周克長

摘 要：最近幾年，我國的很多行業(yè)都獲取了非常顯著的成就，借助機電一體化科技，合理的提升了設備的特征以及品質(zhì)和穩(wěn)定性，提升了制造能力，提升了應變水平以及功效，節(jié)省了資源。對于煤炭體系來說，在使用這項技術開展改造工作的時候，獲取了非常顯著的成就。它使得我們非常明確的意識到，該項技術的進步，是確保高效優(yōu)質(zhì)采煤以及相關裝置革新的關鍵方法。文章重點的論述了這項技術在煤礦中的應用，而且闡述了它的前進方向。

關鍵詞：機電一體化技術；煤礦；應用；發(fā)展趨勢

1 前言

機電一體化技術就是機械、計算機、信息處理和自動控制技術綜合運用的復合技術，是微電子技術向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。它體現(xiàn)的是當今的科技進步的特性，其具有非常優(yōu)秀的生命力。因為煤炭運作是把非常多的煤炭通過地層里面的挖掘輸送等達到地表，所以，必須用很多的機電裝置才可以實現(xiàn)，此時這項技術相關的產(chǎn)品就體現(xiàn)出了它的關鍵意義。機電一體化將機械與電子技術融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。

2 該項技術在煤炭行業(yè)中的具體特征

2.1 體現(xiàn)在提升機中的功效

現(xiàn)在階段，提升機是有著非常優(yōu)秀的自動化水平，以及機電一體化水平的裝置。尤其是內(nèi)裝式提升機，在構造上，它把滾筒和驅動放到一起，構造得到了很大的優(yōu)化，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，按照總線模式，精簡了安裝步驟，除此之外，硬件裝置并不繁瑣，能夠有強大的兼容性特征“九五”期間，國產(chǎn)數(shù)字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權的全數(shù)字化提升機，其核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統(tǒng)，它的特性非常的優(yōu)秀，而且活動便捷，精準穩(wěn)定。此外，我國還應用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機?，F(xiàn)在，最大裝機容量已達到5000kW，主、副井提升機可做到全自動化，此時不用專門的駕乘人員。

2.2 體現(xiàn)在采煤設備中的意義

電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的一個典型應用。與液壓牽引相比，其有著如下的一些特征。首先，其有著非常優(yōu)秀的牽引性，能在設備運作的時候，帶來強大的牽引力，確保它能夠運作，同時還能夠在設備下滑的的時候產(chǎn)生發(fā)電制動力，進而回饋電能。其次，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，因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機可用在40°～50°傾角的煤層，并不用被動防滑部件。第三，運作穩(wěn)定，運行時間非常的久，通常電牽引不同于液壓形式的，對于前一個來講，只有電刷等存在少量的損壞，別的部件都不會有問題，所以它的運作時間非常久，發(fā)生的問題也不多，使用時間非常久，不需要繁瑣的維護活動。第四，活動靈活，動態(tài)特征優(yōu)秀，此時電控體系可以自行的進行多種數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)，避免裝置過于負荷的運作。第四，它的構造非常的單一，功效較高。這種裝置的傳動體系的構造并不繁瑣，規(guī)模不大，并不很重，而且功效非常高。

1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研制成功我國第一臺采用交流變頻調(diào)速MG344-PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機以來，我國的電牽引采煤機有了較快的發(fā)展。國內(nèi)上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都生產(chǎn)交流變頻和直流電牽引采煤機，并且獲取了非常顯著的發(fā)展，通過長達二十多年的研究探索，我們國家的該項電牽引性質(zhì)的設備不斷的向著先進化的方向發(fā)展邁進，進而在很大程度上推動了煤炭行業(yè)生產(chǎn)科技的發(fā)展壯大。

2.3 機電一體化技術在帶式輸送機中的應用

這種設備因為它的輸送距離非常的長，而且量也很龐大，運作很穩(wěn)定，功效較高，并且具有非常顯著的自動化特征，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運輸設備。所以，它成為了我們國家最近幾年在機電一體化工藝方面的關鍵探索事項。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。通常單條的輸送設備可有單臺或者是多臺的裝置來運行。因為還沒有處理好動態(tài)分析以及相關的其他科技方面的內(nèi)容，我們國家的該項設備的驅動并不是非常多，通常是三個，此時就使得其距離以及輸送量都受到很大的影響。同時，它的監(jiān)控裝置的功效非常低，穩(wěn)定性不高，而且不靈活，使用時間也不長，和其它國家比對來看，存在很大的距離。

2.4 其他煤礦機電一體化裝置

液壓支架則向電液控制方向發(fā)展，將計算機技術與液壓控制有機結合，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。我國某煤礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架，移架速度為6～8s/架，最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。

對于煤炭單位來講，其供電的特點是要確保安穩(wěn)，而且品質(zhì)要優(yōu)秀，可以符合較大功率裝置的運作規(guī)定。所以，要推行節(jié)能的裝置。高壓開關柜采用維護量小，運作時間久的裝置。采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數(shù)，減少供電系統(tǒng)無功電流，減少無功功率損耗。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”，具備網(wǎng)絡功能，可以實現(xiàn)遠程遙控、遙測、遙信和遙調(diào)。

3 該項技術在今后時間段的發(fā)展方向簡介

我們國家自己生產(chǎn)的具有這項技術特征的裝置，都有著很多的優(yōu)點，比如集中地體現(xiàn)為其智能化特征顯著，而且呈現(xiàn)出程序性特征，有著非常顯著的信息化特征，并且裝置的面積不是很大，便于進行活動，而且維護量也不大，性能非常的優(yōu)越等等。此類裝置在煤炭行業(yè)中的大力發(fā)展，不但降低了工作者的活動量，同時還非常顯著的提升了煤礦的運作效力，帶來了非常豐厚的利潤。不過，我們國家的該項科技結束，和一些優(yōu)秀的國家比對來看，還是有著非常顯著的差距的，所以，很多活動還要持續(xù)的探索分析，它在今后一段時間的發(fā)展方向有如下的四點。第一，開發(fā)有自主知識產(chǎn)權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，研究具有自主知識產(chǎn)權的核心裝置；第二，提升裝置的通信水平，以此來更加的適合自動化活動的規(guī)定。第三，開發(fā)以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計算機和專家系統(tǒng)的應用等；第四，在后續(xù)的發(fā)展中，還要將機器人當成是探索的一大關鍵要素。

4 結束語

最近幾年，由于微電子以及電腦和其它很多先進的科學技術的快速進步，此時信息流就很顯然的變成了機電一體化最為關鍵的特征。它的相關產(chǎn)品或其高性能的水平，像是自動化等有了非常顯著的進步。所以，機電一體化技術是企業(yè)信息化的重要支撐技術，是礦山綜合自動化的基礎。該項技術在煤炭采掘以及輸送等方面發(fā)揮了非常顯著的成就，目前其運行范圍很寬，在很大程度上帶動了我們國家的煤礦單位的發(fā)展壯大，進而確保了煤炭事業(yè)不斷的向著高效能的方向發(fā)展壯大。

參考文獻

[1]機電一體化實用手冊[M].北京：科學出版社.2007.

[2]譚得健，徐?？?自動化技術、信息技術在我國煤礦企業(yè)的應用[J].工況自動化.2003.

[3]程煒.無人化是煤炭信息化的主要目標[N].中國電子報.2008.（10）.

[4]張念超.我國煤礦機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀淺析[J].學術探討.2008.（8）.