2018机电一体化的发展与在矿山生产中的应用研究

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　　摘要：机电一体化的发展对机械产品及机械制造模式产生了深刻影响，机械设备已从过去单纯的机械产品转化为现代集成产品，由此可见，机电一体化技术具有强大的生命力，能够顺应当今科学技术的发展规律。在矿山生产中应用机电一体化技术，可帮助企业采掘数千万吨煤炭，并将其从地层深处运送到地面，使企业获得较高的效益。
　　1、机电一体化概述
　　机电一体化是软件系统、电子化设计系统、机械装置系统相结合的总称，涵盖产品与技术两方面内容，从系统论看，机电一体化是按照系统目标对各功能单元进行合理配置、实现整个系统最优化的工程技术。机电一体化从机械电气化发展而来，但两者有本质区别，机电一体化产品不仅是人类肢体的延伸，还是头脑与感官的延伸，除机械电气化的基本功能外，机电一体化的功能还包括自动诊断与保护、自动调节与控制、自动处理信息、自动检测等功能，可见，是否具备智能化特征是机电一体化与机械电气化的本质区别。
　　2、机电一体化的发展
　　2.1 初级阶段
　　上世纪六十年代，电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。
　　2.2 蓬勃发展阶段
　　上世纪七八十年代，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。
　　2.3 深入发展阶段
　　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、系统化、带源化的方向发展。
　　3、机电一体化的应用
　　3.1 液压支架中的机电一体化技术
　　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。
　　3.2 矿井带式输送机中的一体化技术
　　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。
　　3.3 采煤机中的机电一体化技术
　　作为一体化技术在采煤机中典型应用，电牵引采煤机具有良好的牵引特性，可在大倾角煤层使用，当采煤机下滑时，该项技术可进行发电制动，当采煤机前进时，该项技术可提供足够的牵引力。实际工作时，电牵引采煤机的速度受流量的大小控制，电能会转变为压力能，经液压马达后，压力能会转变为机械能，机械能在运作过程中会从转矩输出。电牵引采煤机体积小，反应灵敏，动态特性好，寿命长，维修起来比较方便，此外，电牵引采煤机的各个工作程度受中央司令部 CPU.集检测驱动，准确度高，生产效率高。
　　3.4 监控系统中的机电一体化技术
　　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、法国等国家相比，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、 KJ95等)，以K90(煤炭科学研究总院重庆分院研制)、KJ95(煤炭科学研究总院常州自动化研究所研制)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。
　　4、应用机电一体化的现实意义
　　4.1 提高工作效率应用机电一体化产品，可改进生产方式，转变煤矿作业模式，降低生产者劳动强度，提高工作效率。例如，同普采法比较，应用综采装备产生的空气污染及噪声污染小，属绿色工作采法，对工作者的身心健康危害小，工作效率高，已得到广大工作者的认可。
　　4.2 保证生命安全
　　过去的开采环境比较恶劣，煤矿开采工作者深受煤尘、瓦斯、活、水的影响，身体健康与生命安全受到了不同程度的威胁，安装机电一体化设备后，可降低危险事故的发生率及矿工的劳动强度，此外，安装自动化监控设备的矿山，能预防职业病及工伤，保证矿山职工的安全。
　　4.3 增加经济效益
　　应用机电一体化后，可提高煤矿企业煤炭的产量及质量，为企业创造更多的经济效益，与此同时，矿工的劳动收入也有所增长。此外，经济效益增多后对地方的发展也会起到一定的推动作用。
　　5、结束语
　　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。本文简要说明了初级阶段、蓬勃发展阶段、深入发展阶段的机电一体化技术，并详尽介绍了机电一体化技术在液压支架、矿井带式输送机、采煤机、监控系统中的应用情况，指出应用该项技术后，可提高煤矿生产企业的经济效益，降低矿工工作难度，保证矿工生命健康与安全。相信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，更好的造福于人类。