机电一体化技术在煤矿机械中的应用

 　　近些年机电一体化技术得到了很大的进步，在煤矿产业得到了重用，同时自动化功能也实现了完美融合，本文分析了国内外煤矿一体化技术研发进展，并深入分析了煤矿机电一体化技术的功能。

　　《河南机电高等专科学校学报》(双月刊)创刊于1993年，由河南机电高等专科学校主办。主要刊登机电工程技术与理论、经济管理和其他相关专业论文。1993年，《河南机电高等专科学校学报》前身《河南机专学报》经河南省新闻出版局批准，作为内部资料出版，标志着我校学报正式创刊。

　　进入21世纪以来，机电一体化技术取得了巨大进步，在研发方面也不断成成熟。这一技术在煤矿中得到了普遍应有，同时也成为了该领域的重要研究课题。对于煤矿开采的质量和效率要求越来越高。实现这一目标就离不开先进科学技术的应用和先进理论知识的指导。随着产业化和安全要求的不断提高，重型化、智能化和无人化成为煤矿机械发展的方向。机电一体电技术取得巨大进步的同时，也成功将有自动化功能的机器人、微电子技术，成功的应用在了采矿装备中，实现了完美融合，所以这一技术得到了煤矿产业的广泛重视。

　　1简析国内外煤矿一体化技术研发进展

　　所谓的煤矿机电一体化就是将机电一体化技术应用在传统的煤矿机械中，从而将其升级改造之后的新的煤矿开采技术。美国和日本是世界上最早研究机电一体化的两个国家，这两个国家将主要的研发方向放在了可以让其适应各种特殊环境的一系列机电机械设备上。这样的机械设备可以有预测任务的功能，同时也可以预测出步骤和结果，事先编写程序就可以自动正常工作。我国在20世纪70年代就在尖端技术上引入机电一体化技术，经过短暂的发展，就开始了对此项技术的研制工作。在此项工作中取得了很大的研究成果，很多大型煤矿企业研发出了功能强大的煤矿开采技术，并且拥有完全的核心技术产权，这为机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用奠定了基础。

　　2目前我国煤矿机电的应用现状

　　现在我国研究的煤矿机械动力系统主要由急速器和电机，以及运动执行机构三部分组成。这样的机械单元环节多，占用大量的空间，使得整体机械的工作效率低下，因此系统的可靠性低，故障率高。这些状况的出现使人们意识到机电一体化技术不仅仅是将电子科技和机械技术放在一起的简单叠加。只有成功的将其融合在一起，才可以成功的研发出功能齐全，安全性有保障的机电一体化系统。随着工业化的进展人们对于工作效率的要求越来越高，从而让人们发现对于井下回采工作时，面对的回采速度这方面的要求不断增大，因此对于煤矿机械化方面的水平也要求的越来越高。采用掘进设备进行施工大大提高了巷道掘进速度。

　　2.1机电一体化技术在采煤机中的应用

　　采煤机较传统的液压牵引机有很多优点，主要体现在以下几方面：(1)牵引稳定性更高，现在动力系统在机械前进过程中有着很大的功能，主要用来提高部分牵引力，同时可以有效增强采煤机在克服阻力方面的能力，同时采煤机在下滑时，还具有制动发电的功能。(2)采煤机电机的轴端装有防止打滑的制动器，使得制动力矩加长，从而保证机械能够在斜度更大的坡上使用，使得机械的适用的作业环境更大。机电技术在此的应用，使得煤矿企业在特殊环境下的作业效率更高，更加安全。(3)由于机械结构与传统的液压牵引不同，电牵引采煤机一般只会在整流子和电刷上产生磨损，这就使得电牵引采煤机故障率低，维护工作也相应减少，大大延长了机械的寿命。(4)电牵引采煤机装配了高灵敏度的传感器，反应速度更快，更加精确，使得采煤机几乎不会出现超负荷工作。

　　2.2机电一体化技术在采煤机中的功能

　　维护采矿作业安全和事故预警是采矿工作中必不可少的工作环境。矿山救护机器人能够对煤矿井下的具体情况采取相应的措施。一般具有以下几种功能：(1)对井下被困人员进行定位，还能够测定有毒、可燃气体的风向并对其定量。(2)凭借装配的模拟视觉系统自动避开障碍物。(3)能够及时发出信号，使没有撤离的人员及时撤离。(4)还具备暂存井中，具有观测图像的功能，并将这些图像传输到控制台，能够为救护人员提供可靠的救援信息。

　　3煤矿机电一体化技术深入分析

　　3.1煤矿机电一体化技术的结构体系

　　煤矿机电系统主要由三部分组成，它们分别是控制系统、驱动系统以及操作系统，三部分缺一不可。这其中每一部分都有着十分重要的功能。控制系统的主要功能是控制机器人的运动轨迹。而开环控制和闭环控制两部分则是现在十分常见的两种控制系统。而驱动系统也由三部分组成，主要是驱动力，减速器和传感器。而操作系统则具有控制矿山系统完成十分详细的任何的功能，同时可以通过提供各种各样的命令，让系统可以针对不同的环境面做出相对应的操作，从而保证作业的顺利进行，避免在这过程中出现问题。

　　3.2煤矿机电系统的价值

　　这一系统的应用可以帮助广大工人，顺利从不良的环境下成功脱离出来。对于工人的身体安全保障，有着不可深远的意义。煤矿矿井环境十分杂筷，处处充满灰尘和各种各样的有害气体，而且环境潮湿阴暗，而在这种不良的环境下矿工要进行高强度的工作，这对他们健康的影响程度是可想而知的。因此矿山机械设备的研制可以将从事繁重工作的煤矿工人解放出来。而且这种设备可以适应危险的作业环境，能够高效的完成工作。因此只需要根据煤矿的具体情况采取恰当的设备，就能够在各种复杂的环境中进行采矿作业。

　　4结语

　　研制煤矿机电设备替代工作人员进行矿山作业，适应各种不良作业环境已经是现在我国煤矿机械行业的主要研究方向。而这一研究主要通过机电设备的引进，从而实现现有煤矿机械的有效升级，从而在一定程度下提高开采量，保障开采出的煤的质量。同时这种先进设备的应用可以帮助广大采矿工人脱离十分有害的环境。而将可能齐全，同时十分安全可靠的控制系统，引进到煤矿机械研究中，是提高机械性能的主要办法。当然这些技术的成功研发，要结合我的实际情况才可以进入，这样才可以保证项目的可能性，同时研究成功后才会有价值。

　　参考文献：

　　[1]李正吾.机电一体化技术及其应用[M].北京:机械工业出版社,2000.

　　[2]史映红,周志海.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].煤炭技术,2011,(10).

　　[3]樊炳辉.让机器人推动我国矿山工程机械行业向前迈进[J].矿山机械,2011,(3).

　　[4]程炜.无人化是煤炭信息化的主要目标[N].中国电子报,2008-10-14.

《机电一体化技术在煤矿机械中的应用》

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