基于機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 基于機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 摘要: 本文對機電一體化技術(shù)進行了概述, 簡要介紹了機電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢, 論述了機電一體化技術(shù)的研究在煤礦生產(chǎn)中的重要意義, 重點介紹了機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:煤礦 機電一體化 意義 應(yīng)用1 機電一體化技術(shù)的概述“ 機電一體化”(mechatronics)是集機械、電子、計算機和信息技術(shù)等多種技術(shù)有機結(jié)合的一門交叉綜合技術(shù)。機電一體化是在機械的主功能、動力功能和控制功能上引進計算機和電子技術(shù),將機械裝置和電子設(shè)備以及軟件等緊密結(jié)合起來,相互滲透,相互融合而形成的

2、一門新興的綜合技術(shù)。它的本質(zhì)不僅是單純地利用電子技術(shù)來簡化或替代機械,更重要的是將機械系統(tǒng)、微電子和計算機技術(shù)、信息技術(shù)組成了最佳系統(tǒng)。機電一體化技術(shù)具有下述優(yōu)勢:提高使用的安全性和可靠性、改善使用性能。機電一體化產(chǎn)品均具有自動監(jiān)視、報警、診斷等功能,大大簡化了操作步驟并且簡單、方便;適用面廣、生產(chǎn)能力強、工作質(zhì)量高。機電一體化產(chǎn)品的各種自動功能適用于不同的場合和領(lǐng)域,應(yīng)變能力強,很大程度提高了控制和檢測的靈敏度和精度;具有復(fù)合功能、調(diào)整和維護方便。機電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能,它的它的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施,使工作恢復(fù)正常。2 機電一體化技術(shù)的發(fā)

3、展歷程和趨勢總體說來,機電一體化技術(shù)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段:準(zhǔn)備階段,計算機的出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)著機電一體化技術(shù)的產(chǎn)生。上個世紀(jì)六十年代,日本首先提出這個名詞,但是限于當(dāng)時的技術(shù)水平,該技術(shù)無法得到廣泛的推廣和應(yīng)用;起步階段,信息技術(shù),微電子技術(shù)的發(fā)展成熟和第四代電子產(chǎn)品的商品化是機電一體化這一設(shè)想變成了現(xiàn)實,在這一時期,機電一體化的影響不斷擴大,并取得了較大發(fā)展;發(fā)展時期,進入八十年代,機電一體化技術(shù)已為全世界學(xué)者所囑目,機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品已像雨后春筍般出現(xiàn);蓬勃發(fā)展時期,九十年代至今,各種新技術(shù)出現(xiàn)并取得突破性的發(fā)展,日新月異的變化使機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品擴展到人們生活的各個領(lǐng)域。我國制造的機電一體化產(chǎn)

4、品都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設(shè)備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點,機電一體化產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用減輕了勞動強度,提高了生產(chǎn)力水平,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益。然而,我國的機電一體化技術(shù)與發(fā)達國家相比差距還很大,其未來的發(fā)展趨勢是:開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝置;增加產(chǎn)品的通信功能,以適應(yīng)綜合自動化的需要;開發(fā)以微處理器和微機為基礎(chǔ)的礦井設(shè)備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計算機和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等;機器人仍然是機電一體化技術(shù)今后研究的重點之一。3 機電一體化技術(shù)的研究在煤礦生產(chǎn)中的重要意義3.1 提高勞動效率機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用使過去落后的生產(chǎn)方

5、式得到極大的改變,大量新型自動化電子設(shè)備的使用徹底轉(zhuǎn)變了煤礦的作業(yè)模式,明顯降低了工人的勞動強度,大幅提升了勞動生產(chǎn)率,極大地提高了勞動效率。3.2 提高了勞動安全保障傳統(tǒng)的煤礦工作環(huán)境非常惡劣,在潮濕、充滿煤塵的環(huán)境中長時間、高負荷地工作嚴重影響到礦工的身體健康和生活質(zhì)量,某些情況下還會危及到他們的人身安全。采用機電一體化設(shè)備進行煤炭的采掘、運輸、提升等,不僅可以使礦工從繁重的體力勞動中解脫出來,而且還能降低發(fā)生事故和危險的幾率,防止工傷和職業(yè)病的發(fā)生,保證了礦工的生命安全。3.3 增加了經(jīng)濟效益和礦工的勞動收入煤礦機電一體化技術(shù)的運用使得煤炭的產(chǎn)量大幅提高,增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益,同樣使礦工

6、的勞動收入有所提高,改善礦工的生活質(zhì)量。煤礦企業(yè)的快速發(fā)展帶動了其它相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展,對地方經(jīng)濟的快速發(fā)展起到積極的推動作用。4 機電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用4.1 機電一體化技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用機電一體化技術(shù)在采煤機的一個典型應(yīng)用就是電牽引采煤機。它具有許多液壓牽引采煤機不具備的優(yōu)勢和特點:良好的牽引特性。在采煤機前進時它可以提供牽引力,在采煤機下滑時它還可以進行發(fā)電制動;可用于大傾角煤層。牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器,可用在40°50°傾角的煤層,而不需要其它防滑裝置;運行可靠,使用壽命長。與液壓牽引不同是電牽引采煤機除電動機的電刷和整流子有磨損外,其它元

7、件沒有磨損,因此運行可靠,使用壽命長,維修量小;反應(yīng)靈敏,動態(tài)特性好;結(jié)構(gòu)簡單、效率高。電牽引采煤機機械傳動結(jié)構(gòu)輕便簡單,只做一次轉(zhuǎn)換電能轉(zhuǎn)換為機械能,轉(zhuǎn)換效率可高達99%,而液壓采煤機的電能轉(zhuǎn)換機械能的轉(zhuǎn)換效率只有65%70%左右。4.2 機電一體化技術(shù)在提升機中的應(yīng)用目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設(shè)備是礦井提升機,為全數(shù)字化交直流提升機。尤其是內(nèi)裝式提升機,在結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合二為一,大大簡化了機械結(jié)構(gòu),充分體現(xiàn)了機械電力電子計算機自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機高度可靠,采用總線方式,使電器安裝大大簡化,此外,硬件配置簡單,互相兼容。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升

8、機,其核心部分ascs是由雙cpu構(gòu)成的計算機系統(tǒng),其性能先進、操作簡便、準(zhǔn)確可靠。4.3 機電一體化技術(shù)在帶式輸送機中的應(yīng)用帶式輸送機是我國煤礦井下輸送系統(tǒng)的主要運輸設(shè)備,具有長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特點。因此,近幾年來帶式輸送機已成為機電一體化技術(shù)的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的cst可控軟啟動裝置。它是一種專門為煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設(shè)計的軟驅(qū)動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺cst驅(qū)動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動延遲技術(shù),我國帶式輸送機一般為3點驅(qū)動,對輸送機的單機長度和運量存在一定的限制。而且,輸送機的監(jiān)控設(shè)備的功能、可靠性、靈敏度和壽命都與發(fā)達國家相比存在顯著的差距。4.4 其他煤礦機電一體化設(shè)備液壓支架則向電液控制方向發(fā)展,將計算機技術(shù)與液壓控制有機結(jié)合,實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架,避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。煤礦供電要求是供電要可靠,質(zhì)量要高,能滿足大功率設(shè)備。因此應(yīng)該推廣節(jié)能型產(chǎn)品。高壓開關(guān)柜采用維護量小,使用壽命長的真空開關(guān)。目前高、低開關(guān)柜普遍采用了“微機保護”,