浅谈煤矿机械中机电一体化设计应用

李岩

摘要：随着现代科学技术的飞速发展，不同学科的交叉渗透推动了工程领域的技术革命。机电一体化技术是微电子技术和信息技术等互相渗透的产物，已广泛应用于各个领域。机电一体化设计的应用与推广是煤矿安全生产的重要组成部分。本文首先阐述了机电一体化设计的概念，分析了机电一体化设计在煤矿井下机械中的应用的价值，最后分析了机电一体化设计的未来发展趋势。

关键词：煤矿机械;机电一体化;设计应用;发展趋势

前言

随着现代科学技术的飞速发展，煤矿机械化生产已成为常态。机电一体化设计是机械设备的有机结合。煤矿的主要功能和机电一体化设计是实现煤矿综合自动化的基础。为增强我国煤炭生产综合实力，全面提高煤炭企业效益，实现安全生产目标，为煤炭企业信息化建设提供重要技术支撑。加强机电一体化设计在煤炭生产、开采和运输中的应用和推广，具有非常强的现实意义。

1、机电一体化概述

机电一体化又称机械电子工程学科，是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、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相互融合的一门独立的交叉学科。机电一体化设计在国外机械中得到了广泛的应用。科学家们将信息技术与机械技术有效地结合起来，为机械制造业注入了新的活力。大大提高挖煤矿机的性能，为机电一体化开辟了一条独立的科学发展道路。

2、煤矿机电一体化设计的优势

2.1提高运营效率

机电一体化设计进一步降低了煤矿生产对人力的依赖性，有效解决了人力资源管理的不平衡问题。通过提高产品的精度和智能化，提高煤矿企业的运营效率，从而提高市场竞争力。

2.2提高安全生产水平

煤矿安全一直是人们关注的焦点。提高煤矿安全生产水平是我国煤矿生产技术发展的主要方向。机电一体化设计进一步提高了煤矿生产活动的机械化水平，用机械设备代替人工劳动。同时，技术人员更多地参与远程控制、监控等技术，确保人身安全。机电一体化设计能够实时监控和安全隐患检测，降低煤矿设备运行中的安全隐患。

2.3节能性和环保性更好

机电一体化设计在煤矿机械中的应用，将进一步提高机械设备的性能，降低能耗。更先进的机电一体化掘进机将具有更高的可操作性，减少开采对环境的影响。同时，环境友好型机电一体化设计得到了国家和社会的大力支持。

3、煤矿机械中机电一体化设计应用

3.1机电一体化设计在带式输送机中的应用

在我国目前的煤炭生产中，由于开采难度越来越大，对提高开采效率和智能运输机械提出了更高的要求，这对完善井下运输系统具有重要意义。带式输送机系统一般采用电控核心和交直流变频器作为输送机的驱动方式。煤矿逐步实现大容量、高强度的带式输送机。微机控制功能逐步丰富，实现了自动保护和快速故障处理，有效解决了皮带跑偏、打滑等问题。

3.2机电一体化设计在在采煤机中的应用

机电一体化设计与采煤机相关技术的结合，可以提高采煤机的牵引和控制性能，实现采煤机的控制强度，保障采煤机的制动性能良好。煤层倾角越大，制动性能越明显。实现了机电一体化控制系统的参数控制。机电一体化设计有效地减少了故障，提高了采煤机在恶劣工况下的工作效率，实现了煤矿的综合监控，大大提高了煤矿的安全可靠性。

3.3机电一体化设计在掘进机中的应用

掘进机是煤矿现代化生产的重要设备，其电力系统较为复杂。矿用防爆压力开关箱应与液压系统充分配合，驱动机械掘进设备掘进。基于机电一体化设计的掘进机主要有三个优点：一是显示性能强，能够显示作业状态和周围环境信息，供操作人员或管理人员了解和分析。二是防护功能完善，充分保障设备和人员的安全。三是结构相对紧凑，能够适应地下隧道狭窄的环境，以及机电一体化设计在掘进机中的应用。为了保证电控系统的稳定性，对电机温度和电流互感器的信号进行接收和分析。传感器和相关程序将快速识别故障类型并进行有效匹配。

3.4机电一体化设计在矿井安全生产监控系统中的应用

通过矿井生产监控系统的在线监测、自动报警和故障自诊断，完成对发动机、传动系统和工作设备的在线监测任务，完成对制动系统和液压系统的在线监测。上世纪80年代初，我国煤矿采用了安全监控系统。矿井监控系统的应用极大地改善了煤矿的工作环境和安全状况。实践证明，安全监控系统在煤矿安全生产管理中发挥着重要作用。提高了采煤机的工作效率，简化了设备的维护和检查。

4、煤矿机械中机电一体化发展趋势

随着科学技术的飞速发展和煤矿企业需求的不断增加，人们越来越重视机电一体化技术的应用，促进了煤炭机电一体化的快速发展和煤炭企业的经济发展。煤矿机械中机电一体化设计主要向以下几个方向发展。

4.1向网络化方向发展

网络技术是90年代计算机技术的主要成就。网络技术的兴起和快速发展给科学技术和工业生产带来了巨大的变化，随着各种远程监控技术的飞速发展，远程控制终端本身就是一种机电一体化产品。

4.2向智能化方向发展

智能化是当代人类社会技术研究的一个重要方向。机电一体化设计在矿山机械中的应用，实际上是一种智能化的升级和优化。机械设备通过对地下空气和围岩状态的监测，及时解决井下开采中的主要安全问题，发现异常及时生成分析报告。如果风险不利于安全生产和质量，系统会发出预警，并采取一定措施规避风险。

4.3向轻量化和微型化方向发展

传统的采煤机械具有规模大、能耗高的特点。机电一体化设计将简化各种系统的设置，实现煤炭工业生产活动的轻量化生产，将各种机械与计算机系统集成，降低机械自动化的复杂性。

5、结束语

随着计算机技术和传感器技术的发展，机电一体化技术将越来越广泛地应用于煤矿。机电一体化设计在煤矿机械中的应用，可以大大提高工作效率，降低劳动强度，大大提高煤矿的安全性。因此，必须加强煤矿机电一体化设计基础研究，加大资金支持力度，推进安全生产、高效绿色煤矿建设。

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