摘要：对于当前矿山的机械机电一体化技术，是在原有技术的基础上，再加上计算机网络以及自动控制技术，融入使用矿山机械设备进行作业的原理和方法，从而使得现代化矿山机械机电一体化得以实现，并且朝着更加智能化的方向发展，并且更加的信息化和数字化，这一技术的发展，方便了使用控制网络对现代矿山机械的控制，且控制过程更加灵活，同时还可以实现自主决策，协同使用多种矿山机械设备，通过这一技术的发展使得矿山机械设备的整体性能在很大程度上得以提高，效率更高。鉴于此，文章对矿山机械机电一体化技术在矿山机械中的应用及发展趋势进行了研究，以供参考。
关键词：矿山机械；机电一体化；发展趋势
1矿山机械中机械机电一体化技术的重要性
1）在矿山机械中应用机械机电一体化技术，大大提高了采矿企业的工作效率，自动化的程度越来越高，减轻了劳动的强度，在很大程度上解放了劳动力，避免了传统生产模式的弊端。2）机械机电一体化技术在矿山机械中的使用有助于降低矿井生产能耗，实现井下作业效率的显著提升。以井下生产中常见的通风设备、运输设备为例，借助可编程逻辑控制装置与变频技术，不仅能够实现对设备的远程操控，还能自行依据实际进行功率调配，大幅削减能耗。3）有利于采矿作业的安全保障。矿山开采工作和其他工作相比，所面临的环境更加恶劣和复杂，特别是对于井下作业来说，保障员工安全尤为重要。在矿山开采过程中，生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求，矿山机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点，如果无法保障机械的安全运行，则容易发生严重的安全事故。提高矿山机械的自动化和智能化水平，减少人为操作的几率，能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率，提高机械运行的稳定性，降低机械操作失误率。
2矿山机电一体化发展的关键技术
2.1机电集成驱动技术
现代矿山机械设备是传统的传动以及电气系统的集成，这一过程是通过机电集成驱动技术实现的，这一过程中主要包括四个核心部件，对这些部件进行开发和控制是这一集成驱动技术的核心。第一个核心部件是工业减速器，这一部件主要是使设备关节处的速度减慢，也可以传递力矩，进行作业时主要依靠的是执行器较长的力臂；第二个核心部件是伺服电机和步进电机，系统可以通过这一部件来转换能量，也可以用来传递信号；第三个核心部件是电气控制板卡，这一部件可以集成多个单元；第四个核心部件是执行器。驱动集成主要是靠这四个核心模块来实现的。由于这些部件结构复杂，内部存在很多的基本单元以及小零件，因此当小单元出现问题时，对系统整体的功能会产生影响，必须对每个基本单元和零件进行详细的故障排查，及时进行解决。这些部件的复杂程度越高，表明机电一体化的技术水平就越高，信息控制以及机械结构等技术的发展促进了矿山机械的发展。以后的机电驱动技术的动力传递系统将会更有效，传递时的损失达到最低，另外，还可以进行结构优化，从而优化空间运转，使得控制过程更加灵活。
2.2矿山机器人技术
井下环境对矿山机械的使用提出了更高的要求，首先要能够适应灰尘较多的情况以及潮湿等环境。相比较设备而言，人的适应性更差，其成本更高，所以无法满足日益增加的工程需要，有必要研究可以取代人进行工作的机器人。井下作业条件较差，作业人员长期井下作业，对身心造成了极大的伤害，患职业病的人数也越来越多。而使用机器人取代人进行作业，可以使人免受高强度作业的危害，同时可以解决劳动力较为紧张的问题。当机器人在矿山工作时，起控制作用的主要部件是控制器，必须具有可扩展性，同时还要具备开放性，能够符合未来智能化的发展趋势。机器人工作时，手臂动作是靠驱动系统进行驱动来完成的。机器人内部有可以实现闭环控制的智能系统，该系统可以使误差最小化，同时实行控制反馈。
3机械机电一体化在矿山机械中的应用
3.1机电一体化技术在提升机中的应用
提升机是现代矿山生产中最不可或缺的机械设备，机电一体化技术与提升机的结合效果也是最为显著的，在要求提升量大、提升速度快的现代重工场合中，基于机电一体化技术发展的矿井提升设备在煤炭产业中得到广泛的应用。目前国内较为先进的提升机是基于数字化技术研制出的大容量全自动提升机，这对于矿山企业节约生产成本、加快生产速度提供了极大的帮助。传统中对电动机的启停通常采用接触器、继电器等进行控制，使得控制系统体积过大，而且接触器中触点的机械动作可能存在不稳定性，对矿井提升机的控制工作会产生影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是通过机电一体化中的PLC控制技术在矿井提升机中的结合，使得该控制系统的可靠性大大提高，与此同时，对提升机中每个操作点的控制是通过控制输入输出量的逻辑来实现的，通过与触摸屏、变频器等工控设备的结合使用，可以使操作现场真正做到智能化，减轻了操作人员的工作量并降低了某些设备的配置成本。
3.2机电一体化技术在支护设备中的应用
在矿山开采实际工作中，大多数的支护设备采用的是液压支架。但是，随着电气化生产技术的提高，电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术，将二者有机结合起来，形成了定压双向邻架的结构，提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且，电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快，同时，可以实现支架工作状态的有效监测，提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作，通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前，我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能，实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测，一旦乳化液浓度不合标准，则会发出警报，并对其进行定时反冲洗，调节其浓度。
3.3一体化技术在输送机中的应用
在我国矿山开采过程中，进行井下作业时，需要利用带式输送机将井下开采出的矿产输送到地面上的指定区域内。所以，实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求，能够有效抵制不良环境产生的影响，确保其能够正常运行。首先，电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次，需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次，还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说，由于传输距离比较长，应该增强设备的故障检测和防护工作，保障其工作的安全性和稳定性。当前，我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心，而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现，不仅有效提高了传输效率，而且能够有效节约电能，提高能源利用率。
4机械机电一体化技术在矿山机械上的发展前景
4.1智能化
现如今，智能化设备无处不在，极大地方便了我们的日常生活。因此，在未来的矿山机械中，机电一体化技术的发展也必将伴随着智能化的参与。在未来的设备中，可以运用人工智能、心理学、算法等思想，使矿山机械具有一定的运算能力和自主判断能力。
4.2模块化
机电一体化技术产品具有种类繁多、生产厂家标准不统一的特点，因而研制和开发具有统一标准的接口，对产品单元模块化非常有必要，这也是未来机电一体化技术发展的重要目标。比如在研究具有减速、变频调速电机的一体化动力驱动单元，具有图像处理、视觉识别和距离测试等功能电机一体化控制单元等。在进行产品设计时，利用模块化标准进行生产，可以使产品标准化，避免资源的浪费和闲置。
4.3环保化
可持续发展一直是我国发展的环保理念，同时也是要求企业在发展中需要遵循的一个原则。在未来矿山机械高度发展的过程中，可能会对环境带来破坏和污染。这与我国实现绿色产品概念的愿望是相悖的，因此，这就要求机电一体化技术在应用过程中，能够避免环境造成污染，对能源可以做到循环利用的程度，以保证开采过程的节能环保，实现绿色矿山建设。
结语
近几年来，矿山机械得到了很大的发展，与矿山机电一体化技术相互融合，得到了进一步发展，极大地提高了作业水平和质量。这一技术的应用解放了劳动力，工人免受井下恶劣环境的影响，工作强度和人身伤害降低，同时作业效率得以提高。机电技术在未来会朝着智能化、模块化和环保化的方向发展，并应用于在矿山机械中，实现协同作业的智能化和规模化。
参考文献：
[1]刘开源.矿山机械中应用机电一体化技术的作用分析[J].科技传播，2013（3）：80-89.
[2]张玲，徐阳，李建辉.机电一体化在矿山机械中的应用思路构建[J].硅谷，2014，05：127+138.
[3]杨乐新.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].山东工业技术，2015，22：169.
论文作者:郭秋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/15
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