2024年机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业

2024年机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业（通用6篇）

2024年机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业 篇1

黑龙江省专业技术人员继续教育

知识更新培训

矿山机械专业

（2014年）

机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业

黑龙江科技学院

2014年1月

四、作业

1、思考题

初级：

1、传感器如何定义？

传感器定义（Sensor）。能够感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

2、传感器由哪几部分组成？

传感器的组成。传感器的结构不同组成也不同，一般传感器由敏感元件、转化元件、测量电路以及辅助电源等几部分组成。

3、对传感器的一般要求有哪些？

传感器的一般要求：

（1）稳定性、可靠性

一般用平均无故障时间来衡量稳定性、可靠性。在计量、工业生产等领域中稳定性、可靠性至关重要。

（2）静态精度

测静态量时传感器精度应满足系统的精度要求。

（3）动态性能

测动态量时应满足动态精度要求，如响应速度、工作频率、稳定时间等。

（4）量程

测量被测量的范围。一般量程越大，精度越低。

（5）抗干扰能力

工业现场环境较恶劣，存在温湿度、电磁等干扰，设计的传感器能克服这些干扰，安全稳定运行。

（6）体积小、能耗低、成本低

结构型传感器向物性型半导体传感器发展。

4、简述煤矿中传感器的应用现状？

随着综采机械化的发展，目前综采程度已达53%以上、电牵引采煤面已大量投人使用。综采设备电气控制与检测较普遍采用电压、电流检测。少数采煤机具备速度、功率、油温的传感器及其检测系统。提升安全运行以微机为核心的提升机后备保护装置的开发得到迅速发展，提升机控制使用了行程位置传感器、提升机深度指示器、提升机过卷保护器、电压、电流变送器、功率变送器、防爆磁性开关等。风机、水泵微机监测系统和压风机自动化监测系统已投人使用。目前使用的传感器有:电压、电流功率变送器、负压、风速、转速、水泵效率检测、水仓水位、压力、二级排气温度定点式、风包定点、轴承定点式温度、自动风门传感器等。传感器是实现煤矿安全生产设备自动化必不可少的部份。监测监控系统的传感器齐全程度及系列产品已具备相当水平，井下机电设备开/停检测，由称重传感器、测速传感器等组成的矿用微机皮带秤，监测料仓料位的超声波料位计，本安电容液位计，使用于机电设备外壳温度检测的温度传感器、环境温度、高低浓度瓦斯、水压、超声风速供电状态馈电开关超声计数一氧化碳、二氧化碳、氧气、负压、烟雾、风门开关等几十种传感器。煤矿环境、生产监测监控系统技术的发展，安全监控系统的普及大大地促进了矿用传感器技术的发展。目前矿井运输系统发生巨大变化，许多大型矿山采用皮带连续化运输，多条胶带输送机实现集中控制、监测及综合保护，备有打滑、跑偏、断带、纵撕、物料探测、堆煤、烟雾、温度(轴承、环境)、速度、防尘洒水、灭火洒水等门类齐全的保护装置，真空开关过流过压保护，沿线紧急闭锁保护，电机电流检测等功能，选配有超声料位计、电子胶带秤或核子胶带秤等设备。并有多种故障保护功能。每种传感器都有相应的开关量或模拟量输出，使系统功能更加完善。

5、煤矿专用传感器的主要特点有哪些？

目前煤矿用传感器（简称矿用传感器）主要特点有：

（1）传感器在结构设计上需要满足防爆要求，一般采用隔爆型结构或本质安全电路。

这个特点是煤矿用传感器区别于其他传感器的最大特点。

（2）煤矿传感器结构要可靠、结构设计紧凑，主要由于煤矿井下维修困难所至，结构

紧凑有利于故障后快速更换。

（3）由于煤矿传感器的检测对象大多是分布式，所以矿用传感器的网络化是其重要特

点之一。

（4）智能化。矿用的许多传感器都是集信号采集、处理、存储、传输一体的智能传感

器。

（5）供电方式。矿用传感器的供电方式有内部供电和外部供电两种。传感器的内部供

电方式包括传感器自带整流电源和蓄电池(或干电池)两种。传感器自带整流电源，体积大、重量重，并且在传感器的设置位置上，不一定好取交流电源。因此，该种供电方式在矿用传感器中很少采用。蓄电池(或干电池)供电，需要定时对蓄电池充电（或更换干电池），维护各种量较大，只适用于能耗很小的传感器。外部供电的传感器一般都需要有辅助电源，并且对电源的功率要求都较高。为了满足传感器对电源功率的要求，减小传感器体积，便于维护，一般都采用外部供电方式。传感器的外部供电方式包括就近供电和集中供电两种。

（6）传感器的输出信号一般有开关信号和模拟信号。模拟信号有电压型、电流型、频

率性三种。

5、举一个你最熟悉的煤矿传感器，说明其工作原理、主要技术指标、性能特点？

矿用风门开闭状态传感器是主要用于监测矿山巷风门的开关状态的传感器,是监测通风系统工作状况的重要开关量传感器之一。该传感器一般同风电甲烷闭锁装置配套使用完成风电瓦斯闭锁。下面以GFK40型矿用风门开闭状态传感器为例说明该类传感器的原理和主要技术指标。

1、工作原理

如图4.10所示为风门状态传感器，该传感器由三部分组成，活动块A（固定在风门上）、固定块B（固定在门框上）、连接块C。每道风门放1个A块，1个B块，C块用于连接每道风门的B块，每道风门的B块通过C块并联到一起。利用磁感应原理,当巷道风门关上时A块与B块接触，B块中供电电路导通，B块上的红色指示灯亮，电流信号通过通讯线传到井上计算机，从而监测风门的开关状态。

2、主要技术指标：

工作电压：10-18V DC；

工作电流：≤18mA；

传输距离：2Km（传感器至闭锁装置）；传输电缆MHYRP1×2，电缆分布电容：60nF/km，电缆分布电感：0.8mH/km，电缆分布电阻：13.5Ω/km

干簧管测量范围：0—40mm;

图4.10风门状态传感器外形结构

2、学习体会（要求）

2024年机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业 篇2

关键词：逐孔起爆,采矿作业,成本优化

逐孔起爆技术是指在煤矿爆炸区域内, 炮孔按照预先设置好的顺序依次引爆的方式, 两个相邻炮孔的爆炸时间具有一定间隔, 后起的炮孔较相邻炮孔爆炸约延迟数十毫秒, 这样产生一定的预应力作用, 会使产生的应力波相互叠加, 使爆破效果更为理想, 大块率大大降低。逐孔爆破技术改善了普通爆破法下大块率较高的问题, 避免了二次爆破产生的高昂成本, 同时减少了爆破振幅, 保护了周围设备及人员安全, 因而在煤矿采矿作业中备受青睐。

1 爆破作业与煤矿采矿现状分析

矿山作业过程中, 处于关键环节的是爆破。爆破效果的好坏, 对二次爆破、搬运等后续的矿山作业有直接影响。爆破效果不理想, 会带来过多的大块石体, 严重影响矿山后续铲装、运输等作业。传统的爆破产生大块率高的主要原因有两点:一是运用普通毫秒导爆管雷管起爆, 此项技术延期的精度较差, 延期时间波及范围较广, 不易于把握和控制;二是运用分段毫秒延期起爆, 此项技术要求分段爆破药量大, 每一分段的爆破炮孔数目多, 导致后续炮孔自由面积少, 易于产生大块石体, 严重影响后续作业, 而且大爆炸药量的使用, 造成震动剧烈, 对周边建筑设施的安全产生负面影响。所以, 为了达到爆破最佳效果、且能节约成本的目的, 在爆破过程中, 既要减少爆破大块率, 又要使得爆破易于控制, 比较正确科学的方式就是, 找到一个准确的范围, 将爆破过程、爆破成本控制在一定范围内, 或以此范围作为标准、参照, 才能在矿山作业过程中减少成本, 逐步提升采矿作业的经济效益。与此同时, 还要注意爆破堆的松散度。当松散度好且前冲小的情况下, 采装就容易, 费用能大幅度降低。

2 逐孔起爆技术在煤矿采矿作业中的应用

2.1 逐孔起爆器材的选择

煤矿采矿作业中逐孔起爆技术的应用, 必须以新型爆破器材为依托, 必须选择具有高强度和精度的器材, 这样能使得逐孔起爆过程的更加完美。目前我国采用的爆破器材多为澳瑞凯爆破器材公司的长延时导爆管雷管, 和西安庆华生产的非电导爆管雷管等产品。这些产品具有抗油、耐磨、抗挤压等共同特性。逐孔起爆实施过程中, 要保证雷管延期精度高于1%~2%, 这样能较好保证爆破效果。澳瑞凯公司生产的Exel系列器材, 使得孔与孔之间的延时能利用Exel地表延时导爆雷管控制, 这样可以按照顺序引爆乳化炸药等, 具有较高的精确性。同时导爆管的强度和耐磨度抗击强度较高, 对提升逐孔爆破的安全性也是较为有利的。逐孔起爆新型器材的选择, 实现了延期精度的高效精准, 使得毫秒延期爆破成为可能。

2.2 逐孔起爆技术网络设计

通过对煤矿采矿作业情况分析可知, 运用逐孔起爆技术主要通过群药包的共同作用得以实现, 因而要按照起爆顺序来确定起爆点, 这些群药包的起爆是通过爆破网络控制的, 但是爆破网络设计伴随着煤矿周围环境和采煤施工的特点而变化, 这就需要合理选择爆破网络组合, 确保群药包规则有序的爆破, 满足煤矿采矿工程施工的需求。在逐孔起爆技术网络设计中要注意, 首先将其分为孔内延期网络和地表延期网络。先确定起爆点, 在垂直面上只有一个自由面的情况下, 这个点的选择一般位于自由面的中间位置, 这样起爆顺序会由中间依次向两侧延伸。孔内延期网络就是要计算排内孔间延期时间, 一般会受到爆破规模和雷管段数的影响, 按照标准进行布线, 同一爆破区内保证孔内雷管同断, 一般采用400ms, 同时确定排间延期时间, 地表分段, 孔外采用9ms、17ms和42ms进行延时。对于硬岩矿山, 一般将孔距选择为3ms/m, 孔与孔之间定为6m, 那么最佳孔间延迟时间为17ms, 排间最佳延迟时间为42ms, 这时排距的增大能使单孔的爆破量增加, 若不更改装药量, 那么逐孔起爆的炸药单耗能有所降低, 网络设计的优化有利于缩减爆破成本, 逐步提升煤矿采矿的经济效益。

2.3 选择最佳微差间隔时间

微差间隔时间是否合理, 对提高爆破质量、减轻震动, 具有至关重要的作用。如何确定微差间隔时间呢?这主要取决于爆破时各因素, 如:岩石性质、岩体裂隙等。微差时间过长或过短, 都会严重影响爆破的整体质量。微差时间过长, 会干扰单孔爆破漏斗的作用, 甚至有可能会阻碍整个爆破网络;微差时间过短, 先爆破孔来不及为后爆破孔开辟出自由面, 不能发挥微差爆破特有的优势。先爆破孔为后爆破孔多开辟出一个自由面的时间, 决定了逐孔起爆的合理微差间隔时间。因为自由面的增加, 能提高爆破的利用率, 爆破产生的冲击波形成叠加效应, 可以充分破碎岩石。爆破孔之间的合理延迟时间为前后孔距的3ms/m~8ms/m时, 这样可以达到理想的爆破块。在实践中, 还应当注意观察爆破点的岩石性质, 硬岩石可选择小值, 软岩石可选择大值。爆破合理的排间延迟时间为8ms/m~15ms/m, 若时间过长, 后排爆破孔会将岩石抛到前排爆堆上, 爆堆产生积压, 导致大块石体产生;时间过短, 会造成前后排挤压, 使得爆堆凸起, 松散度降低。

3 逐孔起爆技术实际效果分析

3.1 降低爆破的大块率

煤矿采矿作业中采用逐孔爆破技术能较好改善爆破效果, 逐孔爆破使爆破块度变的均匀, 底跟少或无底跟, 大块率较普通爆破要降低75%左右, 同时逐孔爆破技术多为一次性爆破, 避免了二次改炮的成本浪费。爆破后爆堆较为规整, 基本呈现前扑、中隆、后沉的形态, 松散度有所改善, 使得挖掘机、铲车等装车效率明显提升, 搬运更加方便快捷, 设备磨损率不断降低, 有利于延长设备使用年限, 降低间接成本支出。

3.3 减小爆破震动幅度

煤矿采矿作业中运用爆破技术, 由于地质环境等较为复杂的影响, 使得爆破地震波产生了较大危害。而逐孔起爆技术的采用, 使得爆破后冲减小, 这样产生的噪声和飞石较少, 震动速度大幅度降低。普通的爆破由于雷管延期精度低容易出现重炮现象, 这是地震事故发生的主要原因, 而逐孔爆破很好地避免了这一问题的产生, 从根本上杜绝了地震事故发生。逐孔爆破技术应用中, 通过120型爆破测振仪检测可知, 在区域、标高和装药量同等的条件下, 逐孔爆破较之普通爆破, 震动速度减少50%以上, 可见其防震效果斐然。

综上所述, 在煤矿采矿作业中采用了逐孔起爆技术后, 不仅使得炸药单耗降低, 爆破质量得以改善, 还大大降低了吨煤成本, 提升了采矿企业的经济效益。同时逐孔起爆网络连接简单便捷, 减少了人工工作量, 劳动强度也有所下降, 工人及周围设施的安全性也得到保证。为了煤矿企业采矿作业更好地进行, 逐孔爆破技术仍须在不断使用中得以完善。

参考文献

[1]张成忠, 等.煤矿采矿工程中逐孔起爆技术的应用[J].科技资讯, 2013, 29.

[2]李典兵, 潘尔斌.中深孔逐孔起爆技术在破碎矿体中的应用[J].现代矿业, 2013, 03.

2024年机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业 篇3

关键词：机械电子学理论；煤矿机械；应用

一、机械电子学理论概述

机械电子学理论俗称机械电子工程学，是一个涵盖多门学科的综合性较强、科技含量较高的技术。它不是简单的“机”和“电”相加，而是成为集自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术以及其他技术有机融为一体的一门全新技术。这门技术首先应用于机械，开始于20世纪70年代中期的国外。80年代以后，随着以微电子技术为核心的高新技术的发展，并与机械技术的有机结合，使机械制造技术得到质的飞跃，特别是随着微型计算机及微处理技术、信息处理技术、传感技术和检测技术等的发展，以及这些技术在机械上的应用，都极大增强了煤矿机械等机电产品的性能，使其翻开了一个智能化、自动化、数字化以及柔性化的新篇章。就当下而言，机械电子学理论设备或产品在国外机械上的应用已在大范围普及，在我国也是处于紧密结合的时期，是煤矿机械设备应用与发展的趋势。

二、机械电子学理论在煤矿机械中的应用

目前煤矿机械中引用机械电子学理论主要体现在以下几方面：

（1）在综合机械化采煤中的应用

第一套国产综合机械化采煤工作面于1970年在我国研制成功，并在大同矿务局持续试验到80年代后期。该项技术的使用极大地推动了我国煤矿自动化进程的发展，也标志着我们国家的煤矿综合机械化采煤技术有了长足的进步。与此同时，采煤设备也逐渐由电牵引替代液压牵引的方向发展，其液压支架的控制系统也进入了计算机智能控制化阶段，形成了以计算机为控制核心，使用电液动力驱动，移架配合自动化的新格局。另外，与之关联的工作面刮板运输设备也配备了计算机监控设备，实现了计算机自动化控制的改进和升级。

采煤机控制系统控制中心采用工业可编程控制器。控制箱体和端头站的操作按钮，把各种操作信号送给控制中心，控制中心根据各种逻辑关系，输出控制信号，送给执行部件，进行各种控制。

（2）在带式输送机中的应用

带式输送机在我国煤矿井下原煤输送装置中普遍使用，近年来，与机械电子学理论结合的愈加紧密。目前主要为机、电、液一体化的CST可控软启动装置的设计与应用，该装置专为实现在运送大惯性负载时可平滑起动而研制，通常设计为一台或多台CST驱动一条带式输送机。然而，受在线监控术、动态分析和启动延迟等技术的制约，我国带式输送机的中间驱动点一般仅为3点，尚不能设计过多，减低了输送机的整机运量和单机长度。并且，与发达国家相比，设备普遍存在着可靠性不高、灵敏度较差、监控设备功能弱以及使用寿命较短等较大差距。

（3）在电牵引采煤机中的应用

机械电子学理论在采煤机中的应用中，表现较佳的就是电牵引采煤机的使用。与液压装置相比，该设备的动力牵引具有以下几个突出优点：①牵引具有双向畅通的优越性。在采煤机上升时，它能提供足够的向上牵引力，轻松克服阻力前行；在采煤机下滑时，也可实现把设备的机械能转换为电能，实施制动发电。②牵引力更强，适应于倾角更大的煤层运送。牵引电动机轴端停机防滑制动器的特别设计，使其电动机制动力矩甚至可达额定转矩的2倍以上，较好的满足40°～50°较大倾角煤层的输送需求。③运行更平稳可靠，使用寿命更长，产生的故障更少以及维修强度更小等特点。与液压牵引装置不同的是，电牵引大量的使用了电子元器件，不会出现由于零件相互接触而产生磨损的情况，也不会出现像液压牵引受液压介质的传递等影响造成运行不稳的状况，所以具备了上述特点。④机械结构更简单，重量更轻，尺寸更小，使用效率更高。电牵引采煤机大量电子器件的使用，使其机械结构更加简单，整机尺寸变得更小，重量也大幅度降低，而且实现电能变机械能的转换效率更高，接近于100%。

适用于薄煤层、可强力爬底的电牵引采煤机于1991年在我国研制成功，它是我国第一台使用交流变频调速装置的煤矿设备，为波兰玛克公司与我国煤矿总院上海分院联合设计。该设备的问世，带动了我国其他煤矿企业的蓬勃发展。经过20多年的不断完善，我国的电牵引采煤机技术已逐步完善，为我国煤矿事业的发展注入了强劲的动力。

（4）在矿井安全生产监控系统中的应用

在矿井安全生产监控环节中，主要针对煤矿机械的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置可能出现的问题，实施在线运行状态监控。若设备产生故障，则可自动报警并准确地判断出故障的部位，给出合理的解决方案，从而提高设备的整体稳定性，简化设备维护检查工序， 减低设备操作者的工作强度，减少使用维修消耗和停机维修时间，最终达到延长设备使用寿命、提高设备工作效率的目的。但从我国多数煤矿企业使用监控系统的实际情况分析，任有一些技术需要改进，传感接收这一环节尤为突出。从设备使用情况看，普遍存在传感器件使用寿命短、稳定性较差等问题，虽然相关科研机构也投入了大量资金和人力，对一些关键技术也积极进行改进和提高，但整体效果仍显欠佳，致使其在煤矿机械中的实际应用受到了限制。而在国外，由于其科技水平有相对较高的水准，以发展为信息传输介质由光缆代替同轴电缆、信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输时代发。这些较大的差距，还需要我们国家的加大投资力度，煤矿企业与科研单位一起合作，早日达到世界先进水平。

930采煤机监测系统监测中心采用工业控制机。采煤机监测中心，利用微电脑技术及专家系统，把实时数据库理论和相关的现代控制方法融合在一起。通过接口电路板采煤机送来的信号.状态.数据.进行处理和分析，完成采煤机恒功率控制和故障诊断等功能；并对采煤机运行状态进行记录，预报警及相应的紧急故障处理，故障状态下的事故分析，操作指导及提示等功能。

三、结束语

从上面的叙述中我们可以看出，随着当代科技的不断进步，机械电子学理论在煤矿机械中得到越来越多的应用，虽然其设备在实际应用中还存在诸多问题，但与其他技术相比，其高智能化，高性能化以及高系统化等突出优点，使它成为现在以及未来我们煤矿机械设计制造发展的趋势，在我国的煤矿工业生产经营中扮演着越来越重要的角色。

参考文献：

[1] 李庆林.浅谈煤矿机械电子学理论的发展[J]. 经营管理者. 2011，7（02）：111-115

2024年机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业 篇4

1 数控技术的相关概念分析

1.1 整体概念的掌握

数控技术, 是采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题, 特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时, 如何有效解决这些问题, 使我国数控领域沿着可持续发展的道路, 从整体上全面迈入世界先进行列, 使我们在国际竞争中有举足轻重的地位, 将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

1.2 智能化发展的整体趋势

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。通过改变、增加或剪裁结构对象 (数控功能) , 形成系列化, 并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中, 快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统, 形成具有鲜明个性的名牌产品。开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

2 分析煤矿机械管理的运行现状

2.1 维修不够及时

在煤矿企业机械设备的运行中, 难免会出现各种各样的故障, 如果不采取及时的管理与维修措施, 就会错过最佳的管理与维修时期, 从而影响机械设备的整体性能, 缩短设备的使用寿命, 也会造成一些不必要的麻烦。有时还带病操作, 在没有场地、设备等必要的条件下, 勉强拆修, 并且没有按照说明书的造作流程进行, 造成零件破损、维修困难等等, 也没有建立定期检修业务, 定期检查和维修保养制度, 而且维修不及时, 直接影响着机械性能的全面发挥。

2.2 技术跟进不足

在整体技术的运行中, 需要有很强的机械维修技术, 如果没有掌握更深入的技术, 就会造成整体的缺乏, 没有形成对工具、备件、设备的摆放进行可视化、定置化管理, 以方便查找的方式。因此, 要针对设备日常维护困难的特点, 制作“设备日常维护”看板, 使设备管理工作更简明、易执行, 使职工从该活动中产生发现问题、分析问题、解决问题的欲望, 让职工既动手又动脑。让那些被忽视的小问题引起重视, 使隐蔽的问题暴露、放大。

3 探讨数控技术在煤矿机械中的应用与发展

3.1 技术提升的全面要求

从当前煤矿企业的发展情况来看, 呈现出不同的综合管理方式, 尤其是现代化信息技术的综合运用成为了煤矿企业自我提升效益的一种方式, 通过数控技术的应用, 能全面改善煤矿企业的运行功能, 形成精准化的煤矿机械设备运行, 在提升采煤效益、人员素质提升等多方面都能形成整体的有效管理。因此, 通过数控技术的参与, 围绕煤矿企业的市场竞争力与工业化水平发展的需要, 进行全面的分析, 通过对煤矿机械机床零部件的整体控制, 围绕整个工程的实际需要, 在采用现有型号的同时, 融入普通机床数控技术, 形成全新的生产模式, 利用现有的机械设备资源, 选择技术过硬、质量可靠的机械设备, 通过先进数控技术的整体融入, 对原有的机床可以进行整体的改造, 形成全新的数控技术, 从而有效的提升煤矿机械的应用功能。

3.2 智能化技术的全面升级

在煤矿企业智能化机械管理的技术升级中, 数控技术的运用是一项重要的指标, 尤其是通过采用智能化、信息化、网络化的数控装备, 形成对整体技术的深入研究, 围绕煤矿企业的采煤效应展开数控技术的不断革新, 并通过数控技术的全程参与, 形成自动适应控制、工艺参数的自动生成, 构建连接方便、使用高效的智能化控制系统。并结合现代化的操作模式, 围绕程序的进一步简化, 智能诊断采煤的整体空间与环境, 形成严密的智能管理体系, 能将采煤机械的数控处理技术与整个企业的运转形成整体的技术衔接, 既有开放式的规范操作模式, 也有现代化的生产流程管理, 还有全面化的制作系统和信息需求系统, 形成数控机床的整体特点发挥, 达到理想的网络化管理模式。

3.3 程序控制的整体运行

在数控技术与煤矿机械的应用来看, 尤其是在当前煤矿企业效益相对提升的大背景下, 通过数控技术的融入, 能适应不同的环境运行, 对于各种煤矿机械的种类、先进设备的更新等都有全面的推动作用。在延续小机械小批量生产的基础上, 通过采用焊件来制作毛坯, 尤其是通过数控技术来解决传统加工方式难以解决的单件下料问题, 并使用数控技术来控制切割, 一次完成采煤机械中的采煤机叶片、滚筒的处理方式, 将以往的仿形方法取缔, 进而优化整个采煤过程, 实现整体质量与效能的提升。

4 结语

在煤矿机械的数控技术参与下, 通过现代程序化的计算机操作控制, 并制定自动化的系统操作与管理模式, 能更好的服务煤矿企业的整体发展, 因此, 通过现代技术的整体融入, 能为煤矿机械的数控技术进行不断创新研究, 为煤矿企业的整体效益提升注入更大的力量源泉。

摘要：数控技术作为一项综合性的技术运用手段, 尤其是在煤矿企业发展的大背景下, 从多方面寻求数控技术与煤矿企业生产经营相结合的有效方式, 对于提升煤矿企业的整体效益和技术创新等都有着重要的作用, 本文旨在从数控技术的概念以及运用前景进行分析, 阐述数控技术在煤矿机械运用中的重要性, 并从多方面探讨数控技术在煤矿企业的具体运用模式, 更好的推动煤矿机械设备的整体性能和应用效果。

关键词：数控技术,煤矿企业,机械设备,应用与发展

参考文献

[1]朱维章.对沈阳数控技术及产业发展的回顾与思考[J].辽宁经济职业技术学院学报, 2005 (3) :5-6.

[2]殷保祖, 周欣.数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用[J].电子机械工程, 2006, 01 (9) :32-33.

[3]高华, 李进京.基于VB的数控加工图形仿真[J];机床电器, 2005, 01 (8) :21-22.

2024年机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业 篇5

【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术

煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。

煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。

煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。

一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。

机电一体化又称机械电子工程学,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而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:

（1）在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。

（2）节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。

（3）自动化或半自动化程度的提高

煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。

二、机械制造中数控技术的应用

1、煤矿机械

现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。同时，数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。

2、机床设备

機械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。

在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用于机械制造行业。

参考文献：

[1]南生春，傅万四.浅谈数控技术在木材加工机械上的应用[J].木材加工机械,2004(01).

[2]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002.

2024年机械电子技术在煤矿中应用学习材料作业 篇6

1 机电一体化的相关概述

1.1 技术原理

机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合, 同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华, 实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶, 以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势, 广泛应用于煤矿企业的生产领域, 并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时, 将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中, 还能节能降耗, 实现可持续发展的生产目标。

1.2 发展历程

我国机电一体化起步较晚, 其发展历程大致可以分为3 个阶段:第一阶段, 上个世纪60 年代初, 为满足国防建设的需求, 在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究, 进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体, 为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段, 上世纪70 年代开始, 计算机、通信以及控制技术得到了快速发展, 逐渐走向成熟, 这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段, 起始于20 世纪90 年代, 民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强, 在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下, 机电一体化技术得到了突飞猛进的发展, 尽管与发达国家存在较大差距

1.3 特色优势

随着新兴科技产业的蓬勃崛起, 科学与技术之间的融合逐渐增强, 传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要, 因而实现技术体制的改革创新, 促成机电一体化体制的构建, 既是一种必要性的驱使, 也具有得天独厚的特色优势。

2 煤矿机械中机电一体化技术的应用分析

2.1 机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用

煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现, 但在我国起步很晚, 1980 年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用, 其原因主要有两个方面, 一方面是因为上世纪80 年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟, 开始得到应用, 另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生, 对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。

2.2 机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用

随着机电一体化技术的逐步成熟, 煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术, 如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大, 机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患, 其核心技术也在实践中得到了广泛的发展, 并能够实现大倾角、长距离的安全运输, 相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。

2.3 机电一体化技术在采煤机中的应用

煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率, 也能大大降低安全隐患, 为此, 机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引, 相比传统的液压牵引采煤机动力更强, 煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时, 自身也可以实现制动。同时, 机电一体化的采煤机结构上更为简单, 整机效率高, 可靠性强, 在煤矿生产中的应用也越来越广泛。

2.4 提升机中的机电一体化技术应用

交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上, 将驱动与滚筒的机械结构合二为一, 总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装, 也使其达到了高度可靠的效果。

3 机电一体化技术的应用意义

3.1 实现了煤矿开采的高效生产

煤矿机械机电一体化技术的应用, 在很大程度上提高了矿山开采效率, 改变了以往落后的生产方式和作业模式, 提升其中的技术操作便捷性和安全性, 极大降低了工作人员的劳动强度, 同时提升了生产效率和劳动质量, 实现了产业升级。

3.2 提高了矿山开采的经济效益

煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量, 降低了矿山开采的生产费用, 增加了煤炭企业的经济效益, 并带动了相关经济产业的快速发展, 推动了地方经济的蓬勃发展。

3.3 提高了安全的煤矿开采工作环境

良好的开采环境是安全生产的有力保证, 随着机电一体化技术的大量推广应用, 煤矿机械的效率大大提高的同时, 在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代, 将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来, 降低了发生危险事故的几率, 使矿工的人身安全得到了保证, 防止了职业病与工伤的发生。

4 结语

随着经济的发展和社会的不断进步, 煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求, 这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术, 在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性, 确保煤矿企业健康稳定的发展。

参考文献

[1]李道敏.机电一体化技术在煤矿机械中的应用研究[J].科技创新与应用, 2015 (29) :116-117.

[2]王国利.机电一体化在煤矿机械中的应用探讨[J].能源与节能, 2014 (01) :26-28.