盧劍波

（山西省大同市同煤集團地煤公司東周窯煤礦，山西 大同 037103）

引言

機電一體化技術(shù)是一種復(fù)合性的技術(shù)，它包括機械、計算機以及信息的處理或自動控制技術(shù)的綜合運用。運用機電一體化技術(shù)，適應(yīng)了當下飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)現(xiàn)狀，以獨特的優(yōu)勢發(fā)揮著重要的功能，在現(xiàn)代煤礦機械的使用中展現(xiàn)出較旺盛的生命力。

1 機電一體化技術(shù)的含義及作用

機電一體化技術(shù)包含了很多種類的技術(shù)，例如自動控制技術(shù)、液壓技術(shù)或者機械技術(shù)等。機電一體化技術(shù)發(fā)展的初期階段是20世紀70年代，這項技術(shù)首先在國外的一些發(fā)達國家應(yīng)用。伴隨計算機時代的到來以及隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，煤礦機械中開始大量的運用機電技術(shù)一體化，因此在不斷的使用中也得到了較快地發(fā)展。

在最近幾年來機電技術(shù)一體化廣泛地應(yīng)用于煤炭機械中。機電一體化技術(shù)在煤礦機械當中的作用為廣泛地運用機電一體化技術(shù)有效地提高了勞動效率，突出表現(xiàn)在煤礦的生產(chǎn)過程中微處理設(shè)備和自動化技術(shù)的應(yīng)用上，在煤礦中應(yīng)用機電一體化技術(shù)大大減少了工作人員的體力勞動，有效地提高了勞動效率，增加了煤炭的生產(chǎn)量；機電一體化確保了生產(chǎn)過程中的安全性，在以前的煤炭開采工作中，較容易發(fā)生一系列的安全事故，應(yīng)用機電技術(shù)一體化后，先進技術(shù)取代了大量的勞動力，提供了更加可靠的勞動環(huán)境，使勞動工作者有了更加安全的保障［1］。

2 煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 機電一體化在礦井提升機中的應(yīng)用

現(xiàn)代煤礦機電一體化中具有最高的自動化水平的設(shè)備就是礦井提升機。全數(shù)字化交直流提升機特別是內(nèi)裝飾提升機，把滾筒與驅(qū)動有效的合并在一起，簡化了原有的較復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出了機械、電力電子以及計算機和自動控制的同時運作。全數(shù)字化提升機具有較高的可靠性，運用了總線的方法，將電器的安裝進行了簡化。同時，硬件的配置也很簡單，并且能夠互相的交融工作。在我國自主研制的全數(shù)字化直流提升機，已經(jīng)被當作是煤礦提升機的首要選擇，并被廣泛的應(yīng)用［2］。

2.2 機電一體化在采煤機中的應(yīng)用

在采煤機械中電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)中最廣泛應(yīng)用的代表之一，借助可編程邏輯控制器實現(xiàn)對變頻器的控制，它有一些獨特的優(yōu)勢：首先，牽引特性較強，在采煤機的工作過程中，可以增加其充足的牽引力，將阻力大大的減少，可以在前進的時候能夠更加順暢。同時也能夠在采煤機進行下滑的時候發(fā)電制動，提供給電網(wǎng)一定的電能；其次是電牽引具有較強的運行可靠性，并且能夠延長使用期。在運用電牽引的過程中，電動機中除了電刷與整流子具有一些輕微的損傷外，沒有造成對別的元件的磨損情況，所以工作狀態(tài)較穩(wěn)定，可以減少故障的發(fā)生，將電牽引采煤機使用期限延長增加經(jīng)濟效益。電牽引的結(jié)構(gòu)較簡單，并且工作效率高。電牽引采煤機機械中的機械傳動部分是由簡單而尺寸小的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，將電能轉(zhuǎn)換為機械能也只用一次的轉(zhuǎn)換就可以了，更是可以做到99%的高效率，相對于有些只能做到65%～70%的采煤機的效率而言電牽引采煤機效率更高［3］。

2.3 機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的綜合應(yīng)用

煤礦機電一體化技術(shù)在煤礦中的綜合應(yīng)用主要是在線監(jiān)控、自動報警、以及故障診斷。所謂在線控制，主要是指利用機電一體化技術(shù)監(jiān)控煤礦機械的電動機、土作裝置、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)等在線運行情況；自動報警，主要是指在對上述設(shè)備及系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行監(jiān)控的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，可以自動、及時地發(fā)出警報，向相關(guān)人員提示煤礦設(shè)備出現(xiàn)故障的準確位置，這樣可以在很大程度上減輕設(shè)備維護人員的工作量，降低工作難度，促進煤礦機械設(shè)備工作效率的進一步提升，實現(xiàn)對機械設(shè)備維護成本的有效控制，不僅如此，還可以有效減少用于機械設(shè)備的維修時間，盡可能的延長煤礦機械設(shè)備的使用時間?；跈C電一體化的煤礦在線監(jiān)控、自動報警以及故障診斷系統(tǒng)構(gòu)造如圖1所示。一旦井下發(fā)生事故時，井下監(jiān)控系統(tǒng)會在第一時間完成數(shù)據(jù)采集，通過微波把信號傳給中央控制中心，有中央控制中心采取措施對事故進行處理［4］。

3 機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

圖1 基于機電一體化的煤礦在線監(jiān)控、自動報警以及故障診斷系統(tǒng)

當今世界上擁有一定煤炭資源的國家，大多都將大力研究機電一體化技術(shù)作為重要的發(fā)展內(nèi)容。煤礦機械機電一體化技術(shù)也將向著更加智能化、程序化、信息化的方面迅速發(fā)展，這將成為未來發(fā)展的一個主要方向。未來也將會有更廣泛的資金以及科技作為支撐，進行大量的科研工作。這在一定程度上也將促進煤礦企業(yè)提高自身的開采能力，將機電一體化領(lǐng)進一個更加自動化、智能化的階段，使它與時俱進，緊緊跟隨時代發(fā)展的步伐適合現(xiàn)代市場經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)實需要。與此同時也能很好的幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益，增加企業(yè)的經(jīng)濟收入，使經(jīng)濟呈現(xiàn)出質(zhì)的飛躍。此外，機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用，更能有效地減少安全事故的發(fā)生，增強煤炭開采的安全性，充分的體現(xiàn)以人為本的企業(yè)發(fā)展準則。

對我國目前的煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展而言，未來的煤礦機械中機電一體化技術(shù)的發(fā)展還應(yīng)該在通信能力上進行不斷地鉆研，這是為了滿足將生產(chǎn)發(fā)展為自動化的現(xiàn)實需要。并且還要不斷地推出新的礦井安全監(jiān)督系統(tǒng)，還要考慮到進行對煤礦開采中的各種設(shè)備應(yīng)用的有關(guān)部件的研制與開發(fā)，比如可以研制并使用具有多種功能的煤礦機器人等等［5］。

4 結(jié)語

在經(jīng)濟與科技迅速發(fā)展的當今時代，各個領(lǐng)域?qū)τ跈C電一體化技術(shù)有著更高的追求。隨著技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，在煤礦機械中使用機電一體化技術(shù)的頻率將會越來越高。通過這種技術(shù)手段讓煤礦的開采獲得更高的經(jīng)濟效益將成為未來相關(guān)科研工作者不懈的追求。

［1］ 王瑞清.煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.煤炭技術(shù)，2013（3）：40－41.

［2］ 蘆景英.關(guān)于機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用探究［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，30：50－51.

［3］ 魯鑫康.工程機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用［J］.電子制作，2014（9）：70－71.

［4］ 趙鵬昊.煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用［J］.科技與企業(yè)，2014（12）：69－70.

［5］ 胡建剛.機電在煤礦機械中的應(yīng)用研究［J］.煤炭技術(shù)，2011（4）：90－91.