摘要：遼源礦業(yè)（集團(tuán)）梅河煤礦支護(hù)修配廠是煤礦支護(hù)用品的定點(diǎn)生產(chǎn)加工單位，近年來利用機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)支護(hù)產(chǎn)品的加工工藝方面做了大量的工作，取得一定的成效。實(shí)踐證明應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤礦支護(hù)用品高效、安全、機(jī)械化生產(chǎn)的重要捷徑。本文對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)支護(hù)用品加工工藝的改進(jìn)方式進(jìn)行闡述，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);支護(hù)用品;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)

概述

機(jī)電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的融合機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)順應(yīng)了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，顯示了強(qiáng)大的生命力。遼源礦業(yè)（集團(tuán)）梅河煤礦支護(hù)修配廠采用機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)支護(hù)用品的加工工藝，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的高效、安全、機(jī)械化生產(chǎn)的目標(biāo)。

1.機(jī)電一體化技術(shù)在礦用U型卡纜制作加工的應(yīng)用

1.1 U型卡纜的作用

礦用U型卡纜與U型支架配合主要用于礦井巷道、礦井巷道二次支護(hù)、以及穿山隧道的支撐支護(hù)等用途。U型鋼支架卡纜是U型鋼支架提供的一種可靠的連接緊固件，作為U型鋼支架的定位，要求高受力大，安全穩(wěn)定，堅(jiān)固耐久。U型鋼支架連接安全可靠，能提高巷道使用壽命，降低巷道的維修率，減少安全事故的發(fā)生，確保煤礦安全生產(chǎn)。

1.2 U型卡纜的制作要求

1.2.1卡纜板材料為不低于U型支架型鋼機(jī)械性能的Q345低碳鋼;

1.2.2成形后的卡纜板厚度允許誤差為±0.5mm，寬度允許誤差為±0.2mm。螺栓孔距允許偏差為±1mm。

1.3 U型卡纜改進(jìn)前加工工藝

卡纜的方法包括下料、熱壓成型、上鉆床打孔、攻絲、組裝工藝。其特征包括以下步驟：

1.3.1選料。板采用16M或20M 鋼板，U型螺栓采用Q235圓鋼;

1.3.2下料。板采用16厚板，用剪板機(jī)25U、29U、36U各型技術(shù)要求尺寸剪板下料;螺栓采用無齒鋸切割。

1.3.3熱軋成型。將鋼板使用焦炭加熱到1000—1200℃，100噸液壓機(jī)熱軋成型;

1.3.4鉆孔攻絲。在板上兩面分別打一個(gè)∮27的孔，螺栓用滾絲機(jī)滾絲，液壓機(jī)冷壓成型。

1.3.5組裝。板與螺栓組裝后配上M24螺母。

缺點(diǎn)：①職工勞動(dòng)強(qiáng)度大，焦炭加熱成本高，職工高溫作業(yè);

②整張16mm板，剪板材料浪費(fèi)多;

③螺栓無齒鋸切割，卡纜板兩端鉆孔，工作效率低，加工成本高。

1.4 采用機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)U型卡纜加工工藝

采用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備代替焦炭加熱，中頻加熱設(shè)備其控制系統(tǒng)將控制和保護(hù)功能模塊化（主控制器）、有故障記憶功能、有應(yīng)急遙控功能（遙控器）、操作箱液晶屏與開關(guān)箱顯示儀表同步顯示、開關(guān)箱與操作箱之間的通訊采用動(dòng)力載波技術(shù)，僅用兩芯通訊電纜便可實(shí)現(xiàn)，通訊電纜采用快速插頭連接方式。應(yīng)用磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱原理，電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)磁力線通過金屬材質(zhì)時(shí)，使鍋爐體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱物質(zhì)，并且能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到卡纜制作的溫度。采用回水控制大功率散熱器進(jìn)行散熱，可將回收的熱源充分利用提高熱效率而且適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。設(shè)計(jì)制作熱壓成型胎具，100噸四柱液壓機(jī)將卡纜板熱軋鉆孔一同成型，保證了產(chǎn)品的加工精度，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：①改善工作環(huán)境，免除職工勞動(dòng)強(qiáng)度;

②板料廠家定尺加工，避免了材料浪費(fèi);

③螺栓無齒鋸切割改為80噸沖床沖斷，卡纜板壓型和鉆孔一式成型;

④生產(chǎn)效率提高兩倍，降低加工成本。

2.機(jī)電一體化技術(shù)在樹脂錨固劑加工工藝中的應(yīng)用

2.1樹脂錨固劑

樹脂錨固劑是用作錨桿和柔性錨桿（錨索）的錨固介質(zhì)，為煤礦和隧道的頂板和側(cè)幫提供支護(hù)。我國(guó)樹脂錨固劑的開發(fā)應(yīng)用是從1975年開始的，現(xiàn)已形成了自己的技術(shù)特色和一定的工業(yè)性生產(chǎn)規(guī)模。樹脂錨固劑的應(yīng)用隨著礦井開采深度的不斷增加除采用普通藥卷式樹脂錨桿錨固，還同時(shí)采用高強(qiáng)樹脂錨桿錨固和樹脂注漿技術(shù)，使樹脂錨固劑的應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬。

2.2樹脂錨固劑原始加工工藝

支護(hù)修配廠所采用的錨固劑原始加工固化劑工藝，裝入灌裝機(jī)由空氣壓縮機(jī)加壓至0.8Mpa，由管路式出料口出料裝入子母袋的子袋里，樹脂膠泥也是裝入灌裝機(jī)由空氣壓縮機(jī)加壓至0.8Mpa，由管路式出料口出料裝進(jìn)子母袋的母袋里。裝好的子母袋經(jīng)過打扣包裝，一支藥卷裝好，完全是手工作坊的生產(chǎn)方式。所有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)全部靠人工來進(jìn)行，所帶來的是高能耗、污染大、人員多、產(chǎn)量低、質(zhì)量不可靠等。這樣就給現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)帶來極大的隱患。

2.3樹脂錨固劑利用機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)后的工藝

由于煤炭市場(chǎng)低迷，支護(hù)修配廠已經(jīng)不能花費(fèi)巨額資金為支護(hù)修配廠購(gòu)買全自動(dòng)化樹脂錨固劑生產(chǎn)線。為了解決各礦井對(duì)錨固劑越來越多的需求，所以只能對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，解決原始工藝的存在的各種問題，解決生產(chǎn)難題。支護(hù)廠工程師及技術(shù)能手利用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)樹脂膠泥（黑藥）和固化劑（白藥）出料環(huán)節(jié)進(jìn)行工藝改進(jìn)，根據(jù)灌裝原理，出料口安裝按重量定量定速出料設(shè)備，參照國(guó)外先進(jìn)灌裝機(jī)技術(shù)進(jìn)行改造，加裝定量灌裝機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，精確度高，操作簡(jiǎn)便，人性化設(shè)計(jì)符合生產(chǎn)的技術(shù)要求?？諝鈮嚎s機(jī)加壓至0.4-0.6MPa，灌裝速度5-20次/分，灌裝精度≤±1% 。

改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

①灌裝保證定量出料，保證產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);

②生產(chǎn)效率提高3倍，爭(zhēng)創(chuàng)1.5倍的經(jīng)濟(jì)效益;

③改善工作環(huán)境，避免污染，降低生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度;

④保證生產(chǎn)需求，節(jié)約百萬巨額資金的投入。

3.結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化設(shè)備在礦用支護(hù)用品生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且極大地提高了生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的煤礦機(jī)械產(chǎn)品在性能和功能方面均實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

作者簡(jiǎn)介：于桂清（1978-），女，吉林省梅河口人，職稱：助理工程師，學(xué)歷：大專，主要研究方向：機(jī)電一體化技術(shù)。