机电一体化在煤基活性炭生产上的应用

王浩

摘 要：煤基活性炭生产行业的发展日渐蓬勃，其技术也被越来越关注。本文先从机电一体化技术单独分析开始，在介绍其功能原理的同时又简要分析了其技术优势。又从煤基活性炭生产工艺开始，探究出了其发展存在的问题，最后介绍机电一体化运用到煤基活性炭生产链上的种种优越性。

关键词：机电一体化；煤基活性炭；特征模型；匹配对接

中图分类号： TQ424 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）25-212-2

0 引言

随着全球科技的高速发展，各科类行业的交织发展在很大深度上得到推进，这也间接导致能源工程与机械工程行业在技术与设备方面进行改革的必要。经济全球化的来到，有关机构早已感受到改革趋势的紧迫性，要想在市场上稳固的立足，只能通过技术改造和生产模式转型。煤基活性炭作为一种优良的吸附性产品，在其生产过程中，运用机电一体化替换纯人力操作生产具有超前的优越性。

1 机电一体化的技术优势与应用现况

机电一体化作为一种新型科技机械技术，它的主要特性是指在传统的机械设备里引入电子计算机控制系统，使得普通机械生产设备变得智能化、系统化。从另外一个角度讲，机电一体化是把光学、信息学、微观加工学以及微机电一体化的新型技术。机电一体化不管是在数控领域、机器领域、还是集成制造领域都取得了很大的成效。

1.1 功能原理与应用解析

所谓机电一体化系统，原理上讲就是将机器、电子与通讯等独立功能与特性技术相结合为一体的高级综合系统，一款机电一体化系统的核心组成要素是总集成系统与子系统的对接接口设计。大多数机电一体化设备的总性能是由多个子设备的功能特性的协同效应来组成的，这就是机电一体化系统的总系统功能。对于机电单元件功能剖析，需要逐步探究机电对接特性来解决相关问题。而解决这类问题的一般思路就是将各个单元控件作为整体与相关功能部件融合，在充分考虑接口适配器的时候建立机电一体化接入口特性模型（见图1）来解析其功能特性。

1.2 技术优势

机电一体化技术具有的安全性高，不管是从监视、警报还是自我保护方面，都具备其独特的优越性，最大程度上降低安全系数；得益于机电一体化的高强数字处理与控制的特点，以及超高的灵活性，保证了其生产效率与质量；系统化运行模式对产品的加工与质量检测监控能够在最短时间内发现问题并做出正确的处理，保证流程的持稳运行。

2 煤基活性炭生产概述

煤基活性炭当前已被广泛运用于科防、飞行、食品安检、医疗卫生、环保、日常生活等各个行业领域。它作为一种用优质煤炭作为原料的高富有值、高技术含量的细加工产品，煤基活性炭具有稳固的物化性质以及优良的吸附性能，最重要的，丰富多孔的内部结构奠定了其颇高的利用价值。

2.1 煤基活性炭生产工艺

原始煤基活性炭的传统工艺以每个生产环节为独立单元，绝对的纯人力操作，这种生产工艺模式不仅浪费原料，而且产品质量无法精确控制。现代生产工艺流程主要为磨煤机进行原煤粉碎、搅拌机配合液压机进行活性炭结构成型。其中，机电一体化的应用使之成为高效灵敏流水线生产。（详情见图2）

2.2 煤基活性炭发展存在的问题

目前我国国内煤基活性炭生产发展存在许多问题，主要体现在，生产工艺底子薄、基础差，对原煤纯度的依赖性高，机器落后，智能化程度低，直接导致巨额生产的效率低下。再者，煤基活性炭生产企业机构多而小，风险高。其次，煤基活性炭的种类少，主要以中低级活性炭为主，结构不稳定，吸附力弱，导致性能价值低。经分析，这和其产业工艺模式和技术有很大的关联，现在大多数企业还是作用人力操作控制流程，导致原料浪费、产品质量不达标现象频繁出现。

3 机电一体化在煤基活性炭生产上的优越性

由于传统煤基活性炭生产工艺存在很大的纰漏性，不管是在机器设备方面还是系统自动化程度方面都不能很好地将煤基活性炭生产效率有效提高，并且存在一定的风险系数。利用机电一体化技术，将煤基活性炭生产系统化、智能化，有效地解决了人工操作带来的一些问题。

3.1 煤基活性炭生产中应用机电一体化技术的必要性

随着科学技术的高速发展，煤基活性炭生产技术也对企业提出了新的要求，而机电一体化技术在整个煤基活性炭生产链上发挥着惊人的作用。首先，煤矿企业要从地下开采巨量的原煤碳，并运用一定的传输设备将其运送到地表。而后，利用高级计算机技术与现代自控技术结合形成一体化机电技术，将煤基活性炭的生产工艺从人工化操作转为自动化操作，极大提高生产效率，提高运输与信流的磨合程度。所以，将机电一体化技术运用到煤基活性炭生产上去，是一种主流，也是一种趋势所在。

3.2 匹配对接策略

关于煤基活性炭生产链与机电一体化技术的匹配对接问题，一般主要由系统功能原理单元解析与次序分层解析为主，对机电一体化设备的相关单元件性能调试与检测是匹配的第一步，而后进行接口适配检查环节，经相关分析表明，机电一体化设备系统特性大概由目标运行特性、马达推动功能、传感特性、传输功能、自控系统以及单元辅助功能等组成。研究核心就是对机电一体化技术在煤基活性炭生产上的运行链原理解析。其单元功能原理求解与接口匹配并行策略框图如下。

4 结束语

随着高速发展的电子计算机技术，电子技术领域必将再次上演一场全新的变革和进步，这就再一次显示了机电一体化技术的发展与进步以及它对经济发展的推动与促进，变得越来越不可忽视。我们知道，科学技术的进步不只是能够带来方便，同时科学技术的发展也要依靠人类智慧的进步，我国要想在煤基活性炭生产行业立足于稳定之地，在世界竞争中处于不败地位，就首先要从技术上把关通过，大力发展高技术、高素质、高综合的学科与技术，坚持创新才是永不落后的策略。

参 考 文 献

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