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关键词:中职院校;综掘类专业;煤矿机电一体化;综合实训
【中图分类号】 G718 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)07-0006-02
中职院校的教育主要是为社会经济建设和发展培养高素质的劳动者和高技能的实用型人才,课程的设计就应以就业为导向,突出职业能力培养的重要性。为应对现时社会经济发展需要,大部分学校需根据社会需要及自身情进行相应的调整,选择企业所需人才方向对在校生进行课程的设置和培训,以达到中职院校培养人才的目标。因此,突出实践技能,培养学生的岗位适应能力就成为了教学的重点之一。
一 机电一体化综合实训对于综掘类专业的意义
随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈互相渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。
随着机电一体化设备和技术在煤矿生产中的大量应用,这必然需要大量掌握机电一体化技术的技能型人才从事机电一体化设备的操作、维修、检测和管理工作。为了适应煤矿生产中机电一体化设备和技术的应用和发展,以及相关产业的需求,中职院校在综掘类专业就得开设机电一体化综合实训课程,进行项目实训课程的教学探索。目的是培养学生的职业技能和职业素质,为进入企业顶岗实习做好准备,最大限度的增强对就业岗位的适应性。这样也有利于培养学生的实际动手能力、实践能力、创新能力、敬业精神和责任心,同时,也是学生完成专业知识向专业技能转变、学生角色向员工角色转变的重要过程,并可为学生将来的职业生涯发展奠定坚实的基础。
二 机电一体化专业机电综合实训的重要性
机电一体化专业培养的是具有机电一体化技术基础理论和专业知识,能从事机电一体化设备管理、应用、营销和技术服务工作等一线需要的高素质高技能人才,即毕业生要具备机电一体化技术综合职业技能。
实训是培养学生职业技能的重要手段,但目前部分高职院校的机电一体化专业学生缺乏机电综合实践技能和职业素养的系统性培训。机电一体化技术是一个系统工程,很多学生在毕业后往往只经过机械或电气技术的专项实训,无法满足一些需要机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求;还有一些学生缺乏职业素养,缺乏职业道德和团队合作精神,跳槽频繁。但是如何培养学生的机电一体化综合职业能力,令很多高职院校十分头疼。原因在于部分高职院校的培养模式还不能完全适应行业的职业要求.缺乏良好的行之有效的机电综合实训模式。因此,随着职业技术教育改革的深化,在高职机电一体化专业教学中,有必要创新实训教学模式,强化机电综合实践技能和职业素养的培养,提高实训的效果。
三 实训课程的目标和建设理念
综掘类专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术等于一体的专业技能综合训练课程。课程必须紧扣煤矿机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开,同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则。通过实训,使学生既能掌握煤矿机电一体化专业理论知识,也能从事机电一体化设备的操作、调试、维修、维护等方面的工作,并具有良好的职业素质。良好的职业素质是中职学生踏上工作岗位必不可少的基本要求之一,要想实现学校教育与岗位需求的有效对接,培养学生的职业素质也是中职教育的重要任务之一。我们应该通过素质教育体系中的显性实践环节和隐形实践环节完成,具体的建设理念是:①培养职业兴趣;②强化职业能力。因为要想做好工作,仅有兴趣是不够的,训练时既要强调相关的专业知识,又要强化分析问题和处理问题的能力,注重专业知识的应用;③培养学生的团队合作能力;④引导学生掌握职业情绪。在工作岗位上应当以热情的、积极的态度对待工作;⑤强化现代企业所要求的企业管理。
四 综合实训课程的模式及目标
1.采取类似真实工作氛围的实训教学模式
如本次实训采用机电一体化技能竞赛的方式,让学生分组,在规定的时间内,完成实训项目。这就相当于给一个班组一个工作任务,让其按照安装图纸和工作要求完成产品的安装与调试,实训结果就是一台真实的设备。由于具备一定的工作量,组与组之间有竞争,相当于形成了劳动竞赛。工作的压力要求本组同学进行分工,互相帮助,互相配合,便形成了紧张、进取、互助、团结的工作氛围,让同学们在实训中既锻炼了机电综合职业技能,也切身体会到职业素养的重要性。
2.实训课程的目标
机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程 课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开.同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则。通过实训,使学生既能掌握机电一体化专业理论知识,义能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护以及设计改造等方面的工作,并具有良好的职业素质。
对于我们中职院校的综掘类专业而言,机电一体化综合实训的教学模式特别适合于这个实践性强的专业。在课程教学过程中, 充分发挥学生的主观能动性,提高教学质量,培养知识性、应用型的技能人才能发挥前所未有的作用。今后,随着职业教育改革的进一步深化,我们中职院校应不断总结出适合自身发展需求的教育教学方法,努力提高职业教育的水平和质量,为国家培养高素质的应用型人才。
总之,机电一体化综合实训是一项整体性、长期性、必要性的教学环节,应引起学校以及社会、企业等相关方面的高度重视,更需要我们的师生共同关注、努力和打造,想法设法的提高综掘类专业机电一体化的实训效果,把培养学生的技能落到实处,为我们的煤矿生产企业输送优秀合格的技能型人才,为国家的经济和社会建设出一份力。
参考文献
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随着人工智能技术的发展和在机电一体化技术中的应用,高智能已经成为了机电一体化发展的主要方向,相关的技术和研究人员也在不断的研究,现如今高智能的机器人和数控设备已经可以代替人类完成一些危险性较高、精密度要求高、工序比较复杂的工作,节省了劳动力,也更加方便的得到了所需要的产品和服务,目前很多的研究人员逐步的将运筹学、模糊数学、心理学等多种智能化的学科逐渐引进到机电一体化技术中,这样能够有效的促进机电一体化系统判断推理能力和自主决策能力,这样能够方便人们对机电一体化设备进行控制。
2区域模块化
区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一,针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程,例如,在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中,要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化,这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元,进一步的提高各个单元的性能,也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密,使一个区域模块更加有效的运行,只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用,提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等,经过研究和推理,可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向,随着未来技术发展的不断深入,机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。
3环保绿色化
机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化,丰富了人们的的物质生活,同时也给人们的生活环境带来了负面影响,资源的过度开发利用,加重了生态环境的负担,近些年来,越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性,人们环保意识的增强,要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染,因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点,人们环境保护意识的提高,造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值,设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景,也成为未来竞争的关键所在。
4网络化
计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛,这也促进了机电一体化系统的进一步的发展,计算机网络技术的兴起及发展,给人们的生产、生活带来了巨大的变革,机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响,机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入,使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国,这也为我国进行深入的研究提供了便利条件,促进了国内机电一体化技术的发展,机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成,因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展,目前,利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场,和生产商之间的技术交流,计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展,也会继续为人们提供更多、更优质的服务。
5微型精密化
机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展,机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等,这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步,应用范围也逐渐扩大,因此,机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力,但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾,因此需要相关的研究人员不断努力,不断提高我国先进的技术发展。
6总结
【关键词】机电一体化技术;发展现状;发展方向
工业生产对于人们的生活有重要意义,例如人们日常生活中的家用电器及生产工作中所用的机械设备等都属于工业生产,因此工业的发展能直接影响人们的生活质量。随着社会的不断发展,科学技术逐步渗透到人们生活的各个方面,在推动各行业技术水平发展的同时,也进一步推进了工业技术的发展。机电一体化技术正是处于这种社会背景之下,机械化生产方式才逐步向智能化、网络化、环保节能化迈进。
一、机电一体化技术的发展现状
机电一体化技术的起步较早,从上世纪60年代开始一些发达国家的工业生产中就已经应用了数控机床的生产方式,而后有了计算机数控机床、柔性制造单元、柔性制造系统、无人化工厂、计算机集成制造系统、纳米技术等。随着科学技术的不断发展,我国机电一体化技术也得到了广泛应用,但是因为许多因素的制约,我国机电一体化技术的总体水平与发达国家相比还有不小的差距。上世纪60年代我国机械行业应用的生产机床仍然是最基本的装备,不仅工艺落后,并且劳动强度较大,生产效率低,严重影响企业自身的经济效益。到90年代后期,机电一体化技术的简单应用逐渐开始发展,一直到现在人工智能技术才得到了广泛的应用,机电一体化技术的发展也加快了速度。
随着机电一体化技术研究的不断深入,该技术在人们生活中得到了广泛的应用,例如电视机、电脑、洗衣机等等;此外,许多工厂的数控机床生产功能的控制等也属于机电一体化应用。目前,随着我国计算机系统技术的不断发展,电子智能技术与机电一体化技术开始逐步结合,使机电一体化技术在智能化发展方面有了显著的进步。例如,智能机器人不仅可以帮助人们清洁家庭卫生,为人们带来乐趣,还可以进行废墟搜救等工作。虽然智能机器人的发展还处于初级阶段,但是随着科学技术的发展,机电一体化技术必将为人类的生活与生产作出更多贡献。
二、机电一体化技术的未来发展方向
21世纪是属于信息化、智能化的新时代,科学技术的发展速度使各种新型技术处于不断改革创新的过程中。将机械技术、电子技术、自动处理技术等相互整合发展产生的新型技术不断推进机电一体化技术的发展。因此,我国必须加强这一方面的理论研究与应用研究工作,进一步缩短与发达国家在机电一体化技术上的差距。以宏观角度研究我国机电一体化的发展现状,科学的预测该技术未来发展方向,对于提高该技术的研发能力具有极大的促进作用。
(一)系统化
将机电一体化技术系统的应用开放化、多样化,不仅能够提高工业生产效率,还能更加方便人们的生活。虽然多种单一的机电一体化产品能够在不同方面满足市场需求,但是多种机电一体化产品的整合运用,则能同时满足实际情况中多个方面的市场需求。针对市场的多样化需求,机电一体化产品也逐渐向系统化方向发展。努力实现不同种类机电一体化产品的兼容并用,是机电一体化技术的必然发展方向。
(二)微型化
将机械技术与电子技术以纳米尺度相融合所产生的产品,就是微型机电一体化产品。简单来说,是将传统尺度的机电一体化产品进行最大限度的缩小,在通常体积上不超过1立方厘米。这种缩小并不是简单的缩小尺寸,而是将传统机械制造方式转变为智能化制造,这已经成为了机电一体化学科中的新型技术。体积小、能耗低、运用灵活等都是微型化机电一体产品的特点,其在医学、军事等领域都已经被广泛运用。例如医疗过程中的微创技术就属于微型机电一体化技术;军事所用的微型间谍窃听器也是微型机电一体化产品。
(三)智能化
机电一体化技术未来发展的重要方向之一必定包含智能化发展。随着计算机技术的快速发展,人们正在不断研发可以在多种领域替代人类智能活动的产品。机电一体化技术智能发展,主要表现在机电产品能产生类似人类逻辑思考及自我决策能力等方面。例如,在数控机床上设置人机对话功能、人类生产模拟程序等,都能给产品的生产操作与维护等工作方面带来极大便利。因此,智能化发展在推动机电一体化技术的发展上可以起到较大的促进作用。
(四)环保化
随着社会的不断发展,自然界的各种资源物质越来越匮乏,环境破坏问题日益严重,人们在寻求发展的过程已经注意到环境保护的重要性,环保成为了各行各业技术发展的重要考虑因素。所以机电一体化技术的发展趋势也必然会朝着环保化前进。机电一体化产品在设计、生产、包装、使用、甚至在销毁的整个过程中,都可以尽量提高对有限资源的利用率,最大限度的减少环境污染问题,并且保证产品质量。环保化机电一体化产品应具有最大限度利用资源、最小限度破坏坏境的特点,这不仅是技术发展的趋势,也是社会可持续发展的需要。
(五)网络化
网络技术随着科学技术的进步也在飞速的发展之中,已经全面渗透到人们日常生活的各方各面,为人类生活与生产提供了极大便利,对其它技术的发展也起到了促进作用,机电一体化技术的未来发展方向也必然会趋于网络化。如今,全球经济的发展十分迅速,市场经济已经逐步由国内市场转向国际市场,机电一体化技术想要掌握最新的发展状况,就必须充分利用网络了解最新技术咨询。研究人员也可以通过网络进行无国界交流,促进机电一体化技术的发展。
结束语
机电一体化技术不仅促进了工业发展,也提高了人们的生活质量。随着科学技术的不断进步,将会有更多的学科技术相互交叉整合,出现更多有利于人类生活与生产的先进技术,机电一体化技术的未来发展前景也会更加广阔。
参考文献
[1]李舜.浅析我国机电一体化技术发展现状及走向[J].科技致富向导,2014,03:220.
关键词:机电一体化数控技术;煤矿机械设备;应用探析
一、 机电一体化数控技术概况
1、 机电一体化数控技术的概念
机电一体化数控技术是多项先进技术的结合体,能够对机械使用情况和使用效率进行有效的提高,这其中包括了机械工程技术、电子信息技术、自动控制以及相关液(或气)压控制技术等多方面的先进技术。这些技术的应用也使得在机电一体化数控技术的应用设备具有了更加可靠的性能和更多样的功能选择。随着计算机技术应用范围的不断扩大,数字技术的应用也越来越复杂,在大型设备的应用和使用方面也有了更多的选择煤矿生产中由于需要对大型设备进行精密的操控也使得机电一体化数控技术逐渐成为了煤矿设备的必要选择,并且随着相关技术的不断成熟完善机电一体化数控技术在煤矿技术的应用也得到了更加广泛的应用。
2、 煤矿应用机电一体化数控技术的情况
由于世界范围内不可再生矿物的短缺,社会中对于煤矿以及相关资源的需求量逐渐加大,也使得煤矿行业中进行开发生产的压力也随之加大,这也对机电设备的性能有了进一步的要求,而机电一体化数控技术能够使煤矿大型设备在控制和使用上的性能得以提升,在应用复杂程度较高的大型设备时,也便于煤矿工人的使用和维护。因此在大范围的煤矿设备中,煤矿设备机电一体化数控技术的应用也就成为了各煤矿企业中的主流发展方向。在现代化建设逐渐深入的情况下,应用机电一体化数控技术进行煤矿生产,能够大幅提高煤矿设备的工作效率,同时也能够给煤矿产业中带来更加优质的生产方式。
二、 煤矿机械中机电一体化数控技术的具体应用
1、 机电一体化数控技术在煤矿机械综合运行过程中的引用
通过调查研究我们发现,在传统的煤炭开采过程中,一般情况下牵引设备,都会具备电驱、体型大等特点,在使用的过程中,运行功率在一瞬间会被增加到很高的水平上,这种现象不利于设备的引用和维护,容易造成电机等部件的故障。因此在M行牵引工作和牵引设备的引用中,传统的液压牵引技术仍然是目前进行煤矿牵引工作的最优方案,并且在施工较为复杂的环境进行施工时(如大倾角),将机电一体化数控技术进行引入,才能够从根本上解决电牵引采煤设备中存在的问题,进而对将此类设备进行技术优化,使实际应用和操作中的设备具有更加安全和灵活的性质。此外,在机电一体化数控技术的应用中,也为维保人员对机械圣杯进行维护保养提供了便捷的途径,使机械设备的维修保养变得更加简单。因此机电一体化数控技术在煤矿综合运行过程中发挥到的关键作用,我们应当给予肯定。应用机电一体化数控技术进行煤矿生产,不仅能够解决逐渐复杂的大型机械设备控制问题,提供更好更便捷的维护保养方式,也能够顺应科技发展的潮流,提高煤矿行业的生产竞争能力,同时也为今后煤矿生产的发展奠定了基础。
2、 机电一体化数控技术在提升运输方面的具体应用
在煤矿作业的过程中,相当大的比重是对开采出的煤矿进行的提升和运输,通过对提升机和运输方式的机电一体化数控技术应用拓展,将提升和运输的相关机械设备进行有目的性的机电一体化数控技术改造,使之在运行效率和运行能力方面得到提高。另外应用机电一体化数控技术还可以对矿井中的提升机和运输机进行全面的改造升级,利用此项技术使提升和运输的设备也具有信息化设备中才能具有的功能和控制方式,将井下此类设备从结构上进行优化,也是对于煤矿事业整体稳定性发展的重要保证。原因在于,当前进行井下输送作业的机械设备是以带式输送机为主的输送机应用,在进行带式输送机机电一体化数控技术的改造后,不仅能够提高带式输送机的工作效率,同时也能够对其他方面的性能以及自动化程度进行提高,从多个方面提高带式输送机对煤矿进行输送的能力。由此可见机电一体化数控技术在机械设备尤其是煤矿行业中的提升运输设备中应用的重要性,也使得机电一体化数控技术已经成为了煤矿行业中各企业在机械设备当中进行的必要发展方式。
3、 煤矿机械掘进过程中的机电一体化数控技术应用
掘进过程也是煤矿开采较为重要的一个过程,在应用机械设备进行掘进时能够对在煤矿掘进工应用的各种复杂设备进行整合,完善各个设备在掘进过程中的性能的同时也能够将这些设备进行有效的融合,通过在各个设备间建立联系,能够在煤矿机械掘进中形成一个系统的复杂整体,在一定程度上简化了进行煤矿机械掘进工作各个设备应用的复杂程度,同时也降低了进行开采的难度。使煤矿机械掘进工作更加轻便和简单,同时也减少了本身具有一定操作危险的设备进行人工操作的程度,极大的减少了由于没开掘进开采过程中发生事故引起的人员伤亡。
结语:机电一体化数控技术是目前新兴的科技产物,同时也是一种对机械操作有着更便捷改造的一种技术手段。随着社会的进步,科技逐步完善,机电一体化数控技术在煤矿行业当中的应用也在不断深入,使得煤矿生产中应用的机械设备也得到了不断地完善。通过不断深化的机电一体化数控技术应用,不仅从机械上完善了生产的工艺,同时也简化了人员管理方面的各项环节,通过对新机械设备和工艺的引进,逐步加深在煤矿行业中现代化建设的程度,为煤矿产业信息智能化提供助力。
参考文献:
[1]胡剑辉,唐建忠.煤矿机械中机电一体化数控技术的应用探析[J].科技创新与应用,2015(31)
关键词:煤矿;应用与管理;机电一体化技术
一、煤矿机电一体化技术的应用分析
1、煤矿安全监控工作体系分析这一工作环节主要是通过引入机电一体化技术提高工作效率,真正的提升安全监督与控制的工作,煤矿安全监控管理工作一体化目标的实现离不开信息化管理技术的应用、计算机技术的应用、机械自动控制系统的应用。笔者结合自身在煤矿企业工作的实践情况进行分析,由于科学技术的发展煤矿机电一体化技术在企业也得到了相应的推广,在安全管理中我们通过局域网的网络平台对矿井下作业情况进行安全方面的实时监控。除此以外还可以对煤矿的设备使用做到及时的监督与管理,这样不但提高了煤矿机械设备的使用寿命,还能保证安全生产,从而提高煤矿生产现场安全监控管理水平。2、煤矿运输提升设备的角度分析这一工作环节主要的工作重点是将带式运输的关键设备与机电一体化进行结合,这样的结合能够满足长距离、大规模的运输,有效的提升煤矿企业自动化水平。我们通过计算机的控制系统利用机电一体化的软启动模式将运输设备的惯性载荷处理方法进一步提升。在煤矿工作的现场,设备的工作面中轴承部位经常会出现跑偏及倒转的问题,这时候我们利用机电一体化的方式做到及时的监控与合理的评估,并结合下一阶段煤矿运输对设备功能的要求进行设备提升,将设备的操作与控制通过机电一体化技术实现自动化发展,提高煤矿企业的工作效率。3、煤矿采煤设备提升的角度分析这一工作环节需要结合有关的实际工作情况进行研究,在采煤设备现场运行的下滑过程中,利用机电一体化技术的应用使设备的制动能效得以发挥,对大倾角煤层下的采煤设备是具有一定价值的。在作业的采煤现在,由于机电一体化技术的干预,有效的提高了采煤设备的安全运行,即使遇到恶劣的采煤环境,设备的运行也能安全。机电一体化技术的应用能够对采煤过程中各类参数进行调整和优化,提高采煤结构体系,降低体积量水平,巩固动态属性,通过计算机技术实现采煤设备运行全程控制。
二、机电一体化技术在煤矿作业中的应用
1、机电一体化技术在提升机中的应用矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备。内装式提升机在结构上将滚筒和驱动合二为一,简化了机械结构。全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化。2、机电一体化技术在采煤机中的应用电牵引采煤机的使用,电牵引采煤机与液压牵引相比具有良好的牵引性,在采煤机前进的时提供牵引力克服阻力移动,在采煤机下滑时进行发电制动。电牵引采煤机可用于大倾角煤层,牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,所以电牵引采煤机可用在大倾角的煤层。电牵引和液压牵引不同,电牵引采煤机工作可靠,反应灵敏,动态特性好,使用寿命长,发生的故障少,降低了维修工作量。
三、煤矿机电一体化技术的管理分析
当前煤矿机电一体化技术的应用在管理方面有很多问题需要解决,我们需要结合煤矿的实际作业情况,建立适合的应管理方案,从而保证作业现场的管理优质。1、煤矿机电一体化技术管理的问题分析煤矿机电的管理部门的管理作用没有得到有效的发挥,虽然地方煤矿企业都设置了机电管理部门,但是主要的职能是机电管理与生产。1)机电管理部门的相关人员没有充分发挥管理作用,只将工作精力放在生产上。一些煤矿企业的领导只看重生产忽视管理的重要性,将机电的管理人员大大的缩减,严重的造成机电管理人员缺乏,技术手段落后,对于机电系统的组织建设不及时导致机电管理网络经常发生中断的情况,逐渐的淡化机电职能管理作用。2)机电队伍的整体技术水平低下,聘用技术基础差、文化较低的人员担任煤矿机电管理工作,对于煤矿机电管理对于没有进行系统设备管理理论和企业管理理论的学习就上岗就业,导致机电管理主要是凭经验进行管理的。很多煤矿企业的机电职工都没有接受过专业的培训,以至于理论知识缺乏的同时技术水平也不足,在实际的实践工作中经常出现违章作业。导致煤矿机电设备故障频发,甚至出现严重的安全事故。3)设备安全设施、保护装置不全,导致设备的安全隐患较多。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,对于电控系统、制动系统缺乏保护措施。井筒装备出现了严重的锈蚀情况。有的矿井为了大力的提高生产,主副井2小时的停产检修时间都不能得到有效的保证,对于绞车的负荷能力超过实际设计的能力。还有一些电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀根本不能进行定期的检测和校验。在井下的电气设备也不进行定期的试验,使用非阻燃的电缆、输送带,造成井下的电气设备失爆情况屡见不鲜。井下电气都没有使用过流保护、漏电保护等等,这些都是煤矿机电管理部门需要注意的安全隐患。2、煤矿机电管理主要的实施方法1)我们在设计机电管理制度的时候需要结合煤矿工作现场的实际情况,构建完整管理制度与规范,还要根据工作现场机电设备的投入,制定科学的机电工作方案,实现故障及时监测、诊断、预警系统的使用。2)对于煤矿机电管理人员,我们首先要对机电一体化技术的应用的工作人员进行系统的培训培,管理期间对各种违章行为进行正确及时的处理,还要总结各种机电设备常见故障排查表,对出现机电事故的设备进行追查与跟踪,定期评估煤矿工作机电一体化技术的应用情况,并制定完善的改进措施。3)制定机电一体化技术及相关设备的综合管理控制制度,加强煤矿机电技术管理人员的培训,从而发挥机电一体化技术的真正价值。
四、结语
随着科学技术的发展,煤矿机电一体化技术是煤矿企业信息化进步的重要支撑,是矿山实现综合自动化的基础,机电一体化技术在煤矿工作生产作业中具有相当重要的意义。煤矿机电一体化技术的应用能有效的提升运输设备的工作效率,针对在煤矿机电一体化技术管理我们需要从多个角度入手,将煤矿机电一体化技术管理工作进行合理的优化,进一步发挥实践效益。
参考文献:
关键词 煤矿机电技术;一体化;重要性
中图分类号TD6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)123-0186-02
0 引言
机电技术一体化又被称为机械电子工程学,是微电子技术融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术的一门跨学科的综合性高科技术。机电技术一体化在我国企业的广泛应用,推动了煤矿机械设备制造技术的快速发展,促进煤矿机电设备技术进入新的发展阶段,提高煤炭企业的经济效益和综合实力。
1 煤矿机电技术一体化应用的重要性
近些年来,随着现代科学信息技术的飞快发展,信息流成为机电技术一体化主流,在性能和功能方面,实现自动化、数字化、智能化性能。机电一体化将机械与电子科学技术融为一体,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品,加强煤矿企业管理,促进经济发展的重要措施。机电技术一体化是企业实现信息化管理的重要支撑技术,是煤矿行业全面实现综合机械设备自动化的前提与条件。
1)随着煤矿生产不断向深部水平发展,加速了机电一体化技术的发展和进步,促进机电一体化产品获得更强大功能、更优越性能,更高的智能化性能,促使企业获得更为先进的技术设备,进而谋求更大的生产小小。机电一体化技术在煤矿开采和运输装备的应用和推广,展现了多功能、高质量、高可靠性、低能耗的功能价值,以及最优化的系统工程技术,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、可持续的煤炭工业生产发展提供重要保障。机电一体化的发展降低生产煤矿劳动难度和提高安全系数,为传统的机械行业注入新鲜血液,实现文明生产;
2)煤矿机电一体化技术有效融合了机械、电子技术和液压控制技术,在一定程度上提高了煤矿机械设备的安全性能、经济效益性能、可靠性能、可操作性能等,同时,对于机械设备的作业精度、作业效率等也有了很大程度的改进,使得机械设备更方便进行安装拆除,便于日后的机器维护和现场在线监控,当机械设备发生故障时,可自动报警并实行故障自诊,优化了机械操作工作人员的工作环境和条件,不但提高了机器设备的工作效率,更达到了节能降耗,延长机械设备的使用寿命,提高生产效率的目的。有效解决实践应用管理问题,发挥机电一体化技术全方位优势,不但提高机电技术生产制造水平,增加产品的多功能性质,还节约能源资源和减少材料消耗,降低煤矿企业成本支出,而且在更新煤矿企业机械设备系统,改造陈旧老化的机器设备以及引入新技术产品方面取得突出的成效;
3)煤矿机电一体化产品在煤矿企业的应用,一方面能有效提高工作效率,改进落后的生产作业方式,降低操作人员的劳动量,大幅度提高劳动生产率和工作效率,另一方面也有利于提高作业人员安全操作质量和改善工作环境。除外,通过机电一体化设备在煤炭的采掘、运输过程的应用,更有利于减轻矿工繁重的体力劳动,降低事故发生率,避免工伤事故的发生,保证了矿工的人身安全;
4)煤矿机电一体化技术的运用能促进煤炭产量的提高,提高企业的经济收益,积极推动企业经济快速发展的同时也增加矿工的劳动收入,改善矿工的生活质量。此外煤矿机电一体化技术保障矿井安全生产监测监控系统实行,为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。这些机械设备在煤矿生产过程中的广泛应用,不但能减轻技术操作人员的工作负担和降低操作难度,而且提高了煤矿的生产水平和管理能力,创造了不可估计的经济效益和社会效益。
2 探索加强煤矿机电技术一体化应用的途径
1)引进国外先进煤矿机电技术一体化技术和设备,大力推广与使用机电一体化,不断提高设备的质量,改进和升级性能。机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但是我国在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面基础薄弱,相对国外先进机电设备技术还是比较落后的,与世界先进技术水平也存在很大差距。因此,必须掌握信息时代机电一体化技术能力操作,关注相关科学技术的发展趋势,适时引进国内应用实践。同时国家要积极鼓励企业开发拥有自己知识产权的核心技术和专利产品以及装置技术设备;要关注国内外高新信息技术的发展,将那些先进的高新技术运用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化和科学先进化发展,达到煤矿自动化生产,适应企业综合自动化的需要。
2)大力加强我国煤矿机电一体化技术产品的规范化、标准化、系统化和通用化的提高;要选用开放性和可靠性的通信技术,促进企业煤矿机电一体化技术向着智能化、可视化、网络化发展,广泛的应用到我国煤矿安全监控体系中;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备好坏和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的信息进行自动分析,发出诊断结果;加强煤矿安全生产监控体系管理,确保煤矿机电设备的持续良好运行,并为煤矿机械设备使用寿命、矿工生命安全提供完善保障。提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,做好煤矿安全管理工作,确保煤矿工人的安全,推动我国煤矿事业的发展;
3) 强化作业人员基础设备技术培训,提高职工职业素质道德。企业组织鼓励职工学习技术、钻研业务,掌握机电技术一体化技能操作,精选技术骨干做导师,积极开展导师带徒活动,认真培训煤矿矿机电设备技术后备人才,提高了职工的安全思想和业务技能以及工作责任意识。企业要建立全矿范围内营造尊重知识、尊重人才的良好氛围,提高技术人员待遇,稳定现有的机电一体化技术队伍;同时着手培养基础好、有事业心、敬岗爱业的技术作业人员,增强了技术后备力量。
3 结论
机电一体化技术具有性能先进、操作简便、准确可靠特点,是煤矿企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合现代科学自动化技术的最高水平,实现高产高效的最好选择。煤矿机电一体化技术实践应用,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,使设备动作趋于协调统一,提高安全性、可靠性,完善操作性能,为煤炭企业带来了更高的经济效益。而且,对有效解决实践应用管理问题,发挥机电一体化技术综合优势,提升煤矿企业生产管理水平,促进企业稳定高效发展,提高竞争力具有重要作用。
参考文献
[1]张五计.机电一体化在煤矿中的应用与分析[J]. 能源与节能网,2013.
【关键词】现代煤矿企业; 生产; 机电一体化技术; 应用策略
中图分类号:C29 文献标识码:A 文章编号:
1引言
煤炭资源是当今社会最为重要的能源之一,在国民经济中占有非常重要的地位。因为煤矿是高危行业,提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,最大减少用人,是实现矿井长治久安的关键所在。而机电一体化技术已成为现代煤矿的一个发展方向。 本文主要介绍了机电一体化技术的重要意义和现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略。以便更好地发挥该技术的优势为现代煤矿的进一步发展服务。
2机电一体化技术
机电一体化技术是基础的机械技术、 以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、软件编程技术等多学科的交叉综合。而在矿井的生产过程中,采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力,因此,要尽量选用先进的采煤工艺,以达到矿井的高产高效的目的。 随着我国工业控制自动化技术的发展,煤矿机电自动化在矿上的应用日益增多煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。
上世纪七十年代初,山西大同矿务局自行设计和制作的综合型机械化采煤工作面,标志着机电一体化技术在我国问世,随后机电一体化技术得到了迅速拓展,在煤矿生产中的应用也变得日益广泛。但是,当前我国对于这一技术的发展与西方发达国家存在较大的差距,加之我们煤炭工业兴起相对于其他行业要慢的多,作为新时期背景下的煤矿企业必须不断加大研发力度,引进先进技术,对现代煤矿生产机电一体化技术进行不断创新和升级,才能促进我国煤矿生产自动化的完全实现,助推我国煤矿事业迅速走向可持续发展的道路。
3探讨现代煤矿生产中应用机电一体化技术的重要意义
通过上述对机电一体化技术的分析和我们工作中的实际应用不难发现,在现代煤矿生产中应用机电一体化技术具有十分重要的意义,但具体主要表现在以下几个方面:
3.1应用机电一体化技术于现代煤矿生产中,极大的提升了工作效率
在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,是对传统手工工作方式的重大变革,越来越多的新型机电设备的广泛应用,对传统的煤矿生产模式进行了完美的转型和升级,不仅能降低矿工朋友的劳动强度,还能大幅度的提升劳动生产效率。
3.2应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升生产安全系数
在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,不仅能让矿工朋友摆脱繁重劳累的体力活动,还能避免在粉尘满天飞、潮湿阴暗的环境中高负荷、长时间的生产体力劳动,从而在提高煤矿生产安全系数的同时保障广大矿工朋友的生命安全,而利用机电设备替代传统的煤炭资源挖掘、运输和提升等危险大、任务重的工作,极大的确保了煤矿企业的安全高效生产和运作。
3.3应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升劳动效益
在现代煤矿生产中应用机电一体化技术,在提高企业生产效率的同时也提高了生产的劳动效益,煤矿企业获得更多的经济效益的同时,广大矿工朋友的薪资待遇也大幅度的提升,极大的改善了生活质量,并随着矿工工资收入的提高,极大的促进了当地经济的飞速发展。
4现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略
机电一体化技术在现代煤矿生产中的采煤、提升和运输三个方面的应用最为广泛也是最为关键。基于此,笔者从以下三个方面对机电一体化技术的应用策略作出以下几点分析。
4.1采煤机械设备方面机电一体化技术的应用
在现代煤矿采煤机械设备方面,电牵引采煤机是机电一体化技术应用的典范。由于该机械设备应用了机电一体化技术,其具备了传统液压型牵引采煤机无法具备的特点和优势,例如其牵引特性极佳,采煤机在前进的同时为其提供强大的牵引力,在下滑的同时能自行发电制动,在大倾角煤层中也是应用自如。传统的液压型牵引采煤机必须配备防滑装置,而电牵引采煤机则是采用的制动器,即使在倾角高达 400 到 50 0的煤层也能应用自如。尤其是其具有的可靠运行和使用年限长的特点,被现代煤矿生产企业所亲睐。不仅能高效的运行,还有较长的使用寿命,维修和保养也相对简便,具有较灵敏的反应和较好的动态特性,尤其是其结构极为简单和轻便,在运行时只需要进行一次电能到机械能的转换,且转换效率几乎接近 100%,而传统的液压型牵引采煤机的转换效率最多能高达70%。而这一切的优势,归根结底源于机电一体化技术的有效应用。
4.2提升机械设备方面机电一体化技术的应用
在现代煤矿提升机械设备方面,对机电一体化技术的应用效果最佳的就属矿井提升机,该提升机已经实现全数字化的交直流控制,其中内装式的提升机应用效果最佳,不仅把驱动和滚筒进行了有机整合,对机械设备的结构进行了有效的简化,还成为集计算机信息、自控、电力电子等电子信息技术为一体的煤矿提升机电设备。尤其是其全数字化的特点极大的提高了提升机械设备的安全性和可靠性,以总线的方式对电器的安装进行了升级和优化,加上所需要配置的硬件简单且互有较强的兼容性。因而机电一体化技术在提升机械设备方面也得到了极为广泛的应用。
4.3输送机械设备方面机电一体化技术的应用
在现代煤矿生产中,输送机械设备主要为带式输送机。这是由于其能长距离、连续、大量、稳定、高效的输送煤炭资源,特别是其实现自动化较为容易的优点,在煤矿生产输送中得到了广泛的应用。因而近些年来,各大煤矿生产企业都将其作为研究机电一体化技术的重点,具有代表性的是一种集机、电、液为一体的 CST 可控软启动装置在输送机械设备的应用,但由于目前相关技术壁垒还没有攻破,我国的带式传输机驱动方式主要局限在单滚筒、双滚筒和多滚筒的驱动方式,而且监控输送机的设备仪器的灵敏度、可靠性、性能以及使用寿命相对于西方发达国家要低得多,具有较大的差距,还需要不断努力攻克技术壁垒,才能进一步提升机电一体化技术的应用水平,从而更好的服务我国煤矿事业的发展。
4.4矿井安全生产监测监控系统中的应用
矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。自20 世纪 90 年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。
5结语
机电一体化技术在煤矿生产中的应用使生产效率和煤炭质量得到显著提升,作为现代煤矿企业,只有致力于机电一体化技术的应用,着力实现生产的自动化、智能化,不断提高企业自身的核心竞争力,才能助推企业实现完美的转型和升级。 在未来一段时期内,机电一体化技术应当朝着实现井下无人化作业、信息综合化管理以及煤矿生产全自动化等方向发展,这有助于加快我国煤矿产业与国际化接轨的速度。
【参考文献】
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[5]辛广文.煤矿机械滚动轴承的故障分析与防治措施[J].价值工程,2010(36).
【关键词】煤矿;机电;一体化技术;应用研究
现代的煤矿生产逐步对机电一体化加以实现,这种实现实质是指将自动控制技术、信息处理、机械和计算机等技术进行复合的应用,是由传统的机械工程转变为微电子技术方向的由多种现代化技术相互融合的综合技术,因此应用实践非常的广泛。煤矿工作若想达到高产、高效的程度,机电一体化技术的应用是唯一的选择。我国现阶段对于机电一体化的应用正处于处于阶段,各项技术的应用深度还有待进一步强化,本文对该问题进行研究,有助于以后应用的相关借鉴。
1 煤矿机电一体化技术的概念
机电一体化的实质内涵是以系统工程为基础,将机械和电子等多种相关技术加以融合,从而使系统整体和产品具有最佳的性能。机电一体化作为技术群组的一个总体称呼,它是由很多表现出特定功能的电子和机械设备组成,机电一体化即为电子、机械工程的有机整体,其反映的思想也是系统设计理论与集成综合技术。实践中可以看到,机电一体化具有非常大的优势,主要表现在其自身所拥有的节能性,在低碳经济的背景下有良好的发展前景,主要表现在以下两个方面。第一,基于运行和负荷情况自主进行控制与调整,使能源的使用量与排放得到有效减少。第二,结构构成简单,有较高的实际可操作性。机电一体化是以应用模块化、标准化为基本要求,通过设计制造而成,因此非常的严谨,而且这一体系可以将信息处理、监视以及运算功能有机的结合在一起,由此可见,机电一体化技术的发展,使之逐步趋向于现代化、智能化和规范化,在当前国内煤矿生产中所扮演的角色是不可替代的。
2 我国应用机电一体化的历史
我国的机电一体化技术处于萌芽状态应该归于我国自行研究所设计出来的第一套综合机械化采煤工作面的投入使用。但当前国内机械化综合应用仍然刚刚起步,具体应用过程中仍需依赖采煤机由液压牵引转化成电牵引。自从那以后,不断出现和应用的技术便层出不穷,像支架电液微机技术、故障诊断等。21世纪,我国的煤炭机电一体化技术所进行的研究与应用在大型固定设备的煤矿安全生产监控和后备保护方面所取得的显著成果有目共睹。但是,较之于西方发达国家而言,国内的采煤技术依然非常的落实,实践中还存在着很多的问题与不足。
3 煤矿发展中的机电一体化应用分析
第一,提升机上的机电一体化技术应用。采矿实践中,电气自动化已经得到了非常广泛的应用。对于采煤机而言,以前的起步标准必须是中厚煤层,现在已经可以在浅煤层相应进行实施。目前,因对滚筒式采煤机的运用,基本可以从整体上使大功率、高产量开采的目标达到。滚筒式的采煤机在牵引方面的飞跃是区别于其他传统的采煤机的。其良好的牵引特性使它可以对较大的阻力进行克服并且及时地向电网反馈电能。与此同时,这种具有极高可靠性能的牵引方式不仅尺寸较小、操作便易,而且使用年限很长,检修工作无时常进行的必要,工作质量和效率非常的高。
第二,煤矿运输过程中的机电一体化应用。煤矿井下原煤进行输送的首要工具是带式输送机。其具有的特点主要有:效率高、大的输送量、可靠运行、较容易实现自动化、连续长距离输送等。当前,驻澳的此设备所应用的是CST可控的软启动装置,此装置是机电液一体化的综合。其软驱动装置是特意为平滑起运送大惯性载荷而研究设计的,一条皮带运输机由多台或者是一台CST驱动的。因为一些条件,比如动态分析、在线监控以及启动延迟等技术制约,造成国内带式输送机驱动点仍不能同时超过3个,这就严重影响了国内输送机单机运量、长度。除此之外,国内输送机主要存在的缺点也不少,像其灵敏度和寿命低、可靠性差以及监控设备功能少。
第三,煤矿生产过程中机电一体化技术应用。在当前国内矿井生产实践中,对机械设备提出了更高的要求,尤其是对一些大功率机械设备要求更高一些。基于此,多数情况下都会将真空开关有效的应用在高压开关柜上,从而提高其服役期限。维护量相应减少且功率因数得到提高;同时,基于胶带机的应用,可以实现煤矿生产中的集中控制,并且还可以有效加强图像化以及信息化设备监控,这对全面提高煤矿生产安全性,具有非常重要的作用。
第四,煤矿生产自动监控过程中的机电一体化技术应用。实践中,通过微电脑自动变速控制,可以实现对煤矿生产中的综掘机在线监控,以实现煤矿生产的简单化与实际可操作性,从而有效降低劳动强度。在此过程中,应当充分发挥电机的作用,以有效降低能耗,提高人员、机械设备运行的安全可靠性。在目前国内形势下,对于微电脑运用,实行综合采煤机的有效控制,非常有益,同时它还可以让机械针对那些原本危险或者无法靠近的地方进行机械作业。
4 我国机电一体化的成果及其发展前景
机电一体化的投入使用不仅可以大大降低矿工的劳动强度,增加收入,而且对于煤矿生产的安全可靠性具有非常重要的作用。基于此,从整个层面上而言,其综合效益是非常可观的。同时,其对稳定煤炭市场有序健康的发展加以促进,也对我国的现代化进行建设有利。因此,机电一体化技术的应用范围非常的广泛,而且其未来应用价值会更大。
从实践中来看,如果机电一体化按照当前的势头继续发展,则一定会成为一种绿色环保技术。在此过程中,还要对国外的一些先进技术进行有效利用,对机电设备中的通信功能予以强化。同时,还要切实对当前机电类产品进行有效改进和完善,增强其用途,以实现资源的有效利用。
5 结语
本文主要对煤矿机电一体化技术及其应用进行了分析,希望可以为以后对其研究提供一些可借鉴的经验,从而为我国煤矿事业的发展奠定研究基础。
参考文献:
[1]郝锦龙.煤炭企业中机电一体化技术的应用研究[J].科技情报开发与经济,2011(10).
1 概述
机电一体化也称作机械电子工程学,是一项涉及到微电子技术、信息技术、机械技术、液压技术以及自动控制技术等数门学科知识的综合性技术。国外机械中引入机械一体化最早是在上世纪70年代,随着电子信息技术的迅猛发展,机械制造技术也不断进步,尤其是受微型计算机及未处理技术、信息处理技术以及传感技术等技术的发展,煤矿生产领域机械性能得到很大提升。
在煤矿工业中,机电一体化技术运用于煤的开采、挖掘及设备的装配中。随着机电一体化的技术在我国煤矿工业的使用普及,煤矿产业的综合实力不断攀升。使用机电一体化的系统发展煤矿工业,能够做到在短时间内完成最大的利益产出,使其真正向着煤工业的安全、高效、洁净等优化技术迈进。机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。
对于煤矿生产而言,在很大程度上受煤矿机械性能自动化程度以及经济性等因素的影响。从一定意义上讲,煤矿机械电器及电子控制系统的质量及性能对煤矿作业质量、生产效率以及煤矿机械设备的使用时限等均具有直接性的影响。当前,电子控制系统逐渐成为煤矿生产过程中不可或缺的重要内容之一,并且还是对煤矿现代机械技术水平进行评价的一大重要指标。随着现代化科技水平的不断提升,电子控制系统在煤矿机械中的重要性也会相应提升,功能也会越来越完善,从而对煤矿机械设备的使用人员以及维护人员提出更高的要求。
2 研究煤矿机电一体化技术的意义
2.1 有利于提高煤矿企业经济效益
煤矿企业通过对采煤设备机电一体化的改造,大大提高了企业的经济效益,主要表现在:其一,劳动生产率得到了大幅度的提高;其二,企业员工的薪酬待遇也得到了大幅度的提高;其三,员工的工作环境和安全状况得到了有效地改善;其四,给予地方周边经济也起到了带动作用,例如,机电一体化的建设的过程中提供了信息化维修、系统集成等众多新的岗位。
2.2 有利于提高煤矿效率
虽然现在大部分企业已经开始使用机械采矿生产,但是目前普遍存在着机械化水平不高、工人劳动强度依然很大的困境。采矿机械通过使用机电一体化技术可以节省人力资源、提高挖掘效率、降低生产成本等。
2.3 有利于煤矿企业的安全生产
机电一体化有利于煤矿企业的安全生产主要表现在以下几个方面:其一,以往的煤矿企业的井下工作环境潮湿、阴冷、粉尘多对工人的身体健康影响很大,现在采用机电一体化方式生产减少了工人的劳动强度、优化了生产环境。
3 煤矿机电一体化应用的现状
3.1 在监控系统中应用
将机电一体化应用于监控系统中,能够及时发现生产过程中存在的安全隐患,采取相应的处理措施,避免了安全事故的发生,保证了设备运行的持续高效,降低了生产中设备停运等影响生产效率问题的发生,达到提高生产效率的目的。同时,机电一体化的而运用,还能够促进监控系统软硬件的研发,为煤矿生产现代化提供保障。
3.2 在采煤设备中应用
采煤设备的生产效率直接关系到煤矿生产的整体效率,通过应用机电一体化技术,能够大幅度的提高其牵引能动性,提升其制动能效,减少了设备的故障发生率,降低了设备维护所需要的人力和物力成本,增强了设备对恶劣环境的抵抗能力,从多个方面提高了设备运行的安全和效率。
3.3 在运输设备中应用
煤矿的运输速度在一定程度上会影响煤矿生产的效率,而随着我国各方面对煤炭资源需求的不断提升,就对煤矿的运输速度提出了更高要求。在运输设备中使用机电一体化措施,能够通过自动化管控的方式对带式运输机进行操作,利用计算机技术来对运输系统进行启动和控制,提高了惯性荷载处理的效率,从而实现煤炭生产运输过程的可靠和高效。
4 煤矿机电一体化创新应用
4.1 环保化设备的应用
随着人们环保意识的增加,煤炭生产工作也必然朝着绿色生产的方向发展,如此一来,环保化的机电一体化设备就会被运用的煤矿生产中。环保化的设备通过有效降低生产过程中污染物产生量,加强对各种废弃物的回收利用,控制各种环境污染物的排出量,从而有效实现煤矿机电一体化生产的绿色环保。
4.2 系统化设备的应用
随着各种新技术的不断发展,机电一体化中包含的技术种类也越加繁多,在一定程度上增加了其使用难度,因此,将各种技术纳入到一个系统中,提高设备的功能性,就成为机电一体化的重要内容。系统化设备的应用能够有效避免设备运行中各方面不协调而造成的问题,充分发挥各方面的功能,从而提升煤矿生产工作的效率。
4.3 智能技术的应用
为了避免由于管理制度落实不到位或人员素质不足等给煤矿机电一体化造成的不利影响,运用智能技术就成为一种有效的解决措施。
(1)智能技术可以降低人为因素对机电设备运行的干扰,通过智能系统对机电设备运行中存在问题进行自我调节,有效降低故障发生率。
(2)智能技术还能够增加机电一体化的功能,得到更为全面、准确的矿井信息,从而提高生产的安全性。
4.4 微型设备的应用
随着微电子技术的不断发展以及煤矿开采工作的需求,一些无法利用大型设备完成的工作需要引进微型设备。
(1)微型设备能够适应更为复杂的工作环境,进入到矿井更深处,为扩展开采范围提供帮助。
(2)微型设备的携带、操作更为方便,降低机电设备按照运行需要的人力、物力成本,实现全地形、全天候作业,进而提高煤炭生产工作的效率。
【关键词】 机电一体化;创新发展;发展趋势
中图分类号: TH-39 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
机电一体化在讲科学、争创新的良好社会环境中飞快的发展,推动了机电自身的发展进步也促进了社会的发展。机电一体化是传统的机械行业与现在电子技术想结合,形成一种新的体系,是现代机械技术发展的要求和产物。机电一体化在很多高校中很受欢迎,学术种类繁多。根据我国国情,机电一体化需经过一定时间的发展,才能达到国际先进水平。这就需要采用边引进、边消化,进而改进、创新的方针,利用我国劳动力廉价的优势,引进、消化国外发展多年、比较成熟的技术进行来料加工、合资经营和独立经营,在较短时间内使一些产品达到国际水平。独立发展适合中国国情的、具有中国特色的机电一体化产品,做到引进利用、消化、改进、开发、创新,充实基础,积累经验,培养人才,积极稳妥地前进。
二、机电一体化发展方向的内容
1.技术设计的单元化
目前主要是从单元化技术来研发机电一体化技术。单元化是把系统分为几个单元模块,如工控机、运动控制卡、伺服电机及步进电机、CAN总线、电动机驱动器、回转单元等。在接口一致的前提下,将单元的设计完成后再结合,实现机电一体化系统具有高度的可扩展性以及互换性的优越性。
2.控制系统的树状网络化
控制系统的网络化是指把电子计算机作为节点,其它的运动控制卡、CAN卡等作为子节点,这样节点和子节点就形成了树桩的网络状态。在实现监控中,计算机把电机工作的情况和传感器的反馈信息进行处理,实现整个系统的优化整合,实现了网络把每一个控制点联系起来,实现对机电的控制,实现机电一体化。对控制对象的选择上,也能伺服电机来实现高精度的工作要求。利用计算机对不同节点信息进行处理,再将其反馈到每一个控制对象上,利用这种方法来完成协同控制。
3.系统应用的长久化
在进行机电的操作中,对机电的控制对象的数目来增加控制卡的数目,只要在电气上作出改动即可,或者对其它设备的添加来实现系统功能的扩展。比如:为了使图像定位和图像智能的控制准确性,可以通过添加几个工业摄像头的方式来实现。我国先进生产力的发展状况,其迅速发展的趋势预示着其有广阔的发展前景。
三、机电一体化技术创新发展前景概述
1.进一步实现机电一体化技术用途的广泛化
不管在小方面还是大方面,机电一体化的应用会更加的广泛,自动化产业的发展主要依赖机电一体化来实现,同时也是工业化、航天工业、各种国防工业技术的基础。纵观国外的机电一体化发展中,机电一体化发展较快的国家,带动了PLC工业控制的发展,应用更加的广泛。作为机电一体化的核心的程序控制器技术也不断的发展,带来了程序控制一体化的变革。PLC是工厂自动化控制的核心技术。但是,PLC的质量在不同品牌之间质量不一样,因为在把阶梯图的绘制转化成PLC的指令过程中遇到的困难较大
2.机电光一体化是必然要求
新世纪以来,随着半导体微电子技术、镭射技术的飞速发展,各种显示产业和生物科技的发展,使得机电一体化必然向机电光技术方向的发展。机构设计、精密制动器、人机界面、微处理器,程序或反馈控制、诊断信号的处理与错误、辨别图形、制程工程以及仿生人工智能是机电光技术的典型范围。机电光系统的类型可以根据光学、各种光学元件的互动程度及其组合特性分为三个类型。即光机整合的类型;内嵌光电或者光学装置的类型;在光学系统中嵌入机电装置。
四、机电一体化技术的具体方向
1.国际化方向的发展
全球经济的合作与发展,是机电一体化走向国际化的社会环境。由于计算机的发展,网络的便利性为发展科技、工业生产、科教文卫等都发生了巨变。地球村产生了地球经济,很多企业走出本土面向世界,国际间的经济合作交流促进了机电一体化技术的发展。机电技术创新发展的新产品能迅速走向全世界,畅销全球。
2.智能化方向的发展
21世纪的机电发展技术更加重视智能技术,智能技术是一个区别于传统机械技术的特征。机电一体化的智能化要求在以后的机电操作控制中,依赖于人工智能、运筹学、计算机信息学、混沌动力学等新的学科知识,模拟人类智能,实现机电一体化的优越性。智能化是发展趋势去很多地方受到应用,节约了更多的人工成本,实现以依靠科学进步提高工作效率的理想境界。
3.微型化的发展趋势
鉴于传统的机电一体化的庞大笨重,不易展开工作的缺点,电机一体化微型化起步发展于20世纪末。微型化的发展不仅提高了机械的一体化优越性,还体现微电子系统的优越性。
纳米技术是机电微型化发展的技术方向。目前的为机电一体化应用中,在生物、通信、制造业、医疗等领域有很好的影响力。但是主要存在的发展瓶颈是机电设备的复杂性导致不能与当前微电子技术同等的发展力度,机电一体化微型化的技术落后后微电子技术的发展。但是随着科技的进步,微机电技术一定也能得到更好的发展,从而促进机电一体化整体的微型化水平。
4.模块化的方向发展
模块化是机电一体化技术的主要发展方向。因为模块化的工作量大、繁琐、生产的厂家多,对零件之间的紧密配合的程度要求较高。如果各个零部件之间的配合不好,就有可能使得机电一体化技术不能很好地实现,这就需要对机电一体化进行模块化设计。模块化设计就是将多个要素组合在一起,构成一个子系统。多个子系统最后又组合成为一个整体,从而生成一个新的系统,产生不同的功能。
5.绿色化的方向发展
环保问题是任何一个技术发展首先考虑的问题,改过了以前片面追求经济效率而忽视环境保护的做法。绿色发展方向是主流方向,不仅是一个时代的技术发展趋势,也是人类创造科学文明必须遵守的准则。绿色产品能够使用最少的资源,达到最大的经济效益,同时对环境造成最小的污染,绿色产品在制造、使用和销毁的过程中都能够符合环境保护的要求,也不会威胁到人类的生存健康。
五、机电一体化技术发展的保障
单靠机电本身的发展是不科学的,应该得到多方面的保障。虽然机电一体化的发展速度很快,竞争力也很强。仍有其它问题存在,要保证机电一体化技术能够有一个较好的发展的措施,可以从以下的几个方面来进行:要让政府的决策高层认识到机电一体化技术的重要性;加强对机电一体化技术人才的培养;发展电力电子关键技术,加强对机电一体化技术的研究;注重理论与实际并行;积极推动“产学研合作”;机电产业要走进校园内部去寻找人才与合作;建立未来的研究对象。
六、结束语
机电一体化的发展中会不断的完善,控制系统也会强大,作为一个机电工作人员必须对它有个全面科学的认识。承认机电一体化技术在发展的成果,也要发现各种问题,毕竟机电一体化技术的发展时间不长,在发展的过程中还会面临很多困难和问题,我们应该坚持科学的发展观,认真分析机电一体化技术发展的现状,使得机电一体化能够在国家的发展当中做出更大的贡献。
参考文献:
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关键词:煤矿机电一体化;现状;问题;创新应用措施
中图分类号:TH657.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)05-0118-01
煤矿是我国最为主要的能源之一,提高其生产效率就成为煤矿行业的重要工作。机电一体化是提高煤矿生产效率的重要措施,分析其中存在的问题,找出对应的方法,也就成为煤矿行业工作的核心和关键点。
1 煤矿机电一体化应用的现状
1.1 应用于采煤设备中
采煤设备的生产效率直接关系到煤矿生产的整体效率,通过应用机电一体化技术,能够大幅度的提高其牵引能动性,提升其制动能效,减少了设备的故障发生率,降低了设备维护所需要的人力和物力成本,增强了设备对恶劣环境的抵抗能力,从多个方面提高了设备运行的安全和效率。
1.2 应用于运输设备中
煤矿的运输速度在一定程度上会影响煤矿生产的效率,而随着我国各方面对煤炭资源需求的不断提升,就对煤矿的运输速度提出了更高要求。在运输设备中使用机电一体化措施,能够通过自动化管控的方式对带式运输机进行操作,利用计算机技术来对运输系统进行启动和控制,提高了惯性荷载处理的效率,从而实现煤炭生产运输过程的可靠和高效。
1.3 应用于监控系统中
将机电一体化应用于监控系统中,能够及时发现生产过程中存在的安全隐患,采取相应的处理措施,避免了安全事故的发生,保证了设备运行的持续高效,降低了生产中设备停运等影响生产效率问题的发生,达到提高生产效率的目的。同时,机电一体化的而运用,还能够促进监控系统软硬件的研发,为煤矿生产现代化提供保障。
2 煤矿机电一体化应用存在的问题
2.1 管理制度落实不够
机电安全管理制度是机电一体化功能充分发挥的重要保证,对于安全生产有着重要作用。但是,在实际执行中,却存在着落实不够问题,给机电一体化运行的安全带来较大影响。
①许多机电企业对于机电安全管理的重要性认识不足,使管理工作只是流于形式,在实际管理中各种违规现象依然屡见不鲜。
②对于安全管理的监督严重不足,许多安检人员在工作中敷衍了事、没有积极性和主动性,甚至是随意填写安检表,使得许多安全隐患难以被发现,增加了安全事故发生的概率,给生产效率造成潜在隐患。
2.2 机电设备落后
虽然机电一体化能够有效提高生产效率,保证企业的经济效益,但是在实际生产中,许多煤炭企业只注重眼前利益,对于机电设备的重视不够,导致了一系列的问题。
①机电设备老化问题,许多企业的机电设备使用时间已经超过了规定的使用年限,但仍在运行之中,存在着较大的隐患。
②超负荷运行问题,许多企业为了追求更大的产量,并不考虑机电设备自身的荷载,只是一味的长时间高负荷运行,缩短了设备的使用年限,给设备安全造成不良影响。
③缺乏对设备的维护,许多机电设备为了满足生产需求,持续不断的处于运行状态,并没有及时的停运检修,增加了其安全事故发生的概率。
2.3 机电人员素质不足
机电人员素质不足也是影响煤矿机电一体化应用水平的重要因素。
①机电人员自身技能水平不足,缺乏对各种机电设备性能、参数指标、运行故障解决等的了解与掌握,使其无法及时发现或解决设备运行中出现的问题。
②机电人员工作态度问题,许多员工都存在着责任心不强、日常操作或检修较为随意等问题,给机电设备运行安全造成极大威胁。
3 煤矿机电一体化创新应用措施
3.1 智能技术的应用
为了避免由于管理制度落实不到位或人员素质不足等给煤矿机电一体化造成的不利影响,运用智能技术就成为一种有效的解决措施。
①智能技术可以降低人为因素对机电设备运行的干扰,通过智能系统对机电设备运行中存在问题进行自我调节,有效降低故障发生率。
②智能技术还能够增加机电一体化的功能,得到更为全面、准确的矿井信息,从而提高生产的安全性。
3.2 微型设备的应用
随着微电子技术的不断发展以及煤矿开采工作的需求,一些无法利用大型设备完成的工作需要引进微型设备。
①微型设备能够适应更为复杂的工作环境,进入到矿井更深处,为扩展开采范围提供帮助。
②微型设备的携带、操作更为方便,降低机电设备按照运行需要的人力、物力成本,实现全地形、全天候作业,进而提高煤炭生产工作的效率。
3.3 系统化设备的应用
随着各种新技术的不断发展,机电一体化中包含的技术种类也越加繁多,在一定程度上增加了其使用难度,因此,将各种技术纳入到一个系统中,提高设备的功能性,就成为机电一体化的重要内容。系统化设备的应用能够有效避免设备运行中各方面不协调而造成的问题,充分发挥各方面的功能,从而提升煤矿生产工作的效率。
3.4 环保化设备的应用
随着人们环保意识的增加,煤炭生产工作也必然朝着绿色生产的方向发展,如此一来,环保化的机电一体化设备就会被运用的煤矿生产中。环保化的设备通过有效降低生产过程中污染物产生量,加强对各种废弃物的回收利用,控制各种环境污染物的排出量,从而有效实现煤矿机电一体化生产的绿色环保。
4 结 语
随着我国煤矿生产规模和生产水平的日益提高,煤矿机电一体化的发展将会得到长足的发展和进步。在当前的煤矿机电一体化中,还存在着较多影响其生产效率的因素,对其发展造成了严重阻碍。因此,为了促进煤矿机电一体化的顺利发展,需要加强对这些问题的重视,采取针对性的措施进行解决,并积极开发创新应用方法,来从各个方面有效提高煤矿机电一体的生产效率,从而提高其应用水平。
参考文献:
[1] 何希江.煤矿机电一体化技术现状及研究进展[J].大科技,2014,(24).
关键词:机电一体化;应用现状;发展趋势
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
众所周知,现代科学技术极大地推动机械工业领域的技术改造和革命。迄今为止,世界各国都在大力推广机电一体化技术。近些年来,我国的计算机技术和微电子技术得到了长足的发展。在此基础上,这些技术被广泛应用到了机械工业领域,形成了机电一体化,不仅对机械工业的产品功能、构成和技术结构产生了重要影响,而且也给机械工业的生产方式及管理体系带来了巨大变化,使工业生产从“机械电气化”时代迈入了“机电一体化”阶段。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用,不仅深刻影响着机电一体化的发展趋势,而且深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展,并以蓬勃的生机向前发展。
1机电一体化概述
机电一体化的概念最早是1960年代末由日本安川电气公司提出,是将机械和电子技术集成结合起来所构成的系统的总称。作为一门新型学科,机电一体化已经建立起了一套自身的体系,并且随着科技的进步不断得到充实和更新。机电一体化的基本特征表现在:它从系统的视角出发,成功将微电子技术、机械技术、自动控制技术、信息技术、计算机技术、传感测控技术及电力电子技术的应用有机结合起来。作为一种系统工程技术,机电一体化通过对各功能单元进行合理布局与配置,使这些功能的高质量、高可靠性、低能耗价值得到了充分的体现,实现了优化系统的目的。一个所谓的机电一体化产品或机电一体化系统就由此产生。所以,“机电一体化,,涵盖“技术”和“产品”两个方而。需要特别指出的是,机电一体化技术并不是微电子技术、机械技术等新技术的简单拼凑,而是将以上技术群进行有机融合的综合技术。正是这一点,使机电一体化在概念上与机械电气化相区别。从发展历程看,尽管从纯技术发展到机械电气化,但这样的机械工程技术仍属传统机械。进入到机电一体化阶段后,其中的微电子装置不仅具有了和某些机械部件一样的功能,而且还具备了诸如自动处理信息、自动检测、自动调节与控制等许多新的功能。形象地说,机电一体化产品不仅可以替代人力去完成许多机械劳动,实现人手和肢体的延伸,而且还拥有了智能化特征,实现了感官与头脑的延伸。这一点也在功能上将机电一体化与机械电气化区别开。这个定义强调它将扮演越来越重要的角色机电整合。它在复杂的非线性上下文包括电脑和数字信号处理器(dsp),它存储和处理信息、通讯和互联网,这发送信息,以及各种计算机辅助设计(CLAD)软件。
2国内机电一体化技术应用现状
当前我国正处于市场经济的发展阶段,尽管较之以往我们的机电产品出口取得了显著的成绩,但是仍然不能忽视存在的问题。正确对待机遇和挑战,思考并解决当前存在的问题无疑会有助于提高我国机电技术产品的水平和性能,对于完善我们的市场经济制度也大有裨益。从促进产业结构调整,推动完整的机电一体产业形成的角度看,我们的机电一体化而临以下两点任务:其一,要进一步推动传统工业技术升级,实现节能高效,这就需要对传统产业进行微电子技术改造。其二,大张旗鼓地开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。
首先,在技术政策上,要对能耗高、效率低下、不符合环保标准的传统产业进行限制,加快对落后产品的淘汰。同时,要鼓励对传统产业实施机电一体化技术改造。
其次,我国机电一体化产业覆盖而广,发展迅速,而我们的财力、人力和物力是有限的,产业的规划和发展不可能而而俱到,所以我们应建立机电一体化行业“协会”性质的统管合作机构,并赋予其职能,既有利于深入的行业调查,指导行业布点布局的调整,发展重点项目,又有助于制定出纵览全局的“机电一体化”发展计划和战略规划,以避免开发上重复、生产上撞车。
再次,通过“协会”的有效组织和广泛宣传,一来可以建立行业信息平台,及时分享更多的行业内部信息,二来可以增加产业在社会上的认知,使行业内外都重视和支持“机电一体化”的发展,既可以吸引外商到我国投资发展“机电一体化”的眼球,又可以更加方便合理调配资源。同时,尽管人民币升值短期内会减缓我国机电产品出口,但对技术贸易来讲,却可以利用此时的时机,大量引进相关产业的先进技术,反哺自身加工业,提高企业的利润空间。作为世界上最大的发展中国家,大力发展机电一体化技术,用微电子技术改造传统产业,开发数字化、智能化机电产品,既是振兴我国传统机电工业的新鲜血液和源动力,也是一条促使机电行业产业、产品结构调整日益完善的捷径。
3机电一体化技术发展趋势
Electrochemic-mechanical系统(MEMS)一直是一个近年来热门研究领域。它也是一个快速增长的行业,它们的大小已经超过100亿美元,数以百万计的MEMS一直在等产品汽车安全气囊和喷墨打印机。MEMS技术已经应用到开发微型光学开关来处理高卷数据和话音通信的通信。MEMS本身是一个机电一体化极好的例子。作为另一个措施,表示的重要性小型化、美国政府投资270美元在2000年在国家纳米技术倡议关于人口统计学的改变,ASME报告中,“人口统计学是第二强大的力量改变世界的经济和社会。在未来40年,世界人口预计将将增长50%左右。婴儿潮一代将进入高级成熟度然后年老。“然后,报告触动了几个具体的方而包括欧洲和日本人口迅速老龄化趋势。虽然报告中没有讨论ASME,这种趋势将激励机电朝着人性化方向发展,如护理机器人的研发被称为人类友好的机电一体化。美国机械工程师协会(CASME)最近发表了一份报告,题为《机械工程在21世纪的发展趋势》,其内容主要介绍了从20世纪到21世纪机电一体化的进展和今后发展的趋势。它从以下四个类别描述了工程学的变革趋势:技术变革、人口变革、经济变革和社会变革。随着科技的进步,以下八个领域将会是机电一体化发展的主要途径:信息技术、微型化、材料科学、生物工程和医药、能源、运输、环境工程和制造业等。
4结论
在经济全球化趋势逐渐增强,市场竞争日趋激烈的当今社会,机电一体化的发展对优化本国的产业结构和发展本国经济具有至关重要的作用。机电制造思维是基于现代工程教育而逐步兴起和发展起来的。机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。总而言之,机电一体化技术作为机械技术,信息技术,电子技术和计算机技术的融合、发展与延伸,在经济社会不断建设发展的过程中占据着极为关键的地位。我们需要明确机电一体化技术未来发展方向,妥善处理机电一体化技术在发展过程中而临的问题与障碍,推动机电一体化时代的全而发展。
参考文献:
[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012,(1):37.
关键词:煤矿生产;采煤设备;机电一体化技术
1前言
随着经济社会的快速发展,我国的工业生产水平和人民生活质量都取得了大幅度的提高,这一方面促进了社会生活和生产的发展,但同时也造成了对煤炭等资源的需求量呈现出逐年上涨的趋势。在这种背景形势下,提高煤矿的生产效率,从而使其能够为我国的国民经济发展提供不竭的动力具有重要意义。现阶段,随着大量机械设备在煤矿生产中的应用,我国的煤炭采掘和生产效率较过去有了显著提升,但同时我们也要清醒地认识到,与欧美等发达国家相比,我国采煤设备的机电一体化水平还较低,这导致应用到煤矿生产中的机械技术和电子技术的整合优势没有得到充分发挥,从而给煤矿生产效益的提升造成了限制。鉴于此,我们还有必要进一步加强机电一体化技术在采煤设备中的应用,以促使煤矿生产的安全性和效益不断得到提升。
2采煤设备机电一体化的发展现状分析
早在上个世纪70年代末,就已经有一些机电一体化产品在煤矿生产中得到了初步应用;而在进入到上个世纪80年代后,欧美等发达国家更是对采煤设备进行了大量的研究和开发工作,这使得采煤设备的自动化水平取得了突飞猛进的发展,设备的工作可靠性也得到了进一步提升。其中,机电一体化技术在这些研究和开发过程中起到了至关重要的作用。与欧美等发达国家相比,我国在这方面的研究起步较晚,但发展却十分迅速。截止到目前为止,我国小型煤矿生产的机械化程度已经达到了50%以上,大中型煤矿的机械化程度则达到了90%以上,部分大型煤矿的采煤设备已经初步实现了机电一体化,当然机电一体化技术的应用广度和深度还有待进一步地提升。总的来说,我国采煤设备的机电一体化水平还落后于欧美等发达国家,很多关键技术和设备还只能依靠进口。然而经过多年的发展,我国也摆脱了过去那种全部依靠引进的局面,在一些设备上已经初步实现了国产化,例如由我国自主研制的交流电牵引采煤机等。现阶段,我国在变频器等核心电控设备技术方面还存在突出短板,在设备故障诊断以及工况监测系统方面的研制工作也处于较低水平,但笔者坚信,这些问题随着我国研制工作的进一步深入,必将逐步得到解决。
3提升采煤设备机电一体化水平的重要性
实现采煤设备的机电一体化可以大幅度提升设备的工作性能。当前依靠微机和微处理器来实现对采煤设备控制的产品已经比较普及。电子控制技术已经深入到煤矿机械的许多方面,比较典型的就有基于变频器控制的采煤机、基于PLC控制的提升机等等,而这些都使得煤矿机械设备的自动化水平和工作可靠性取得了巨大的提升,进而提升了煤矿的生产效益。未来随着煤矿机械化程度的不断提升,煤矿生产过程对机电一体化技术的应用要求也必将进一步提升。提升采煤设备的机电一体化水平,不仅可以提升煤矿生产效率,而且还使得设备的工作可靠性得到了极大提升,这对于提升煤矿的安全生产水平、降低煤矿安全事故的发生几率也具有重要意义。
4机电一体化技术在采煤设备中的应用探讨
4.1提高操作人员使用机电一体化技术的水平
随着采煤设备机电一体化水平的不断提升,设备的操作过程也变会变地更加复杂。此时,为了发挥机电产品在煤矿生产中的作用,就必须对相关操作人员进行培训,使他们能够掌握相关机电产品的工作原理,并能在实际生产过程中进行熟练应用,从而使这些设备产品的效益得到充分发挥。
4.2提高采煤设备的自动化程度
在现实中,要提升采煤设备的机电一体化水平,其中一个非常关键的途径就是提升采煤设备的自动化程度。例如对相关设备的控制可以采用微机控制或PLC控制,操作人员只需要预先设定好程序,机械设备就可以根据程序进行连续不断地生产作业,从而有效提升设备的自动化水平。
4.3节能降耗,提高生产效率
在采煤设备中应用机电一体化技术,不仅可以降低操作人员的工作强度,而且还利于煤矿企业降低生产过程中的能耗,这对于煤矿企业实现长远健康发展具有重要的促进意义。例如通过在井下的胶带输送机、通风机以及提升机上应用变频起动、PLC控制系统等,就可以有效节省电量30%左右。
4.4在线监控和故障诊断
通过应用机电一体化技术,可以对关键采煤设备或者设备的关键部分进行在线监测(如图1所示),一旦发现设备存在故障隐患,就可以及时采取措施进行处理,这对避免设备故障的扩大化和降低设备安全事故发生几率具有重要意义。此外,通过对设备工况的实时监测和分析,可以设备的故障隐患得以及时发现和处理,这在一定程度上也降低了设备故障对设备的损害程度,不仅使维修成本得到了降低,而且还能延长设备的使用寿命,从而使煤矿企业获得更多的效益。
4.5现场无人作业
在采煤设备上应用机电一体化技术,利于实现远程控制,这可以使操作人员远离一些危险的作业现场,从而使煤矿生产的安全性得到极大提升。
5结语
机电一体化技术在煤矿生产中的作用越来越重要,提升采煤设备的机电一体化水平不仅利于实现煤矿的安全生产,而且还能大幅度提升煤矿企业的综合效益,应该引起我们充分的重视。
作者:郑忠宁 单位:神华宁煤集团公司安全监察局
1)随着煤矿生产不断向深部水平发展,加速了机电一体化技术的发展和进步
促进机电一体化产品获得更强大功能、更优越性能,更高的智能化性能,促使企业获得更为先进的技术设备,进而谋求更大的生产小小。机电一体化技术在煤矿开采和运输装备的应用和推广,展现了多功能、高质量、高可靠性、低能耗的功能价值,以及最优化的系统工程技术,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、可持续的煤炭工业生产发展提供重要保障。机电一体化的发展降低生产煤矿劳动难度和提高安全系数,为传统的机械行业注入新鲜血液,实现文明生产;
2)煤矿机电一体化技术有效融合了机械、电子技术和液压控制技术
在一定程度上提高了煤矿机械设备的安全性能、经济效益性能、可靠性能、可操作性能等,同时,对于机械设备的作业精度、作业效率等也有了很大程度的改进,使得机械设备更方便进行安装拆除,便于日后的机器维护和现场在线监控,当机械设备发生故障时,可自动报警并实行故障自诊,优化了机械操作工作人员的工作环境和条件,不但提高了机器设备的工作效率,更达到了节能降耗,延长机械设备的使用寿命,提高生产效率的目的。有效解决实践应用管理问题,发挥机电一体化技术全方位优势,不但提高机电技术生产制造水平,增加产品的多功能性质,还节约能源资源和减少材料消耗,降低煤矿企业成本支出,而且在更新煤矿企业机械设备系统,改造陈旧老化的机器设备以及引入新技术产品方面取得突出的成效;
3)煤矿机电一体化产品在煤矿企业的应用,一方面能有效提高工作效率
改进落后的生产作业方式,降低操作人员的劳动量,大幅度提高劳动生产率和工作效率,另一方面也有利于提高作业人员安全操作质量和改善工作环境。除外,通过机电一体化设备在煤炭的采掘、运输过程的应用,更有利于减轻矿工繁重的体力劳动,降低事故发生率,避免工伤事故的发生,保证了矿工的人身安全;
4)煤矿机电一体化技术的运用能促进煤炭产量的提高
提高企业的经济收益,积极推动企业经济快速发展的同时也增加矿工的劳动收入,改善矿工的生活质量。此外煤矿机电一体化技术保障矿井安全生产监测监控系统实行,为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。这些机械设备在煤矿生产过程中的广泛应用,不但能减轻技术操作人员的工作负担和降低操作难度,而且提高了煤矿的生产水平和管理能力,创造了不可估计的经济效益和社会效益。
2探索加强煤矿机电技术一体化应用的途径
1)引进国外先进煤矿机电技术一体化技术和设备,大力推广与使用机电一体化,不断提高设备的质量,改进和升级性能。
机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但是我国在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面基础薄弱,相对国外先进机电设备技术还是比较落后的,与世界先进技术水平也存在很大差距。因此,必须掌握信息时代机电一体化技术能力操作,关注相关科学技术的发展趋势,适时引进国内应用实践。同时国家要积极鼓励企业开发拥有自己知识产权的核心技术和专利产品以及装置技术设备;要关注国内外高新信息技术的发展,将那些先进的高新技术运用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化和科学先进化发展,达到煤矿自动化生产,适应企业综合自动化的需要。
2)大力加强我国煤矿机电一体化技术产品的规范化、标准化、系统化和通用化的提高
要选用开放性和可靠性的通信技术,促进企业煤矿机电一体化技术向着智能化、可视化、网络化发展,广泛的应用到我国煤矿安全监控体系中;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备好坏和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的信息进行自动分析,发出诊断结果;加强煤矿安全生产监控体系管理,确保煤矿机电设备的持续良好运行,并为煤矿机械设备使用寿命、矿工生命安全提供完善保障。提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,做好煤矿安全管理工作,确保煤矿工人的安全,推动我国煤矿事业的发展;
3)强化作业人员基础设备技术培训,提高职工职业素质道德。
企业组织鼓励职工学习技术、钻研业务,掌握机电技术一体化技能操作,精选技术骨干做导师,积极开展导师带徒活动,认真培训煤矿矿机电设备技术后备人才,提高了职工的安全思想和业务技能以及工作责任意识。企业要建立全矿范围内营造尊重知识、尊重人才的良好氛围,提高技术人员待遇,稳定现有的机电一体化技术队伍;同时着手培养基础好、有事业心、敬岗爱业的技术作业人员,增强了技术后备力量。
3结论
【关键词】机械化工程施工;施工机械;成本管理;成本控制
1.引言
机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,具有技术、经济及社会效益[1]。随着现代科学技术的发展,机电一体化在煤矿系统的应用,在很大程度上降低了煤矿生产的劳动强度,改善了煤矿工作环境和安全系数,提高了煤矿系统的劳动生产率,对我国煤炭行业的发展有着积极的促进作用。
2.煤矿机电一体化技术的发展状况
我国煤矿机电一体化技术始于建国初期,电子科技的初步发展使得把电子技术和原有的机械水平结合成为了可能,一定程度上提高了机械水平,但是由于计算机技术的限制,机电一体化并没有蓬勃发展起来。20世纪70年代初,在“九五”期间发生了跳跃式变化,由于计算机技术的普遍应用,机电一体化程度加深;我国不仅引进了很多当时国际先进的机电一体化产品,并且研制成功了许多具有自主知识产权的产品并得到广泛应用[2]。近年来随着煤矿行业的不断发展,煤矿生产水平也在不断的提高,机电工程的控制水平也要随着行业的发展而得以提高,从而也加快了机电一体化技术的发展。现代科学技术的发展,机电一体化更加具有先进性,尤其是21世纪以来,智能技术的开发与利用对机电一体化起到了极大的作用,并且应用到煤矿系统中。
在煤矿的井下,智能设备已被应用,例如井下智能机器人、智能化作业设备等,这些都是机电技术所提供的机械设备,但我国井下机电设备的能力不高,可靠性和检测智能控制水平也不能达到高标准,这样会影响到工作的安全生产。就我国目前的情况来说,煤矿机电一体化取得了很大的突破,这在很多方面都得到了提现,以MGD150NW采煤机的应用为例,它不仅大大提高了产量,还增加了安全性;综合液压支架的使用不仅仅大量减轻了重力的压力,也提高了人身设备的安全性;钢丝绳损耗定量检测系统,充分利用了计算机的作用,精确的计算了钢丝绳的损耗程度,使安全隐患消失于无形;此外还有很多其他技术的应用也充分体现了我国煤矿机电一体化的进程,例如提升机交流电控系统、LC煤矿提升机综合后备保护装置、ZDC/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置等。虽然现在我国煤矿一体化已经有了明显的成就,但是和西方发达国家相比还存在着明显的差距,整体技术水平和具体的机械设备都明显落后,以SL500系列采煤机为例,这种智能的自动化技术在我国还没有广泛的流行。
3.煤矿机电一体化技术的应用
煤炭的生产过程主要包括“掘进、采煤、装、运输、提升”等几大系统。机电一体化产品在这几大系统中都有着广泛的应用,极大的提高了煤矿的生产效率和安全系数,改善了工人的工作环境。节约了大量的成本及生产资料。
3.1 机电一体化技术在采掘过程的应用
3.1.1 掘进机
掘进是煤矿开采的基础工作,因此,掘进的效率直接影响了采煤的效率。机电一体化在掘进中的应用就成为了一种必然。现阶段,大部分的煤矿业中都普遍采用掘进机这一机械技术,我国已开发出20多种型号的掘进机,形成了一系列产品。掘进机机电一体化技术的应用主要体现在三个方面:
(1)负载反馈调速技术;(2)掘进机行走调速技术;(3)离机遥控技术和工况监测及故障诊断技术[3]。这三种技术在掘进机中的高水平应用,将是掘进机机电一体化技术的研发重点,以更好的提高掘进速度,进而提高煤矿系统的生产效率。
3.1.2 采煤机
煤矿业实际生产过程中,最为重要的一个机械产品就是采煤机,它的生产效率如何,不仅会关乎到煤矿业的产量,而且还会直接的影响到企业的经济效益。电牵引采煤机是机电一体化在煤矿中的典型应用。比如,辽源煤矿机械厂所生产的MG D150NW型采煤机,按照西安煤业公司的采掘条件以及具体储量进行设计,实际应用过程中取得了较好的效果,这对于西安煤业公司的采掘速度及产量的提高具有积极的促进作用。电牵引采煤机与传统的液压牵引式采煤机相比,具有以下优点:良好的动能、牵引特性;操作方便、适用性强等特点,可应用于缓倾斜煤层,大倾角煤层,其运行可靠并且使用寿命长、反映灵敏、结构简单和效率高。电牵引采煤机是目前煤矿行业普遍使用的设备之一,降低了煤矿开采人员的工作难度,提升了整个生产流水线的运行效率,大大提高了出煤率。
3.2 机电一体化技术在运输过程的应用
3.2.1 带式输送机
带式输送机广泛应用于工业领域,在煤矿系统中主要是普通型皮带,一般制成100m-200m左右。现在,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化。带式输送机属于高效连续运输设备,输送距离长、运量大、连续输送且运行可靠。机电一体化技术在带式输送机中的应用主要是采用CST可控软启动装置。CST对启动阶段和缓冲阶段的加速度进行控制,减小甚至消除胶带的张力;另外,CST还可以在空载状态下启动,避免冲击电流的危害PLC控制液压系统是实现CST系统的关键。这种启动形式,保证了带式输送机的高校运行。以赵楼煤矿为例,主煤流带式输送机布置四台710W电机,配套使用四台750KS型CST软启动装置[4]。
3.2.2 提升机
提升机是煤矿系统主要耗能设备之一,耗电量大,原始的TKD系统耗能大稳定性差。随着机电一体化进程,数字化控制系统已经应用于现在的提升机中。数字化控制系统可以有效避免冲击、失控等现象的发生,提高安全系数;在节能方面也有良好的表现。现在这套系统已在国内很多中小型煤矿系统,改善了煤矿提升机系统性能。
3.2.3 斜井乘人装置
采用机电一体化技术大大改善了斜井乘人装置,改善后使该装置运行更加平稳安全、动力消耗降低。并使用PLC控制信号系统,简化了操作过程,便于设备的维护、检修,同时提高了运送人员效率。这一技术的运用大大改善了煤炭企业以前斜井乘人器高耗能、运送人员效率低、环境差的局面,同时也成为了煤炭企业一个闪亮的窗口。
3.3 机电一体化技术在其他配套装置方面的应用
3.3.1 掘进局部通风机
众所周知,煤炭在开采过程中,巷道中会产生大量的可燃有毒气体,根据重大瓦斯爆炸事故资料的统计分析,瓦斯爆炸占事故总起数的60%左右。为了提高安全系数,减少采矿过程中的人员伤亡,稀释和排除有毒气体就显得尤为重要。机电一体化在这方面的应用就很好的解决了这一问题,近几年出现的一种双电源电气闭锁真空磁力启动器,用他来实现掘进层面的双风机、双电源自动切换只需要几秒钟的时间,大大降低了掘进面无计划停风带来的损失,更有力地保证了安全。超大功率的局部通风机在超长距离掘进巷道中已经有了很好的应用。针对砚北煤矿3000m长距离单巷道掘进过程中,选用了超大功率4×37KW的FBDY型通风机有效实现对掘进工作面的长距离、大功率风量输送,使巷道温度比原2×3KW对旋局部通风机下降了2℃以上,有效风量提高了57.91%[5]。
3.3.2 安全生产监测监控系统
煤矿安全生产是煤炭行业高度重视的问题,由于我国煤矿井下生产条件复杂,地质条件多变,自然灾害较为严重。安全监测就尤为重要,可以有效避免伤亡事故的发生。煤矿安全监测监控系统是实现矿井安全生产的重要保证,国家提出“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针,充分体现了监测监控系统在煤矿安全生产中的重要性。19世纪80年代初,我国从美国、法国等引进了一批先进的安全监控系统(如DAN6400和Senturion-200),安装在了部分煤矿中;20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研发的KJ90、KJ95系统已广泛应用于国内的各大煤矿。随着科技水平的进步,网络技术、光纤工业电视技术、无线传感网络等技术已在煤矿安全生产监测测控系统中得到了应用,比如黑龙江移动的GSM和GPRS网络已对全省实现了风机主扇监控和瓦斯浓度监控,在很大程度上减少了安全隐患。当然,我国煤矿安全生产系统还存在着一些问题,煤矿安全监测生产系统的通信协议不规范,数据共享问题,没有有效的利用网络实现系统集成等。相信随着不断的发展进步,这些问题都会一一克服,各大高校和科研机构也针对这些问题进行了一些研究,也取得了一些进展。总的来说,我国的煤矿安全监测系统正向网络化发展。
4.煤矿机电一体化应用的建议
随着我国煤矿机电一体化技术的不断发展和煤矿机电一体化设备产品的不断创新,机电一体化技术在我国煤矿产业普遍得到了应用,但相对于国外先进的技术设备还存在着差距,甚至有的差距还很大。主要体现在两个方面:一是各个系统单独布线,通讯线路重复建设,不仅增加了费用,也降低了生产效力。二是自动化系统功能分散,相对独立,管理不集中,各种自动化系统无法实现网络共享,甚至造成很多技术资源浪费,无法实现统一检测、统一调度,严重地影响了机电一体化的水平。随着科学技术水平的发展,机电一体化的技术必然会迈向智能化、微型化、系统化、绿色化、模块化、网络化、环保化[6]。加大科学研究的力度和技术创新势在必行,开发具有自主知识产权的创新产品,提高煤矿企业的生产力水平,是实现煤矿机电一体化应用的必然。另外,培养既懂技术又懂管理高水平人才也是很重要的方面,人才是重要资源,员工职业素质的高低直接影响劳动生产率的提高。将管理和技术结合起来,加强技术管理,建立逐级分解技术管理制度,对煤矿机电一体化技术的应用和推广具有重大作用。
5.结语
科学技术是第一生产力,计算机技术、信息技术、网络、人工智能、光纤、生物等科学技术高速发展,带动了机电一体化的发展,使机电一体化产品功能更强大,实用性更强,在煤矿系统的各个环节都将发挥巨大的作用。新的机电一体化技术装备的煤矿,将会极大提高生产效率,改善了工人的工作环境,安全系数大大提高,不仅能够使企业获得更加显著的技术经济效益,而且能够带动相关行业的发展,具有极大的社会效益。我国煤矿机电一体化技术,和世界先进水平还有差距,这就需要加大科研投入和人才培养,逐渐实现智能化、微型化、系统化、绿色化、模块化、网络化、环保化。
参考文献
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