矿山机械机电液一体化发展的思考

吕宏军

徐州华东机械有限公司，中国·江苏 徐州 221000

1 引言

近些年，大规模集成电路和电液控制技术飞速发展，矿山机械的机电液一体化技术也备受瞩目，其在稳步发展的进程中，凭借着自身的优势和影响力受到重视[1]。在具体发展的过程中，机电液一体化技术的生命力充分地体现了出来，同时也顺应了时代发展的整体趋势。机电液一体化技术在实际运用的过程中，能更好地强化矿山机械开采的基本效率，同时还可稳步地提升矿山具体的安全程度和经济实用性。根据相关的实践证实，机电液一体化技术得以广泛地运用至工业领域，特别是矿山机械行业中，可以清楚地看到机电液一体化技术的身影，其能稳步提升矿山机械输出效率，还可让自动化控制目标顺利达成，起到有效的安全防护作用。

2 矿山机械机电液一体化的基本概述

2.1 相关系统简介

矿山机械机电液一体化系统并不是单纯的机械、液压和电子电器的组合，而是一种相对高端的组合产物，通过矿山机械机电液一体化的运用，使传感器发挥出感觉器官的作用，同时也在传输线路的影响之下，实现了更好地信息传递，加之单片机和微机的作用，让矿山机械性能发生了明显的变化，真正提升了作业的效率[2]。

2.2 机电液系统发展

中国在此方面的研究较早，以天津工程机械研究所为例，其在20世纪70年代就开始使用全液压机无线控制技术，研发出线电遥控水陆两用推土机。因中国的多数矿山机械都是运用了先进的创新发展路径，但在国际关键技术的影响之下，中国的矿山机械机电液一体化技术发展情况并不理想，相较发达国家，仍然存在十分明显的差距。

3 矿山机械液压一体化系统发展趋势

3.1 液压系统发展优势

液压系统体现出重量较小、传递功率较大的优势，还易实现无极调速的目标，特别是往复运动的存在，能更好地运用至矿山机械中。控制起来相对简易，能真正的自动化控制的具体目标。液压系统内部的元器件相对标准且通用，为推广和维护创造了便利的条件[3]。在新的时代背景下，液压系统彰显出以下优势。

第一，液压系统可以更好地匹配液压泵和负载运动的基本特性，对于液压元件的数量和位置展开科学布局，适当地控制可能出现的能量损失，使液压传动的基本效率得到强化。

第二，选择适宜的液压元件和具体的密封举措，确保矿山机械作业中不会受到外界的干扰，同时也避免冲击过程所造成的液压油泄露问题。

第三，液压系统在具体设计的阶段，需要重视防震降噪措施，除可以在液压泵和邮箱安装面上设置上对应的防震脚垫外，还应该重视液压集成模块的运用，使其更好的代替液压油管。可以适当选择蓄能器将噪声进行有效控制，通过增大管径和科学使用软管的方法，将高频噪声加以吸收。

3.2 高速微处理器和元件的使用

依照当前矿山机械开采的基本需求，矿山机械已经具备了丰富的功能，且相关的功能呈现出智能化的趋势。矿山机械不仅拥有着相应的可靠硬件，还具备着数据信息的分析能力和感测能力等，可以明确的概括矿山机械实际情况。通过科学地使用高端的微处理器和性能较高的敏感元件，能让整机响应时间得到提升，并且对于复杂的环境，也能做出可靠的反应。引入先进激光传感器等设备，可以保证机器的机器人化程度明显提升，也能完成对整个机械的柔性控制目标。矿山机械和控制系统间的通信传输一般是借助于CAN-BUS通讯技术展开具体的操作，这样可以保证信号传输中的衰减程度有效缩减，保证基本的控制精度达标。

3.3 积极的重视节能增效的途径

在新的世纪，能源危机让全球人感到恐慌，为了更好地节能增效，可以采取科学的途径落实好实际行动，如节能减排活动的推进，就是改善能源危机的关键。矿山机械设计的初期，可以适当地融入节能减排的理念，充分考虑降低能耗的最佳设计方案[4]。动力方面可以考虑运用电喷式发动机，这样能真正的提升燃油效率，还可实现自动化控制的目标。液压驱动方面，应该考虑液压传动效率的提升对策，合理减少油液的泄露程度，避免造成巨大的损失，也可降低对环境产生的干扰。材料上，需要注重新型金属材料的选择，由此保证矿山机械强度明显提升，同时降低整机的重量，促使驱动中的能耗合理节省下来。

3.4 将软件的作用充分的体现出来

微处理器和传感器等合理的搭配之后，还应该借助于科学化的手段，开发与之相适应的软件，使其体现出实用性、可靠性和功能性等。在具体实践的过程中，应该明确机电液一体化智能显示控制的具体要求，只有运用有效的方式，才能保证具体的实践成果达标。现代多种汇编语言和高级语言的发展进程中，新的编程平台应运而生，矿山机械控制软件的开发也获取了理想的条件。软件开发阶段，控制算法的重要性日渐凸显出来，根据实际的作业标准，可以通过专家系统构建起控制算法，PID 和模糊控制等各种的综合控制算法也能施展出来。软件开发阶段的二次开发也应该保留出特定位置，使个性化和差异化功能得以实现。

3.5 实现智能化机群的协同作业

在矿山大规模作业阶段，多巷道也积极地开展起来，开采进度要求随之提升，智能化成为协同作业的必然发展趋势。机群协同作业属于一种新的趋势，也是新时代发展至今的重要产物，通过将智能化单机、现代通讯设备等融合到一起，真正的构建起理想化的作业模式。该领域让机电液一体化系统发挥出理想的作用，拥有了相对广阔的发展空间。虽然这是矿山机械的具体发展方向，但是随着智能化趋势的演进，还需有足够的耐心逐步推进，避免急于求成[5]。

3.6 合理使用电流变流体技术

为让信号传输更加的到位，同时发挥出传感器本身的效力，合理规避外界电磁干扰，应该重视电流变流体技术的运用。该项技术重点是电流变流体（ER 流体）在自由状态下使用到的技术手段，其属于一种可自由流动的混悬液体，若是受到电场的影响，便可迅速固化，根据电场强弱程度划分出粘稠、胶凝和坚硬的状态，且固化度与场强成正比。该类特性让其能更好地适用至液压系统和动力传输装置等。这一物质的电信号响应较为迅速，能在1ms 以内的时间实现状态变化。

4 结语

矿山机械属于现代矿山开采中至关重要的工具，一体化技术推动着矿山机械的不断发展。论文重点分析了相关的概述和发展，从不同的方面介绍了矿山机械机电液一体化的未来发展趋势，为后续相关研究工作的开展创造了良好的条件，使相关技术优势得以彰显出来。