浅述机电一体化技术在煤矿机械中的应用

1、浅述机电一体化技术在煤矿机械中的应用    摘 要:机电一体化技术是新兴的综合技术,是矿山实现自动化的基础,该技术在煤矿的采、掘、运等设备的应用和推广,极大的提升了我国煤矿生产的综合实力。关键词:煤矿机械机电一体化技术中图分类号:TH1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(a)-0118-01随着煤矿生产不断向深部水平发展,对生产的控制水平和规模的要求越来越高。为实现煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压等技术显得力不从心,电子控制技术 机电一体化的发展就成了煤矿机械必要的选择。机电一体化又称机械电子工程学,是一门集微电子技术

2、、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术于一体的相互融合而成的独立的交叉学科。煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。在20世纪80年代,以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械

3、技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高。进入了21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用又有了重大突破。1矿井安全生产监测所谓安全生产监测是指在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位。我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,我国引进了一批安全监控系统,如:DAN6400等在部分煤矿中应用,并在引进的同时自行研制出K

4、J2、KJ4等系统并通过了鉴定。同时在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。经过多年的实践证明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了重要的作用。不仅改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,而且降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。2矿井提升机中的应用矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备。全自动化交、直流提升机,特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动和为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械电力电子计

5、算机自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址,完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能,大大简化了电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零部件少,可以方便的实施软启动,软件控制和改变瞬间加速度。在我国“九五”计划期间,国产全自动化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。提升机由于采用了计算机技术其安全保护系统更为完善,该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独特的测量、传感装置和数据处理系统,这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升机行程实现直接测量和

6、间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正、实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大的提高了提升机安全性能。3井下带式输送机的应用由于输送机一般是井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。我国“八五”计划期

7、间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大的提高了带式输送机的技术水平。煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步,如大倾角长距离带式输送机成套设备,高产高效工作面顺槽可伸缩带式输入机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品的开发,成功的研制了多种软启动和制动装置,以及以PLC为核心的可编程电控装置,驱动系统采用调速型液力耦合器和行星齿轮减速器。节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。机电一体化技术在在线监控、自动报警及故障自诊中作用

8、,不仅改善了操作员的工作条件,提高饿机器的工作效率,简化设备检查维修工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备使用寿命。而在提升机,输送机等设备中的应用,起到了节能降耗,提高效率的作用,减轻了操作者的劳动强度,也可实现远程控制和工作面的无人操作。因此,随着机电一体化产品功能越来越强,性能越来越好,使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益,从而促进煤矿企业不断更快更好的发展。参考文献1 张莉.机电一体化在煤矿中的应用.2 王洪波.机电一体化技术及其应用研究.3 机电一体化实用手册.    相关论文    · 浅论机电一体化技术