摘要：遼源礦業(yè)（集團）梅河煤礦支護修配廠是煤礦支護用品的定點生產(chǎn)加工單位，近年來利用機電一體化技術(shù)改進支護產(chǎn)品的加工工藝方面做了大量的工作，取得一定的成效。實踐證明應(yīng)用機電一體化技術(shù)是實現(xiàn)煤礦支護用品高效、安全、機械化生產(chǎn)的重要捷徑。本文對機電一體化技術(shù)對支護用品加工工藝的改進方式進行闡述，并對其發(fā)展趨勢進行分析。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);支護用品;應(yīng)用;發(fā)展趨勢

概述

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

1.機電一體化技術(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、以及穿山隧道的支撐支護等用途。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噸液壓機熱軋成型;

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

1.3.5組裝。板與螺栓組裝后配上M24螺母。

缺點：①職工勞動強度大，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 采用機電一體化技術(shù)改進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力載波技術(shù)，僅用兩芯通訊電纜便可實現(xiàn)，通訊電纜采用快速插頭連接方式。應(yīng)用磁場感應(yīng)渦流加熱原理，電流通過線圈產(chǎn)生磁場，當磁場內(nèi)磁力線通過金屬材質(zhì)時，使鍋爐體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱物質(zhì)，并且能在短時間內(nèi)達到卡纜制作的溫度。采用回水控制大功率散熱器進行散熱，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)計制作熱壓成型胎具，100噸四柱液壓機將卡纜板熱軋鉆孔一同成型，保證了產(chǎn)品的加工精度，實現(xiàn)了標準生產(chǎn)。

優(yōu)點：①改善工作環(huán)境，免除職工勞動強度;

②板料廠家定尺加工，避免了材料浪費;

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。我國樹脂錨固劑的開發(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，還同時采用高強樹脂錨桿錨固和樹脂注漿技術(shù)，使樹脂錨固劑的應(yīng)用范圍進一步拓寬。

2.2樹脂錨固劑原始加工工藝

支護修配廠所采用的錨固劑原始加工固化劑工藝，裝入灌裝機由空氣壓縮機加壓至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由空氣壓縮機加壓至0.8Mpa，由管路式出料口出料裝進子母袋的母袋里。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)場的安全生產(chǎn)帶來極大的隱患。

2.3樹脂錨固劑利用機電一體化技術(shù)改進后的工藝

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

改進后的優(yōu)點：

①灌裝保證定量出料，保證產(chǎn)品的質(zhì)量標準;

②生產(chǎn)效率提高3倍，爭創(chuàng)1.5倍的經(jīng)濟效益;

③改善工作環(huán)境，避免污染，降低生產(chǎn)勞動強度;

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

機電一體化設(shè)備在礦用支護用品生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，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)濟效益。機電一體化技術(shù)自動化、數(shù)字化、智能化的煤礦機械產(chǎn)品在性能和功能方面均實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

作者簡介：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：機電一體化技術(shù)。