刍议机电一体化技术在综合采煤设备中的应用

【摘 要】随着我国科学技术水平的提高，机电一体化逐渐成了机械电子行业的发展趋势。机电一体化符合当前科技社会的发展规律，一体化技术使得企业生产出来的机电产品具备了电子技术和机械有机结合的整体特征，推动了传统工业的重大变革，也促进了企业经济效益的提升。而煤炭工业属于传统产业，在煤炭产业中应用机电一体化技术，有利于促进我国煤炭企业的现代化发展。笔者从研究我国综合采煤设备机电一体化的现状入手，分析机电一体化在综合采煤设备中的应用情况，并对综合采煤设备的改进措施和相关技术进行探讨。

【关键词】机电一体化；综合采煤设备；现状；应用情况；相关技术

引言

从80年代开始，西方发达国家就已经研究和推广了机电一体化在综合采煤设备中的使用，这些国家以微电子技术为前提，以计算机先进技术为核心，大量运用自动化技术推动机电一体化技术在综合采煤机械设备中的广泛应用，大力发展了本国的煤炭工业。此外，这些发达国家在设备运行方面，设备的全自动化监控水平也在逐渐完善。但是就我国目前形势来看，我国煤炭企业机电一体化技术和西方发达国家还存在一定的差距。因此，加大对综合采煤机械设备机电一体化的研究力度有着重要的意义。本文针对我国现阶段机电一体化在综合采煤设备中的应用情况进行研究分析，探讨改进综合采煤机械设备的相关技术，为我国煤炭企业加大机电一体化技术在综合采煤设备中的应用提供参考资料。

一、我国综合采煤设备机电一体化的现状

我国煤炭行业有一定程度的发展，尤其是近几年煤炭的产量出现了大幅度的提高。随着科技的飞速发展，国家综合采煤设备的技术水平也得到了提升，国产采煤设备比重逐年呈高速上涨趋势。为了进一步满足煤矿行业的高效高产要求，综合采煤设备应用计算机技术与微电子技术能够整体提升采煤设备的技术水平、工作效率与易维护性能。

虽然我国综合采煤设备机电一体化技术有了一定程度的发展，但是和国际先进煤炭企业还存在较大的差距。我国国家科研院和厂商合作研制出了交流型电牵引综合采煤机，但是其中的电气关键技术还是从国外引进过来的。此外，重型工作面刮板的运输设备等还处于研究状态，微机控制软启动系统并不具有综合采煤设备工况的故障检测功能。总之，我国综合采煤设备机电一体化还处于起步极端[1]。

二、机电一体化技术在综合采煤设备中的应用情况

为进一步提高煤矿生产的工作效率和安全性，我国一些煤矿企业不断对综合采煤设备的进行技术的改进。采煤机采用电力电子技术和微电子技术从液压牵引转变为直流型电牵引，提高了牵引的速度，也克服了液压部件难以避免的技术缺点。随着科学技术的进一步发展，交流变频型电牵引系统逐渐取代直流型电牵引系统，使得采煤机采煤速度得到了大大的提升，采煤机的可靠性和工作效率也得到了提升。此外，随着微电子技术和信息科技的发展和应用，采煤机的监控系统得到了改善，提高了综合采煤设备的自动化技术水平。使得综合采煤设备具备了：自动管理、监控工况、诊断故障、采集和整理数据、人机对话、故障报警等功能。

机电一体化技术在综合采煤设备中也得到了广泛的应用，提高了设备的性能和功效。机电一体化技术在综合采煤设备中的应用体现在：增强了一些自动化操作的功能与自动化调节的功能，使得采煤设备的可靠性能得到提高。利用自动化诊断和停电措施等先进技术后，改善了综合采煤设备的操作性能，具备了不同程度的自动化监控功能、自适应能力和智能化等；使得设备结构更加简单化。因为交流型机电利用的是微机控制，使其具备了直流电机的调速功能，还具备了结构简单、可靠性高、机械光量小、工作效率高等特征。生产综合采煤设备方式朝着柔性化和自动化的方向发展和改进。电子技术的大量应用，使得综合采煤设备的检测盒控制水平得到了提升，提高了自动化的程度、诊断设备故障的能力和监控检测水平[2]。

三、综合采煤设备的改进和相关技术的探讨

（一）综合采煤设备的改进

综合采煤设备具备重型化、强功能化、大功率化、高性能化等特征。而高效高产的综合采煤设备技术将会朝着大功率采煤机、交流型电牵引、智能化监控检测、强功能化和软启动的运输机、高操作阻力和电液控制的液压支架等方面改进[3]。

（二）相关技术的探讨

（1）检测传感器

对检测传感器的研究包括电流电压、功率测定、电机温度、油液压力、油液温度、液位高度、牵引速度、电液阀等主要方面，但是还是存在着不同程度的问题。企业需要加大对核心部件的研制力度，例如：采煤机机身的倾角、摆臂角、牵引速度、牵引力、移动方向、煤矿和岩石的分离等。此外，煤矿企业需要进一步提高设备传感器的结构性能、测量的精度与测量可靠性。

（2）监控装置

在研究检测传感器的同时，企业也要加大对综合采煤设备的控制性能和维护能力的研究力度、检测各种工况参数的不同，在通过微电子计算机处理和运算后，需要按照预设动作值进行相应的维护动作。此外，当机组出现故障时，结合井下工作的实际情况，依靠光和声发出警示信号，显示故障的具体部位和故障的性质，对于这些过程的完成需要利用微机控制。

利用微机软件系统具备运算简便、灵活性强等特征，且对综合采煤设备实行智能化和自动化功率管理。企业需要进一步研究对采煤机摆臂的自动化调高控制技术。

（3）监控工况与故障诊断

采用计算机技术和微电子技术诊断采煤设备是否存在故障，保障采煤设备能够进行自动化诊断和自适应。对监控工况与故障诊断的研究主要包括：综合采煤设备的故障诊断装置、采煤机的综合工况监控装置、采煤机故障诊断系统、刮板运输设备的故障诊断等内容[4]。

四、结语

随着科技的进步和机电一体化技术的发展，以微电子技术、计算机技术、电力电子技术为核心，并具备多种传感设备的监控检测与故障诊断设备成了先进综合采煤设备的特征。企业要加大机电一体化技术在综合采煤中的应用力度。

参考文献：

[1]刘丹阳，李齐森，孙振华. 刍议机电一体化技术在综合采煤设备中的应用 [J].天津商学院学报，2011，10（03）：121-145.

[2]王云霞，赵永良.试论机电一体化技术在综合采煤设备中的应用 [J].黑龙江科技信息，2010，22（09）：112-130.

[3]李群芳，王力军.分析研究试论机电一体化技术在综合采煤设备中的应[J].中华民居（下旬刊），2011，21（07）：145―163.

[4]宋东燕. 试论机电一体化技术在综合采煤设备中的应用思考[J]. 长江大学学报（社会科学版），2010，22（09）：1112-1130.