時(shí)間：2023-06-12 16:09:30
序論：在您撰寫機(jī)電一體化綜述時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
在機(jī)電一體化教學(xué)中，教師和學(xué)生面臨著一系列的制約因素，影響著教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，要想提高機(jī)電一體化的教學(xué)水平首先要清楚的了解機(jī)電一體化教學(xué)的制約因素，只有清楚原因才能夠?qū)ΠY下藥，完美的解決問題。
1、教學(xué)方式的不成熟?，F(xiàn)階段機(jī)電一體化的教學(xué)方式的主體是教師，主要的模式是教師先對教學(xué)的教材進(jìn)行充分的了解和研究，按照規(guī)定的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行對學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行備課，這樣就造成了教師為了教學(xué)而進(jìn)行教學(xué)，而學(xué)生是微課學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，教師與學(xué)生都不能夠真正的了解到機(jī)電一體化教學(xué)的內(nèi)涵，他們主要是為了上級的各種檢查做好工作，失去了教育的真諦，要讓學(xué)生為了興趣而學(xué)習(xí)，而不是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)才會更加有效果。所以教師要在教育學(xué)生進(jìn)行理論學(xué)習(xí)的同時(shí)也要做好實(shí)施研究工作，結(jié)合市場的需求對內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)充，增加實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目，逐步改善教學(xué)方式。
2、應(yīng)用教學(xué)的不普遍。在教學(xué)方法上說過教學(xué)內(nèi)容要根據(jù)市場的需求進(jìn)行擴(kuò)充，所以在教學(xué)的過程中要逐步建立健全與市場需求相適應(yīng)的教學(xué)體系，教師要按照市場的需求來培養(yǎng)社會所需要的工業(yè)技能型人才。教學(xué)中要根據(jù)機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢，結(jié)合實(shí)際情況展開教學(xué)任務(wù)。在機(jī)電一體化的教學(xué)中要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的教育，在現(xiàn)在社會中計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍，人類社會也將復(fù)雜的工程都轉(zhuǎn)化成了人機(jī)對話的形式，只有熟練地掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)，才能在專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，以此讓學(xué)生自身的專業(yè)化水平得到提高。
3、教學(xué)質(zhì)量不高。機(jī)電一體化教育主要是為了培養(yǎng)專業(yè)的工業(yè)技能型人才，然而在現(xiàn)在的教學(xué)模式下，教師的教學(xué)質(zhì)量并有達(dá)到預(yù)期的效果，在這種環(huán)境下學(xué)生只是一味的對課本的固定知識點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，無法與實(shí)際社會生活相聯(lián)系，理論知識只有真正的應(yīng)用到社會實(shí)踐中，才會充分發(fā)揮它的優(yōu)勢。中國傳統(tǒng)的教學(xué)導(dǎo)致了教師教學(xué)質(zhì)量的下降，這時(shí)候教師可以向國外的一些教師學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的教學(xué)方法，提升自身的教學(xué)質(zhì)量。機(jī)電一體化教學(xué)要注重理論與實(shí)際的相結(jié)合，將書面考試逐漸向理論實(shí)踐進(jìn)行轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中加強(qiáng)自身的參與感，和教師一起進(jìn)行知識與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)。
二、機(jī)電一體化教學(xué)設(shè)施的改革
教學(xué)環(huán)境的好壞也影響著教師與學(xué)生的教學(xué)與學(xué)習(xí)，為了加強(qiáng)教師的教育和學(xué)生的學(xué)習(xí)，要對教學(xué)的設(shè)施進(jìn)行不同程度上的改革，幫助學(xué)生更好的進(jìn)行技能技術(shù)的學(xué)習(xí)，使他們能夠更好的立足于將來的工作崗位。
1、對教學(xué)場所和學(xué)習(xí)基地的改革。教師的教學(xué)工具和學(xué)生的學(xué)習(xí)場所，都能夠?qū)虒W(xué)效果產(chǎn)生很大的影響，為了保證學(xué)生更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)校要建立一個(gè)機(jī)電一體化進(jìn)程的教學(xué)基地。機(jī)電一體化教學(xué)就要求學(xué)校本身應(yīng)該具有先進(jìn)的硬件條件，這樣才能夠讓學(xué)生更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)校要加強(qiáng)多媒體教學(xué)設(shè)備的建設(shè)，多建立一些校內(nèi)實(shí)習(xí)的基地，配備與專業(yè)課程相匹配的教學(xué)設(shè)備，可以根據(jù)用人單位的具體需求來進(jìn)行針對性的學(xué)習(xí)，給學(xué)生營造一個(gè)類似于日后工作環(huán)境的教學(xué)環(huán)境，讓他們將來能夠更好的食用工作環(huán)境和工作崗位。
2、教學(xué)課程的改革。機(jī)電一體化的教學(xué)課程要與各階段的目標(biāo)任務(wù)相結(jié)合，可以通過在社會上進(jìn)行工作的學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，通過整理和分析，在教學(xué)中可以根據(jù)工作內(nèi)容的不同，將工作中的任務(wù)作為教學(xué)中的任務(wù)，對學(xué)生進(jìn)行有針對性的培養(yǎng)，當(dāng)學(xué)生知道他們所學(xué)習(xí)的在將來的工作中可能會用到，這樣就更能激發(fā)他們學(xué)習(xí)的欲望。教師要清楚地意識到，機(jī)電一體化是面向未來、面向世界的，要將教學(xué)的思路拓寬，明確教學(xué)的內(nèi)容和方法，積極地對教學(xué)體系進(jìn)行改革，促使學(xué)校的培養(yǎng)計(jì)劃與社會發(fā)展的需求相適應(yīng)。
關(guān)鍵字：機(jī)電一體化；技術(shù)；發(fā)展
1 機(jī)電一體化的基本概念
機(jī)電一體化是以機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和信息科學(xué)為主的多門技術(shù)學(xué)科在機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術(shù)學(xué)科。這里面包含了三重含義：首先，機(jī)電一體化是機(jī)械學(xué)、電子學(xué)與信息科學(xué)等學(xué)科相互融合而形成的學(xué)科；其次，機(jī)電一體化是一個(gè)發(fā)展中的概念，早期的機(jī)電一體化就像其字面所表述的那樣，主要強(qiáng)調(diào)機(jī)械與電子的結(jié)合，即將電子技術(shù)“溶入”到機(jī)械技術(shù)中而形成新的技術(shù)與產(chǎn)品。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)為特征的信息技術(shù)（即所謂的“3C”技術(shù)：Computer、Communication和 Control Technology）“滲透”到機(jī)械技術(shù)中，豐富了機(jī)電一體化的含義，現(xiàn)代的機(jī)電一體化不僅僅指機(jī)械、電子與信息技術(shù)的結(jié)合，還包括光（光學(xué)）機(jī)電一體化、機(jī)電氣（氣壓）一體化、機(jī)電液（液壓）一體化、機(jī)電儀（儀器儀表）一體化等；最后，機(jī)電一體化表達(dá)了技術(shù)之間相互結(jié)合的學(xué)術(shù)思想，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)在機(jī)電產(chǎn)品中的相互協(xié)調(diào)，以達(dá)到系統(tǒng)總體最優(yōu)。換句話說，機(jī)電一體化是多種技術(shù)學(xué)科有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，而不是它們的簡單疊加。
2 機(jī)電一體化的核心內(nèi)容
機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此，要了解機(jī)電一體化，必須從以下幾方面著手：
（一） 機(jī)械技術(shù)
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其它高、新技術(shù)來，來提高其各項(xiàng)性能，滿足更廣的需求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。
（二） 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)
凡是能擴(kuò)展人的信息功能的技術(shù)，都是信息技術(shù)?？梢哉f，這就是信息技術(shù)的基本定義。它主要是指利用電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通信手段實(shí)現(xiàn)獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息等的相關(guān)技術(shù)。
（三） 系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
（四） 自動控制技術(shù)
自動控制技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展最快、影響最大的技術(shù)之一，也是21世紀(jì)最重要的高技術(shù)之一。今天，技術(shù)、生產(chǎn)、軍事、管理、生活等各個(gè)領(lǐng)域，都離不開自動控制技術(shù)。就定義而言，自動控制技術(shù)是控制論的技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，是通過具有一定控制功能的自動控制系統(tǒng)，來完成某種控制任務(wù)，保證某個(gè)過程按照預(yù)想進(jìn)行，或者實(shí)現(xiàn)某個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)。
（五） 傳感檢測技術(shù)
傳感技術(shù)是把各種量轉(zhuǎn)變成可物理識別的信號進(jìn)行輸出，檢測就是指人員對可是別的信號進(jìn)行處理的過程。傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
（一）綠色化
在人們越來越追求生活質(zhì)量和生活品質(zhì)的今天，綠色環(huán)保成為了人們生活關(guān)注的焦點(diǎn)，隨著社會進(jìn)步和近年來人們對生態(tài)保護(hù)意識的重視和加強(qiáng)，綠色產(chǎn)品概念也將成為時(shí)展的必然！綠色理念倡導(dǎo)消費(fèi)者在與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上,從事科學(xué)合理的生活消費(fèi),提倡健康適度的消費(fèi)心理,弘揚(yáng)高尚的消費(fèi)道德及行為規(guī)范,并通過改變消費(fèi)方式來引導(dǎo)生產(chǎn)模式發(fā)生重大變革,進(jìn)而調(diào)整產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),促進(jìn)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的消費(fèi)理念。機(jī)電一體化技術(shù)也順應(yīng)了綠色理念，機(jī)電一體化產(chǎn)品在人們的生活使用時(shí)不會對環(huán)境造成污染或者污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的產(chǎn)品，而且在產(chǎn)品報(bào)廢后，其零件還能被再利用和再加工，資源利用率得到了大幅度的提高，達(dá)到節(jié)約資源的目的。
（二）智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)，它由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對某一個(gè)方面的應(yīng)用的智能集合,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)含量及復(fù)雜程度也越來越高，智能化的感念開始逐漸滲透到各行各業(yè)以及我們生活中的方方面面，同樣，機(jī)電一體化的智能化研究也在各個(gè)國家普遍開展。這里所提到的 “智能化”是指機(jī)器本身所具有的特性，它是在運(yùn)用控制理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、精細(xì)化制造、運(yùn)籌學(xué)等新學(xué)科、新技術(shù)和新方法，通過使機(jī)器模仿人類所具有的一些能力，如思維、推理、決策等，可以在一個(gè)比較復(fù)雜的工作和困難的環(huán)境中代替人類去工作。
（三）網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的里程碑，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展不僅推動了人類的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)給人們的學(xué)習(xí),工作和生活帶來重大的改變，同時(shí)，也深刻的影響著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。其中最重要的影響就是對機(jī)電一體化設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制，控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
（四）微型化
微型化也是機(jī)電一體化未來發(fā)展的趨勢之一，尤其是近10年來，由于包括納米級的精密機(jī)械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學(xué)研究成果、基因?qū)哟蔚纳飳W(xué)研究成果，以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推廣應(yīng)用成果等在內(nèi)的一大批當(dāng)代最新技術(shù)成果的競相問世，使得機(jī)電一體化領(lǐng)域朝著微型化有了質(zhì)的發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間，并易于進(jìn)行精細(xì)操作，因此在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。因此在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。
模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)常規(guī)的三板模結(jié)構(gòu),1模2腔,側(cè)澆口進(jìn)料。(2)無拉料桿和推桿裝置,在彈簧力的作用下通過澆口推板將主流道凝料從定模板上推出,模具結(jié)構(gòu)簡單。(3)模具工作可靠,操作方便,自動化程度高。(4)脫螺紋機(jī)構(gòu)的主要零件有:電機(jī)、鏈輪、鏈條、推力軸承、深溝球軸承、接近開關(guān)、中間繼電器、時(shí)間繼電器等。模具的工作過程為:模具合模、注射、保壓、冷卻過程結(jié)束后,模具開模,動模開始向后運(yùn)動,澆口推板18在彈簧17的作用下,將主流道凝料和塑件從動模上推出。動、定模開模到一定距離,注塑機(jī)頂桿通過動模座板16的頂出孔進(jìn)入模具,使接近開關(guān)22受到感應(yīng),并發(fā)信號給中間繼電器19,啟動電機(jī)26。
電機(jī)通過主動鏈輪24、鏈條14帶動從動鏈輪8旋轉(zhuǎn),螺紋型芯7在推力軸承5和深溝球軸承6的配合下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。塑件與型芯在相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的作用下實(shí)現(xiàn)自動脫模。當(dāng)時(shí)間繼電器20到時(shí)后自動斷電,電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),型芯同時(shí)停止旋轉(zhuǎn),模具的一個(gè)工作循環(huán)過程結(jié)束。
模具中采用的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)包括電器控制、機(jī)械傳動和動力元件三大部分。電器控制部分功能上包括:信號采集、信號傳遞和信號控制;機(jī)械傳動的類型有:齒輪傳動、鏈傳動、蝸桿傳動、螺旋傳動以及常用機(jī)構(gòu)等。動力元件有:電機(jī)、液壓泵和氣壓泵。下面主要對電器控制元件的功能和作用進(jìn)行介紹。
信號采集元件信號采集元件可分為:接近開關(guān)(見圖5)、光電開關(guān)(見圖6)、信號傳感器等。圖4模具中使用接近開關(guān)作為信號采集元件。接近開關(guān)是一種無需與運(yùn)動部件進(jìn)行機(jī)械接觸而可以操作的位置開關(guān),當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面到動作距離時(shí),不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作,從而觸發(fā)交流或直流電器工作或給計(jì)算機(jī)裝置提供控制指令。光電開關(guān)是利用被檢測物對光束的遮擋、吸收或反射,檢測物體有或無。物體不限于金屬,所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號發(fā)出,接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對目標(biāo)物體進(jìn)行探測。
信號傳遞元件圖模具中采用中間繼電器(見圖7)作為信號傳遞元件。中間繼電器是用來傳遞信號或同時(shí)控制多個(gè)電路,也可直接用它來控制小容量電機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。繼電器的工作原理是:當(dāng)某一輸入信號(如電壓、電流、溫度、速度、壓力等)達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí),使它動作,以改變控制電路的工作狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)既定的控制或保護(hù)的目的。在此過程中,繼電器主要起傳遞信號的作用。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；煤礦生產(chǎn)；監(jiān)測監(jiān)控；礦井運(yùn)輸；采煤機(jī)
1 機(jī)電一體化技術(shù)的概述
“機(jī)電一體化”（Mechatronics）是集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門交叉綜合技術(shù)。機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動力功能和控制功能上引進(jìn)計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)，將機(jī)械裝置和電子設(shè)備以及軟件等緊密結(jié)合起來，相互滲透，相互融合而形成的一門新興的綜合技術(shù)。它的本質(zhì)不僅是單純地利用電子技術(shù)來簡化或替代機(jī)械，更重要的是將機(jī)械系統(tǒng)、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)組成了最佳系統(tǒng)。
機(jī)電一體化技術(shù)具有下述優(yōu)勢：提高使用的安全性和可靠性、改善使用性能。機(jī)電一體化產(chǎn)品均具有自動監(jiān)視、報(bào)警、診斷等功能，大大簡化了操作步驟并且簡單、方便；適用面廣、生產(chǎn)能力強(qiáng)、工作質(zhì)量高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的各種自動功能適用于不同的場合和領(lǐng)域，應(yīng)變能力強(qiáng)，很大程度提高了控制和檢測的靈敏度和精度；具有復(fù)合功能、調(diào)整和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，它的它的自動化檢驗(yàn)和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復(fù)正常。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢
總體說來，機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：準(zhǔn)備階段，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)著機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生。上個(gè)世紀(jì)六十年代，日本首先提出這個(gè)名詞，但是限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，該技術(shù)無法得到廣泛的推廣和應(yīng)用；起步階段，信息技術(shù)，微電子技術(shù)的發(fā)展成熟和第四代電子產(chǎn)品的商品化是機(jī)電一體化這一設(shè)想變成了現(xiàn)實(shí)，在這一時(shí)期，機(jī)電一體化的影響不斷擴(kuò)大，并取得了較大發(fā)展；發(fā)展時(shí)期，進(jìn)入八十年代，機(jī)電一體化技術(shù)已為全世界學(xué)者所囑目，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品已像雨后春筍般出現(xiàn)；蓬勃發(fā)展時(shí)期，九十年代至今，各種新技術(shù)出現(xiàn)并取得突破性的發(fā)展，日新月異的變化使機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品擴(kuò)展到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。
我國制造的機(jī)電一體化產(chǎn)品都具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn)，以及設(shè)備體積小、操作、維護(hù)方便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)電一體化產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用減輕了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)力水平，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。然而，我國的機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比差距還很大，其未來的發(fā)展趨勢是：開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝置；增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動化的需要；開發(fā)以微處理器和微機(jī)為基礎(chǔ)的礦井設(shè)備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計(jì)算機(jī)和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等；機(jī)器人仍然是機(jī)電一體化技術(shù)今后研究的重點(diǎn)之一。
3 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用狀況
3.1 在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)是我國煤礦井下輸送系統(tǒng)主要運(yùn)輸設(shè)備，具有長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動化等特點(diǎn)。因此，近幾年來帶式輸送機(jī)已成為機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。由于煤炭產(chǎn)量的不斷提高，長距離、大運(yùn)量、高帶速的帶式輸送機(jī)成為井下煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備，且多為大功率、多電機(jī)驅(qū)動，通常需要中壓供電，因此對電機(jī)的驅(qū)動控制提出更高要求，主要有以下幾點(diǎn)：
（1）啟動電流要小，減少對電網(wǎng)的無功沖擊，減少對機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)烈沖擊；
（2）電機(jī)的啟動力矩要大，可重載啟動；
（3）多電機(jī)驅(qū)動時(shí)的功率平衡及各電機(jī)的速度同步精度要高；
（4）起、制動過程要平穩(wěn)，避免膠帶和滾筒之間的打滑；
（5）驅(qū)動控制方式有利于節(jié)能降耗；
（6）使用方便、維護(hù)成本低，系統(tǒng)的運(yùn)營效益高。
采用調(diào)壓式軟啟動器、液力禍合器、CST可控軟啟動器中的任意一種啟動皮帶機(jī)，雖能解決或部分解決膠帶機(jī)軟啟、軟停問題，但實(shí)際使用中存在諸多問題，如調(diào)壓式軟啟動器受其控制原理的限制，重載時(shí)往往不能啟動、不具備調(diào)速功能；采用液力禍合器，電動機(jī)必須空載啟動，啟動電流大，對機(jī)械設(shè)備有沖擊、多驅(qū)動電機(jī)的功率平衡不好解決、傳動效率較低，調(diào)速范圍窄，低速時(shí)能量損耗大；CST通過調(diào)節(jié)油膜間距實(shí)現(xiàn)軟啟動，但沒有調(diào)速功能，不能實(shí)現(xiàn)過程控制，且油價(jià)昂貴，維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
可見，帶式輸送機(jī)運(yùn)輸中還存在諸多問題，有關(guān)機(jī)電一體化在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用問題，尚需進(jìn)一步研究。
3.2 在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，，20世紀(jì)80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的考察和引進(jìn)工作，此舉大大促進(jìn)了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進(jìn)了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200），在部分煤礦中應(yīng)用；在引進(jìn)的同時(shí)，通過消化、吸收并結(jié)合我國煤礦的實(shí)際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。20世紀(jì)90年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點(diǎn)是：測控分站的智能化水平進(jìn)一步提高；具有網(wǎng)絡(luò)連接功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。同時(shí)，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，規(guī)定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機(jī)會，且促進(jìn)了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。經(jīng)過多年的實(shí)踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。
對我國現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評價(jià)，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學(xué)研究總院撫順分院的KJF2000 和北京瑞賽公司的KJ4， KJ2000 等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模等方面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。
3.3 在采煤機(jī)上的應(yīng)用
1970 年，我國自主設(shè)計(jì)制造裝配了第一套綜合機(jī)械化采煤工作面，并在大同礦務(wù)局進(jìn)行試驗(yàn)使用，一直試驗(yàn)使用到80 年代后期，這項(xiàng)技術(shù)的使用標(biāo)志著我國的煤礦綜合機(jī)械化采煤有了重大的突破性發(fā)展，推動了煤礦自動化的發(fā)展進(jìn)程，同樣，采煤機(jī)也由液壓牽引開始轉(zhuǎn)向電牽引；液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計(jì)算機(jī)化發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為核心，采用電液控制，移架自動化得以實(shí)現(xiàn)。另外，對工作面刮板運(yùn)輸機(jī)也進(jìn)行了微機(jī)監(jiān)控裝置的配置， 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動化控制。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合機(jī)械化采煤中的應(yīng)用，使設(shè)備動作趨于協(xié)調(diào)，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益。
4 煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的意義
4.1 提高勞動效率
機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用使過去落后的生產(chǎn)方式得到極大的改變，大量新型自動化電子設(shè)備的使用徹底轉(zhuǎn)變了煤礦的作業(yè)模式，明顯降低了工人的勞動強(qiáng)度，大幅提升了勞動生產(chǎn)率，極大地提高了勞動效率。
4.2 提高了礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益
機(jī)電一體化不僅是機(jī)械設(shè)備上的一次全新的進(jìn)步，同時(shí)也給煤礦帶來了前所未有的進(jìn)步，一方面采煤量有了很大程度的提高，其次，煤礦工人的勞動強(qiáng)度適當(dāng)?shù)玫搅藴p輕；再次，機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用，降低了礦山的開采費(fèi)用，使煤礦的經(jīng)濟(jì)效益得到了增加，同時(shí)還帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在很大程度上推進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。
4.3 提高了安全的煤礦開采工作環(huán)境
煤礦工作本身就是一個(gè)高危險(xiǎn)性的工種，每年煤礦的事故都會有所發(fā)生，煤礦的工作安全性時(shí)刻危及著人們的生命財(cái)產(chǎn)的安全，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用，在很大程度上降低了事故的發(fā)生率，不僅在一定程度上提高了工作效率，還在安全方面有了很大的保障。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 發(fā)展一體化 人工智能化
1 繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有，在大約l0年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國家半個(gè)世紀(jì)走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。到9O年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面某電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用。
2繼電保護(hù)的未來發(fā)展
2．1計(jì)算機(jī)化
隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。某電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：從8位單CPU 結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世，不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。
某電力自動化研究院一開始就研制了l6化CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。某大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過了多次改進(jìn)和提高。某大學(xué)一開始即研制以l6位多CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測量一體化微機(jī)裝置，目前已與某電自動化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型汁算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼干精度，因?yàn)榫仁蹵／D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，趟過1 6位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計(jì)算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口.CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線足32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。
電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺PC機(jī)的功能。現(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲容量大大超過了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。某大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有486PC機(jī)的全部功能，能滿足對當(dāng)前和未來微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用sTD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。
2．2 網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。到目前為止，除了差動保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。
對于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準(zhǔn)確。對自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過很長的時(shí)間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。
對于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護(hù)的可靠性。一個(gè)保護(hù)單元受到干擾或計(jì)算錯(cuò)誤而誤動時(shí)，只能錯(cuò)誤地跳開本回路，不會造成使母線整個(gè)被切除的惡性事故，這對于象某電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。
由上述可知，微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。
2．3保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)，控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前，為了測量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用0TA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA 和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。
2．4智能化
近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始。如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；綜合采煤設(shè)備；現(xiàn)狀；應(yīng)用情況；相關(guān)技術(shù)
引言
從80年代開始，西方發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)研究和推廣了機(jī)電一體化在綜合采煤設(shè)備中的使用，這些國家以微電子技術(shù)為前提，以計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)為核心，大量運(yùn)用自動化技術(shù)推動機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤機(jī)械設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，大力發(fā)展了本國的煤炭工業(yè)。此外，這些發(fā)達(dá)國家在設(shè)備運(yùn)行方面，設(shè)備的全自動化監(jiān)控水平也在逐漸完善。但是就我國目前形勢來看，我國煤炭企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)和西方發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距。因此，加大對綜合采煤機(jī)械設(shè)備機(jī)電一體化的研究力度有著重要的意義。本文針對我國現(xiàn)階段機(jī)電一體化在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用情況進(jìn)行研究分析，探討改進(jìn)綜合采煤機(jī)械設(shè)備的相關(guān)技術(shù)，為我國煤炭企業(yè)加大機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用提供參考資料。
一、我國綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化的現(xiàn)狀
我國煤炭行業(yè)有一定程度的發(fā)展，尤其是近幾年煤炭的產(chǎn)量出現(xiàn)了大幅度的提高。隨著科技的飛速發(fā)展，國家綜合采煤設(shè)備的技術(shù)水平也得到了提升，國產(chǎn)采煤設(shè)備比重逐年呈高速上漲趨勢。為了進(jìn)一步滿足煤礦行業(yè)的高效高產(chǎn)要求，綜合采煤設(shè)備應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)能夠整體提升采煤設(shè)備的技術(shù)水平、工作效率與易維護(hù)性能。
雖然我國綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)有了一定程度的發(fā)展，但是和國際先進(jìn)煤炭企業(yè)還存在較大的差距。我國國家科研院和廠商合作研制出了交流型電牽引綜合采煤機(jī)，但是其中的電氣關(guān)鍵技術(shù)還是從國外引進(jìn)過來的。此外，重型工作面刮板的運(yùn)輸設(shè)備等還處于研究狀態(tài)，微機(jī)控制軟啟動系統(tǒng)并不具有綜合采煤設(shè)備工況的故障檢測功能。總之，我國綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化還處于起步極端[1]。
二、機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用情況
為進(jìn)一步提高煤礦生產(chǎn)的工作效率和安全性，我國一些煤礦企業(yè)不斷對綜合采煤設(shè)備的進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)。采煤機(jī)采用電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)從液壓牽引轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍碗姞恳?，提高了牽引的速度，也克服了液壓部件難以避免的技術(shù)缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，交流變頻型電牽引系統(tǒng)逐漸取代直流型電牽引系統(tǒng)，使得采煤機(jī)采煤速度得到了大大的提升，采煤機(jī)的可靠性和工作效率也得到了提升。此外，隨著微電子技術(shù)和信息科技的發(fā)展和應(yīng)用，采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)得到了改善，提高了綜合采煤設(shè)備的自動化技術(shù)水平。使得綜合采煤設(shè)備具備了：自動管理、監(jiān)控工況、診斷故障、采集和整理數(shù)據(jù)、人機(jī)對話、故障報(bào)警等功能。
機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中也得到了廣泛的應(yīng)用，提高了設(shè)備的性能和功效。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用體現(xiàn)在：增強(qiáng)了一些自動化操作的功能與自動化調(diào)節(jié)的功能，使得采煤設(shè)備的可靠性能得到提高。利用自動化診斷和停電措施等先進(jìn)技術(shù)后，改善了綜合采煤設(shè)備的操作性能，具備了不同程度的自動化監(jiān)控功能、自適應(yīng)能力和智能化等；使得設(shè)備結(jié)構(gòu)更加簡單化。因?yàn)榻涣餍蜋C(jī)電利用的是微機(jī)控制，使其具備了直流電機(jī)的調(diào)速功能，還具備了結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、機(jī)械光量小、工作效率高等特征。生產(chǎn)綜合采煤設(shè)備方式朝著柔性化和自動化的方向發(fā)展和改進(jìn)。電子技術(shù)的大量應(yīng)用，使得綜合采煤設(shè)備的檢測盒控制水平得到了提升，提高了自動化的程度、診斷設(shè)備故障的能力和監(jiān)控檢測水平[2]。
三、綜合采煤設(shè)備的改進(jìn)和相關(guān)技術(shù)的探討
（一）綜合采煤設(shè)備的改進(jìn)
綜合采煤設(shè)備具備重型化、強(qiáng)功能化、大功率化、高性能化等特征。而高效高產(chǎn)的綜合采煤設(shè)備技術(shù)將會朝著大功率采煤機(jī)、交流型電牽引、智能化監(jiān)控檢測、強(qiáng)功能化和軟啟動的運(yùn)輸機(jī)、高操作阻力和電液控制的液壓支架等方面改進(jìn)[3]。
（二）相關(guān)技術(shù)的探討
（1）檢測傳感器
對檢測傳感器的研究包括電流電壓、功率測定、電機(jī)溫度、油液壓力、油液溫度、液位高度、牽引速度、電液閥等主要方面，但是還是存在著不同程度的問題。企業(yè)需要加大對核心部件的研制力度，例如：采煤機(jī)機(jī)身的傾角、擺臂角、牽引速度、牽引力、移動方向、煤礦和巖石的分離等。此外，煤礦企業(yè)需要進(jìn)一步提高設(shè)備傳感器的結(jié)構(gòu)性能、測量的精度與測量可靠性。
（2）監(jiān)控裝置
在研究檢測傳感器的同時(shí)，企業(yè)也要加大對綜合采煤設(shè)備的控制性能和維護(hù)能力的研究力度、檢測各種工況參數(shù)的不同，在通過微電子計(jì)算機(jī)處理和運(yùn)算后，需要按照預(yù)設(shè)動作值進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)動作。此外，當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，結(jié)合井下工作的實(shí)際情況，依靠光和聲發(fā)出警示信號，顯示故障的具體部位和故障的性質(zhì)，對于這些過程的完成需要利用微機(jī)控制。
利用微機(jī)軟件系統(tǒng)具備運(yùn)算簡便、靈活性強(qiáng)等特征，且對綜合采煤設(shè)備實(shí)行智能化和自動化功率管理。企業(yè)需要進(jìn)一步研究對采煤機(jī)擺臂的自動化調(diào)高控制技術(shù)。
（3）監(jiān)控工況與故障診斷
采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)診斷采煤設(shè)備是否存在故障，保障采煤設(shè)備能夠進(jìn)行自動化診斷和自適應(yīng)。對監(jiān)控工況與故障診斷的研究主要包括：綜合采煤設(shè)備的故障診斷裝置、采煤機(jī)的綜合工況監(jiān)控裝置、采煤機(jī)故障診斷系統(tǒng)、刮板運(yùn)輸設(shè)備的故障診斷等內(nèi)容[4]。
四、結(jié)語
隨著科技的進(jìn)步和機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)為核心，并具備多種傳感設(shè)備的監(jiān)控檢測與故障診斷設(shè)備成了先進(jìn)綜合采煤設(shè)備的特征。企業(yè)要加大機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤中的應(yīng)用力度。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉丹陽，李齊森，孫振華. 芻議機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用 [J].天津商學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，10（03）：121-145.
[2]王云霞，趙永良.試論機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用 [J].黑龍江科技信息，2010，22（09）：112-130.
（新疆焦煤（集團(tuán)）有限公司設(shè)備工程部新疆烏魯木齊830025）
摘要本文從機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的現(xiàn)狀出發(fā)，簡要探討了機(jī)電一體化對于采煤的重要性，并分析采煤設(shè)備機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用和發(fā)展，以期能為所需者提供借鑒。
關(guān)鍵詞 綜合采煤設(shè)備 機(jī)電一體化 應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對能源的需求越來越旺盛，由此也帶動了采煤設(shè)備技術(shù)的快速發(fā)展。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中有了更為廣泛的運(yùn)用，其在煤礦生產(chǎn)中的地位也越來越高。采煤設(shè)備作為一種較為專用的機(jī)械，其所使用的環(huán)境較為惡劣，產(chǎn)品自動化技術(shù)要求較高。研究、運(yùn)用綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)，讓采煤機(jī)電產(chǎn)品具有機(jī)械與電子技術(shù)相結(jié)合的整體優(yōu)勢，進(jìn)而更好地提升煤礦生產(chǎn)安全和生產(chǎn)的效益。
一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體技術(shù)及相應(yīng)的產(chǎn)品是從上世紀(jì)的70 年代末開始在煤礦生產(chǎn)中有了應(yīng)用，80 年代之后，發(fā)達(dá)國家對于采煤設(shè)備的研制、開發(fā)有了長足進(jìn)步，設(shè)備更加的趨向于自動化和大型化，其可靠性和使用壽命都有了更好的提升，體現(xiàn)出機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。我國在全國“十二五”期間要實(shí)現(xiàn)大型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)到95％以上，中型煤礦達(dá)到80％以上，小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度也達(dá)到40％。
但是，相比較國外的先進(jìn)設(shè)備，我國對于采煤設(shè)備的機(jī)電一體化技術(shù)還處在較為初級的階段。對于近年來的綜采設(shè)備機(jī)電一體化除了引進(jìn)，也進(jìn)行著國產(chǎn)化的嘗試。通過科研院所制造的交流電牽引采煤機(jī)，其中電氣關(guān)鍵部分變頻器由國外引進(jìn)，部分電控設(shè)備采用引進(jìn)技術(shù)。電液控制的液壓支架國內(nèi)均處于試驗(yàn)階段。重型工作面刮板運(yùn)輸機(jī)微機(jī)控制的軟啟動系統(tǒng)也處于研制和試驗(yàn)中，不具備綜采設(shè)備工況監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)對煤礦生產(chǎn)的重要性
綜合煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，可以讓電子技術(shù)、機(jī)械以及液壓控制技術(shù)等進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，從而很好的提升煤礦機(jī)械的各種性能。目前，以微機(jī)或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統(tǒng))在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用已很普及，電子控制技術(shù)已深入到煤礦機(jī)械的許多領(lǐng)域，如提采煤機(jī)的變頻控制系統(tǒng)和提升機(jī)PLC系統(tǒng)操作，煤礦機(jī)械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報(bào)警等。
煤礦機(jī)械的性能隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展也有著更高的要求，電子(微機(jī))控制裝置在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜、維護(hù)也將更加專業(yè)化。采煤設(shè)備機(jī)電一體化不但涉及煤礦生產(chǎn)安全，而且對煤礦影響巨大。隨著我國進(jìn)口及國產(chǎn)煤礦機(jī)械數(shù)量的逐年增加，應(yīng)用和管理好這些價(jià)格昂貴的煤礦機(jī)械，使其發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，將成為煤礦機(jī)電部門的重要使命。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
1.提高員工使用機(jī)電一體化的水平。隨著采煤設(shè)備機(jī)電一體化的不斷發(fā)展，電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中所占的比重越來越大，其功能將會越來越強(qiáng)，應(yīng)用范圍也將越來越廣，但其復(fù)雜程度也相應(yīng)提高。在煤礦生產(chǎn)中，采煤設(shè)備的自動化程度，不但影響著生產(chǎn)安全，也影響到供電、排水、通風(fēng)、提升等設(shè)備的安全。煤礦機(jī)械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機(jī)械的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。為了合理有效利用好這些設(shè)備，使其發(fā)揮出較好的效益，必須對使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的煤礦工作人員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，提高他們的管理、使用和維護(hù)水平。
2.提高采煤設(shè)備的自動化或半自動化程度。煤礦機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足對作業(yè)精度的影響。如冀中能源黃沙礦2009 年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國MARCO 公司合作生產(chǎn)的PM31 型液壓支架電液控制系統(tǒng)，就是微電腦控制，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架使會自動連續(xù)動作也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和工作面無人操作。
3.節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率。在煤礦生產(chǎn)中使用機(jī)電一體化采煤設(shè)備，隨著自動化程度的提高，降低了人工使用數(shù)量，提高了采煤產(chǎn)量，從而為煤礦生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效率。如井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等，使用變頻起動、PLC 控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30％左右，同時(shí)生產(chǎn)效率也大大提高。
4.在線監(jiān)控、自動報(bào)警及故障自診。煤礦生產(chǎn)中使用機(jī)電一體化采煤設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對煤礦機(jī)械的電動機(jī)、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位從而改善操作員的工作條件，提高機(jī)器的工作效率，簡化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低使用維修費(fèi)用，縮短停機(jī)維修時(shí)間，延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機(jī)上變頻器就采用PLC 控制，可實(shí)現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診，還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。
5.其他應(yīng)用。對于不少在國外生產(chǎn)的采煤機(jī)、輸送機(jī)、綜掘機(jī)等都使用了電子(微電腦)控制的自動變速器，其可以很好的依照外負(fù)荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比，進(jìn)而能更好地改變功率，其充分地利用了電動機(jī)功率，更好地提高了能耗經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還簡化了操作，讓勞動強(qiáng)度得到降低，提高了設(shè)備的安全性能，提高作業(yè)人員操作的安全性。目前，我國在綜合機(jī)械化采煤機(jī)上采用電子(微電腦)控制，可實(shí)現(xiàn)無人操作，使機(jī)械能在危險(xiǎn)地帶或人無法接近的地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)，也配備了無線遙控裝置，可遠(yuǎn)程遙控也可微電腦編程控制。
四、結(jié)束語
機(jī)電一體化在煤礦采煤設(shè)備中越來越重要，煤礦企業(yè)應(yīng)提高相關(guān)員工的使用維護(hù)和應(yīng)用水平，加強(qiáng)采煤設(shè)備管理，結(jié)合煤礦生產(chǎn)情況，對設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的研究和改良，提升機(jī)電一體化采煤設(shè)備的各種功能，從而實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)，提高煤礦綜合效益。
參考文獻(xiàn)
