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1機電一體化及其研究意義

機電一體化也稱為機械電子工程學，是機械學與電子學共同結合的產物,涵蓋自動控制、計算機、微電子、信息技術、液壓技術、機械技術等多門學科，涉及范圍十分廣泛，具有較強的綜合性的一門全新技術。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科學技術突飛猛進，以微電子技術為核心的高新技術不斷與機械技術相結合，機械制造技術不斷融入微型計算機及微處理技術、信息處理技術、傳感技術和檢測技術等多內容，使得煤礦機械等機電產品的性能向智能化、自動化、數(shù)字化以及柔性化方向發(fā)展，并在國內不斷的被推廣使用。在煤礦機械中應用機電一體化具有以下幾方面重要意義：第一，能夠有利于勞動效率的提高。在煤礦機械中應用功能機電一體化技術能夠有效轉變了以往的煤礦作業(yè)模式，大大降低了作業(yè)人員的勞動強度，大大提高勞動生產率。例如，在進行巷道開挖過程中運用掘進機能夠實現(xiàn)了了破、裝、運煤等環(huán)節(jié)一體化等。第二，能夠有效提升作業(yè)安全保障。因為煤礦作業(yè)安全直接關系著作業(yè)人員的身體健康以及生命安全，并且也與企業(yè)以及國家資源財產有著較大關系。在煤礦機械中應用機電一體化能夠確保煤礦作業(yè)的高效進行。例如，運用煤礦機電系統(tǒng)，不但可以確保設備的防爆性能良好，同時在安全保護方面同樣具有嚴格的要求。

2機電一體化技術在煤礦機械中的應用

2.1機電一體化技術在采煤機上的應用。電牽引采煤機就是機電一體化應用的主要例子，是煤礦開采過程中最重要的機械設備之一，采煤機的工作質量和效率對煤礦的產量產生直接的影響，具有系統(tǒng)整機效率高、可靠性好、磨損小、動態(tài)特性良好和維修方便等，能夠有效降低企業(yè)生產成本，進一步增加企業(yè)經(jīng)濟效益。牽引采煤機比傳統(tǒng)的液壓牽引式采煤機能提供牽引力更大更強，其軸端配備了性能良好的停電功能，能夠有效解決生產過程中的滑動問題，當采煤機下滑過程中還能發(fā)電制動，節(jié)約能源，并在大傾角的煤層中牽引運行。2.2在煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦機械中體現(xiàn)機電一體化最關鍵的技術。我國安全生產監(jiān)控系統(tǒng)起步比較晚，1990年代起我國研究人員通過不斷的學習和研究國外先進的煤礦安全生產監(jiān)控技術，經(jīng)過科學家們的不懈努力，結合我國煤礦的實際情況，研制出了適合我國煤礦行業(yè)的煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)，其中包括：我國常州自動化研究所研制的kj95系統(tǒng)、煤科院重慶分院研制的kj90系統(tǒng)等。隨著計算機科學技術的發(fā)展，煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)逐漸實現(xiàn)了智能化，大大提升了生產的安全和效率。2.3機電一體化技術在提升機上的應用。機電一體化技術在提升機主要有含內裝式提升機和全數(shù)字化提升機，涉及通信、電力電子、自動控制、機械等多項先進的科學技術，全數(shù)字化提升機還通過采用總線的方式，極大簡化了電器的安裝過程的同時大大提高了機械的可靠的程度，具有自動化水平高、機械效率高、抗干擾能力強，連續(xù)輸送距離長、輸送量大，能夠在惡劣的環(huán)境下長時間工作，機械出現(xiàn)故障，維修時間段等優(yōu)點，大大提高工作效率。2.4在其他方面的應用。機電一體化技術除上述內容以外還常常被用于煤礦機械中的其他方面，例如：煤礦開采中的運輸所需的液壓支架中電子或微電腦技術與液壓控制技術形成有效的結合，能夠實現(xiàn)自動移架或定壓雙向鄰架的要求的同時提高了負載控制的效果，以及自動采礦設備、電子支護設備、自動液壓控制系統(tǒng)也不斷嘗試著引入機電一體化技術，雖然存在有一定難度的，但煤礦企業(yè)根據(jù)自身需要有選擇性地應用上述技術，在一定程度上完全可以有效提升企業(yè)的生產效率與生產安全性。

3煤礦機械機電一體化技術的意義

3.1提高煤礦生產效率。機電一體化被廣泛的應用于采煤機和提升機上，實現(xiàn)煤炭生產的自動化，可以省略許多生產過程中流程之間的銜接步驟，改善落后的作業(yè)模式，極大的簡化生產方式，還能通過總控制系統(tǒng)對煤炭生產的全過程進行實時監(jiān)控，并進行相應的生產調整，使煤礦生產精確度更高，從而節(jié)約很多不必要的生產時間，提升整體生產效率。3.2提高煤礦生產安全性。煤礦生產安全性問題一直是社會各界關注的焦點，我國傳統(tǒng)的煤礦生產環(huán)境都是多粉塵、陰冷、潮濕的的情況，不僅嚴重威脅到煤礦開采工人的身體健康和生命安全，而且生產設備上期處于這樣的環(huán)境下，也會容易發(fā)生機械故障，影響機械的正常運行和生產效率。煤礦機械中機電一體化技術的應用，實現(xiàn)煤礦開采故障的自動化，創(chuàng)造安全的煤礦開采工作環(huán)境，改善了工作環(huán)境，加大了勞動保障，最大程度降低安全事故的發(fā)生幾率，使礦工的人身安全得到了有力的保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全，同時安全事故發(fā)生率減少，不僅有力與煤礦開采企業(yè)樹立良好的強企業(yè)形象，增強了人們群眾對煤礦企業(yè)工作環(huán)境安全的信賴程度，也有利于減少煤炭企業(yè)的人員傷亡和經(jīng)濟損失，提高煤礦開采企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。3.3有利于推動煤礦行業(yè)的發(fā)展。21世紀是信息化時代，智能化程度越來越高。機電一體化系統(tǒng)融入了電氣工程、機械工程、信息技術、計算機技術等新興技術，提高了企業(yè)的工作效率和質量，節(jié)能減排，實現(xiàn)煤炭行業(yè)又好又快發(fā)展，反過來又推動煤炭行業(yè)的生產技術的進步。

4機電一體化在煤炭機械中應用的發(fā)展趨勢

4.1智能化人工智能技術。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的科學技術水平不斷提高，我國在神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊數(shù)學、心理學、混沌力學等領域不斷進行突破，取得了豐碩的成過，為提高機電一體化水平的提高奠定良好的技術基礎。而且隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，煤炭需求不斷在上漲，煤炭開采難度不斷增加，加上人們環(huán)保意識的增強，煤炭才開不能像以前那樣采取先污染后治理的生產模式，因此，對煤炭開采的技術要求更為嚴格，所以需要煤炭生產機械產品具有超強的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主根據(jù)開采環(huán)境來進行決策。4.2應用更加人性化。機電一體化應用于煤炭機械設備上是為了更好的服務于人類的生產活動。隨著人們審美觀念的提高，不僅要是煤炭生產機械設備能夠滿足生產需求，進一步完善機電產品的性能和結構，還要照顧到人們的審美需求，要求設備能夠具有不同的外形，色彩更豐富些，使設備更貼近煤炭生產工人的需求，更好的為我們的生產生活服務。4.3應用更加環(huán)?；ｋS著人們環(huán)保意識的不斷提高，人們對環(huán)境破壞等相關問題也越來越關注，煤炭生產企業(yè)作為生態(tài)環(huán)境的重要污染源，一直都是大氣污染防治的重點，而在現(xiàn)今這個高新技術快速發(fā)展的年代，加快推進煤炭生產機械設備智能應用水平無疑是降低環(huán)境污染的有效途徑。因此，機電一體化在煤炭機械中的應用也將隨著社會發(fā)展的需要而不斷走向環(huán)保化、生態(tài)化。

5結語

總而言之，機電一體化作為煤炭生產中的一項重要技術應用，其在提高生產效率、生產安全等方面有重要作用。雖然說目前該技術在煤炭生產行業(yè)中的應用已非常成熟，但是隨著社會經(jīng)濟與科學技術的發(fā)展，煤炭機械一體化技術應用在實現(xiàn)高智能化、高性能化的同時，也將不斷往人性化和環(huán)保化等方向發(fā)展，從而在促進生態(tài)環(huán)境與人類生產活動的更和諧發(fā)展。

作者:任瑞生 單位:山西晉神能源公司沙坪洗煤廠