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煤矿中机电一体化的应用范文

时间:2022-08-18 10:41:26

煤矿中机电一体化的应用

1机电一体化在煤矿生产中的应用

机电一体化有机集成了机械、计算机、电子及信息技术,其目的是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术,具体在煤矿中主要用于采煤机、矿井提升机、带式输送机、支护设备和矿井安全生产监控系统。

1.1在采煤机中的应用机电一体化技术在采煤机中最成功的应用就是电牵引采煤机,与液压牵引采煤机相比其优点有:a)牵引特性好。不仅可在采煤机前进时提供牵引力,还可在下滑时发电制动;b)适用性强。可用于开采40毅~50毅大倾角煤层,且不需其它防滑装置;c)运行稳定、寿命长、维修方便;d)由于电控系统便于调整参数,能有效防止采煤机超载运行,与液压式相比反应更灵敏;f)机械传动结构简单、轻巧且能量转换率高,能极大提高采煤机工作效率。

1.2在提升机中的应用近年来,全数字化直流和交流提升机在煤矿生产得到了广泛应用,特别是内装式提升机的应用,其将驱动滚筒合二为一,使提升机结构得到了简化。数字化提升机能进行重复性故障寻址、诊断、自诊断,还可进行通信,其硬件配置简单,零备件少,兼容性强,能很好地进行软启动、软件控制和改变瞬间加速度。

1.3在掘进机中的应用机电一体化技术的使用,实现了掘进机的自动控制,包括切割机功率的自动调节、推进方向的监控及切割断面形状和大小的监控等。且还可进行自行故障诊断和必要的工况检测;同时,随着先进测控技术的应用,大大提高了掘进机的稳定性,掘进速度更快。

1.4在带式输送机中的应用现代化带式输送机要求能进行长距离输送,输送量要大、运行要可靠和输送效率高,同时还能实现自动化控制等。近年来,国内成功研制出了以PLC(可编程逻辑控制器)为核心的可编程电控装置,驱动系统采用了调速型液压耦合器和行星齿轮减速器,及多软件启动和抽动装置。

1.5在支护设备中的应用目前,液压支架实现了电液控制,很好地将计算机技术和液压控制相融合,实现了定压双向领架和成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击荷载,加快了移架速度。

2煤矿中机电一体化发展趋势

机电一体化产品在煤矿中的应用极大改变了落后的生产方式,高科技新型自动化电子设备在煤矿中的应用革命性地转变了煤矿生产中作业模式,显著降低了劳动成本,明显提高了生产效率,进一步改善了煤矿生产井下作业环境。煤矿机电一体化技术的主要发展方向如下。

2.1智能化“智能化”又称为“全息系统化”,将来的机电一体化产品的“全息”特征会越来越突出,今后机电一体化产品的一个重要发展方向就是智能化。智能化的实现主要受益于模糊技术、人工智能及信息技术,尤其是软件及芯片技术的发展,其根据现代控制理论、将多种学科的思想和方法融入到机电一体化产品中去,使产品具有推理、思维及自主决策的能力,达到更高控制目标的要求。此外,智能化的系统层次结构也从简单的“从上而下”变为复杂、有较多冗余度的双向联系。智能化是机电一体化中最关键的要素,可通过安装的预定顺序来调解各个机构的运作,对机器进行自我诊断、自动控制、自动修正、自动信息处理和自我检查等[1]。

2.2集成模块化根据市场需求,现今的机电一体化产品种类众多,其生产厂家繁杂,从而使得研发具有标准接口的机电一体化集成模块单元的工作变得十分复杂。集成模块化单元设计旨在对原有产品基础进行功能扩展,加速产品更新换代步伐,最主要是让客户可更方便简单地使用。

2.3光机电一体化光机电一体化技术是由机械技术、激光、微电子技术、控制技术、光学技术和计算机等技术相互交叉整合的综合化技术,它不仅可应用于机电一体化的单机产品中,且还贯穿在整个工程系统设计中。在煤矿生产中只要合理采用这种先进技术,便能同时提高煤矿生产过程的安全性和可靠性。因此,光机电一体化是机电产品开发的重要趋势。

2.4信息网络化自21世纪以来,计算机技术被应用于各行各业,其最突出成绩就是现今最流行的网络技术。随着网络技术开发的普及,各种远程控制与监控技术在网络技术基础上也得到了很大发展。煤矿生产中,远程控制的实现可极大减少安全事故发生,排除安全隐患,煤矿远程控制中使用的终端设备就是机电一体化产品之一。煤矿机电一体化产品将朝着网络化方向发展,在确保安全的情况下,进一步提高煤矿企业经济收益。

3结语

煤矿机电一体化技术的提高与应用,不仅大大提高了采煤效率和产量,提高了煤矿自动化水平,改善了井下作业环境,且能节约开采成本,实现良好经济效益。目前,应积极推进机电一体化技术在中、小型煤矿企业的应用,促进煤炭开采产业的升级与改造,逐步淘汰落后产能,促进节能减排,实现机电一体化向自动化和智能化方向发展。

作者:李国红 单位:大同煤矿集团阳方口矿业有限责任公司

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