当前矿山生产中机电一体化技术的应用探讨论文_高立江

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山东黄金矿业(沂南)有限公司 山东临沂 276317

摘要:近年来科学技术取得了较快的发展,各行各业发展过程中一些新技术得以广泛应用,我国工业生产的整体水平有了大幅度的提升。在这种大背景下,机电一体化技术取得了较大的发展,并在矿山机械中广泛应用,不仅有效的降低了矿山机械的能耗,全面提高了矿山机械采矿的效率,而且有效地促进了金矿行业的快速发展。文章对矿山生产中机电一体化技术的应用进行研究分析,以供参考。

关键词:矿山生产;机电一体化;应用

1前言

现代科技的飞速发展在推动各学科知识相互融合与交叉的同时,也促使了工程技术领域的变革。特别是对于机械工程的发展而言,各种微电子技术和电脑智能化技术使得工业生产的机电一体化程度不断增强,生产中的管理模式和操作工艺也发生巨大改变。其中对于金矿企业而言,机电一体化进程的加速更是推动自身高效、长久、现代化发展的关键所在。

2机电一体化概述

2.1机电一体化的发展历史

机电一体化发展的初级阶段大致为上世纪六十年代,这时电子技术发展水平还不高,电子技术与机械技术并没有得到有效的结合,因此综合两项技术开发出来的产品数量也较少。到了上世纪七八十年代,机电一体技术取得了快速的发展,控制技术、通信技术和计算机技术在社会各行业中应用十分广泛,在科技领域中出现了微型计算机和超大规模的集成电路,这也使机电一体化及其产品的发展和应用得到大家的重视,这有效的推动了机电一体化的发展。从上世纪九十年代到今天,通信技术、光学技术及微细加工技术等在机电一体化中进行应用,同时微机电一体化和光机电一体化等机电一体化的分支也随之出现,机电一体化加快了智能化发展的步伐,而且机电一体化产品呈现出较强的数字化、模块化、网络化、微型化、集成化、绿色化和人性化的特点。

2.2机电一体化在矿山机械中应用的重要性

在金矿企业发展过程中,金矿机械发挥着非常重要的作用。而且金矿机械的技术水平还直接关系到金矿工企业的发展状况。随着机电一体化在金矿机械中的应用,现有的金矿机械实现了有效的改造,金矿行业的生产力水平和产品质量有了较大程度的提升,而且在一定程度上保障了金矿开采的安全,有效地促进了煤炭企业的发展进程。一直以来我国金矿开采技术都较为落后,而且在实际作业过程中,生产机械故障发生率较高,这也导致作业人员的生命财产安全无法得到有效的保障。将机电一体化在金矿机械中进行应用,有效地提高了机械设备的技术水平,工作效率得以提升,作业人员的工作强度下降,同时机械设备安全性能的提高,不仅安全事故发生机率下降,而且作业人员的生命安全得到了一定的保障,劳动者的收入水平也有所提升。

3矿山机电一体化发展的关键技术

3.1机电集成驱动技术

机电集成驱动技术是将传统的传动系统与电气系统集成到现代矿山机械设备中,主要核心部件为工业减速器、伺服和步进电机、执行器以及电气控制板卡。四个核心部件的开发控制是现代机电装备驱动技术的核心。减速器实现设备关节处的减速和力矩传递,执行器通过较长的力臂完成对作业的进行,伺服电机和步进电机实现对系统的能量转换和信号的传递。电气控制板卡集成所检测、数字化以及控制单元等多个单元。四个核心模块实现驱动集成。每一个核心部件都包含许多零件和基本单元,每一个单元出现问题都会影响整个系统的运行性能,故障发生时候要对所有的部位进行排查,找出问题的所在,从而解决问题。复杂的核心部件是考验现代机电一体化技术水平的标准之一,工程机械的发展离不开信息控制、机械结构等多方面技术的共同发展。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆未来的机电驱动技术会具有更加有效的动力传递系统,能把传递过程中的损失降到最低,结构设计的优化还可以实现机构的空间运转优化,提高控制灵活性。

3.2矿山机器人技术

矿山机械由于环境的原因,机械设备要能够承受潮湿、灰尘以及炎热或者严寒的环境。由于人类的适应性相对设备较低,人力成本的增加以及人力控制效率的已经不能满足日益增加的工程需求,研发新一代矿山机器人设备更是人心所望。矿山工程作业对工程人员的身心都是极大的伤害,长期作业可能会使工人的身体蒙受疾病的困扰。矿山机器人的应用可以有效地将工人从高强度的作业中解除出来,并且可以有效地缓解劳动力紧张。矿山机器人的主要核心部件为控制器、电机和减速器。矿山机器人在工作过程中,主要受到控制器的控制。控制器作为机器人的神经中枢,要求具有很好的扩展性和开放性,能适应未来智能化和柔性化的发展。驱动系统驱动机器人工作手臂完成规定的动作。矿山机器人的结构运动要符合工作的实际情况,实现轨迹的输出。闭环控制的系统可以使机器人的误差降低到最小,结合机器人内部的智能专家系统,实现对反馈的控制。

4矿山机械机电一体化技术的应用

机电一体化设备在矿山机械方面已经实现了大规模应用。矿山工程机械设备通过实现实时监控,对传动系统、执行系统以及控制系统进行及时的故障检测,对故障发生的时候进行及时报警,从而降低设备的维护强度,延长设备的使用寿命。机电控制系统的引入可以提高矿山机械的能源利用率。工程机械为获得大的力矩,普遍使用液压设备,引入新型的控制器可以显著提升液压系统的利用率,将液压损失的能量利用到设备的其他部分。机电设备实现对工程机械的智能调控,比如自动识别问题出现,进行开始和停止,电子油门控制系统可以降低机构的复杂度,减少传递过程的损失。自动升温装置以及自动调速装置等,实现对能量的有效利用。机电一体化的控制可以替代原来单纯的机构问题,克服机构在精度方面的缺陷,提高产品的精度控制性。特别表现在高精度的测量天平,可以使天平的测量最小单位尽可能小。超声波探测技术,也可以检测出表面光洁程度,从而反馈到施工机械中,提高道路铺设等作业的效率和质量,降低工人强度。自动化的机电控制操作,还可以降低许多人为的错误,使机械作业更加的精确和受控。

5金矿机电一体化技术应用的发展趋势展望

当前我国自己研发制造的金矿机电一体化设备具有智能化、程序化和信息化特点,而且设备体积较小,更易于操作和维护,性能十分可靠。在金矿生产中通过应用这些设备,有效的提高了金矿的生产水平,降低了作业人员的劳动强度,为金矿企业创造出了巨大的经济效益和社会效益。当前我国金矿机电一体化技术相较于发达国家还存在一定的差距,因此还需要加大研究的力度,在今后要重视开发具有自主知识产权技术的开发,这其中应以金矿开采技术和配套装备为主导,并进一步增强金矿机电一体化产品的通信功能,使其与综合自动化需要有效地适应。加快推进金矿机器人的开发,并将其作为今后金矿机电一体化技术研究的重点。

6结束语

机电一体化技术是现代科学多领域结合的典范,是社会生产力进一步提升的必然需求。它的出现不仅会推动传统机械制造工艺的变革,也将对设备设计领域造成重大冲击。推动新型机电一体化技术在金矿的应用普及,不仅能改良传统开采工艺低效、高耗等不足,而且能进一步提升井下生产作业的安全性,是推动金矿现代化建设和绿色化建设的必由之路。

参考文献:

[1]刘耀海.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].信息系统工程,2012(10):89.

[2]赵伟.浅谈机电一体化技术的发展及在金矿的应用[J].煤,2010(7):93-94.

[3]胡建刚.机电在金矿机械中的应用研究[J].煤炭技术,2011(4):9-10.

论文作者:高立江

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/24

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