要的是,电动曳引机提供的传动结构相对简单,有利于实现高能量转换的使用目的。

4机电一体化技术在矿山机械中的必然趋势

4.1智能化发展

机电一体化技术的发展和进步主要集中在其研发产品的功能是否具有智能化的特点。智能机电一体化技术与传统机械自动化技术的显著区别在于智能技术方面。所谓智能控制是以控制理论为基础,将人工智能、心理学、力学和计算机技术的各个方面结合起来,达到模拟人脑的效果,并存在于各种采矿设备设施中。此外,智能电力集成技术可以进行自动编程处理,详细分析了操作设施中存在的故障问题,确保了机械设备运行的安全性和效率。目前,国产矿山机械下的机电设备具有恒定可懂度的特点,能够模拟人脑进行逻辑思维决策和决策。例如,CNC数控机床增加了人机交互功能,以解决数控机床常见的问题。通过增加智能接口和相关数据库实现。它不仅给运营商带来了极大的便利,而且给矿业公司的发展带来了经济效益。随着未来人工智能技术的不断发展和完善,必将给矿山机电一体化的研究与开发带来不断的发展空间,使矿山机械设备朝着智能机电一体化的方向发展。

4.2环保化

工业化进程的不断推进给我们的生活带来了相对明显的兴趣。当然,目前还不太清楚我们的重点是促进我国的经济发展进程。其负面影响似乎集中在生态环境的严重破坏和资源的严重方面,带来的负面影响非常严重和重要。在这种发展趋势下,国家倡导“环境保护,人人负责”的理念,呼吁环境保护和自然回归。这时,环保产品应运而生,环保逐渐成为时代潮流。在这一趋势的推动下,国家对采矿机械的生产提出了更高的要求。为了提高机械系统的回收率,达到减少机械系统材料严重浪费的效果,有必要采用基于环保原则的机电一体化技术。矿山机械机电一体化技术的发展趋势是朝着低能耗、低污染的方向发展,也推动了矿业企业向绿色企业的转型升级。

5结束语:

机械工程的发展趋势必然是机电一体化的实现,机电一体化也影响着社会的变革。这些变化不仅包括机械工程,还包括科学、农业和军事事务。虽然我国机械工程的发展历程相对较短,但我们必须通过借鉴国外先进技术,积极推动我国机械工程的快速发展。

6参考文献

[1]聂少莉.机电一体化技术在矿山机械的应用及发展趋势[J].科技创新与应用,2017(36):112-113.

[2]郑燕.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势探析[J].建材与装饰,2017(15):186-187.

[3]王生栋.机电一体化技术在矿山应用现状及发展趋势[J].世界有色金属,2017(14):79-80.

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