煤矿机电一体化技术的应用及管理.pdf

TECHNOLOGY APPLICATION | 枝 术应用 摘要摘要 各 类 机 电 一 体 化 系 统 广 泛 地 应 用 到 煤 矿 机 械 中 ， 大 大 提 高 了 煤 矿 生 产 设 备 性 能 ，生 产 效 率 大 幅 提 升 ，降低了煤矿生产的 消 耗 ，从 而 提 供 了 一 个 安 全 的 生 产 环 境 。 文 章 针 对 目 前 煤 矿 机 电 一 体 化 技 术 对 推 动 地 方 煤 矿 在 新 工 艺 、新 技 术 、新装备的应 用 及管理现状，对 大 力 实 现 机 械 化 开 采 和 对 机 电 一 体 化 的 发 展 趋 势 进 行 了 相 关 的 探 索 。 关键词关键词 煤 矿 机 电 一 体 化 ；工 程 机 械 应用分析 I 煤矿机电一体化技术的应用及管理 ■ 文 / 胡丽仙 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子 技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等 多种技术进行有机地结合， 并综合应用到实际中的综合技术, 现代化的自动生产设备都是机电一体化的设备。现在的机电 一体化技术是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，其发 展使机器有了人性化和智能化。 1. 机电一体化技术1. 机电一体化技术 1.1机械技术1.1机械技术 机械技术的实际运用主要是为了机电一体化的发展， 是机电一体化的基础。机械技术各个方面的高性能发展， 为机电一体化在煤矿机械内部系统中的不断优化提供了必要 条件。 1.2 网络技术1.2 网络技术 网络技术以信息为基础不断发展，互联网信息更加透明 化，也不断推动着网络技术的迅速发展。 1.3接口技术1.3接口技术 接口技术是一种提高硬盘数据传输率的技术。在机电一 体化实际运行中，各个组成部件之间能有效地连接，从而提 升整个系统的运行效果。 1.4传感技术1.4传感技术 传感技术、计算机技术和通信技术3 3 种技术组成信息技 术的三大基础。煤矿工程机械设备在应用的过程中如果出现 故障，利用传感技术可实现对设备的检测，从而对其进行优 化，提升机电一体化的运行水平。 2. 机电一体化在煤矿工程机械中的应用2. 机电一体化在煤矿工程机械中的应用 2. 1 诊断报警断报警 煤矿生产环境中存在许多不稳定的因素，而这些隐患因 素不易被发现，即使在煤矿生产开采前就已经检测过，但在 开采过程中仍然有突发情况的存在，所以应在机电一体化技 术中建立监控报警的模式或者应用传感技术，以保证在煤矿 生产开采时出现故障的情况能够及时应对处理。 2. 2 自动生产2. 2 自动生产 传统的人工操作模式，煤矿生产作业率相对降低，在生 产过程中会消耗大量的资源，且煤矿的开采生产过程是一段 长久的过程，这个过程中不得不考虑工人的身体健康情况及 突发问题等各方面的因素。机电一体化技术在某些程度上可 以大大地降低人工的消耗。例如，在煤矿开采过程中加入接 口技术、网络技术的应用，既能及时了解到开采过程中的情 况，又能保证开采过程的正常运行，使其自动化水平得到 提升。 2. 3 优化提升优化提升 提升机是一种重要的提升设备，它可以在煤矿生产作业 的过程中对煤炭资源进行有效的运输。变频调速提升机综合 了电机、滚筒及机电一体化技术，充分利用电气控制系统实 现了对提升机的进一步优化。机电一体化技术中提升机的作 用不可或缺， 提升机的应用能够实现作业过程中速度的提升， 在此基础上增加煤矿的开采生产效率。 2. 4 性能改善性能改善 机电一体化技术的改进可以有效地提升煤矿工程机械的 设备性能。能够改良煤矿工程的机械应用性能，使其具有更 加坚固持久的工作表现，尤其出现故障需要进行维修时，可 采用简单的程序以及较低的成本完成这项工作。既能减少煤 矿工程的工作人员数量，改善工作人员的工作环境与工作条 件， 又能够提高煤矿工程机械的性能， 增加其寿命与安全性。 3. 实例分析 胶带运输机的机电一体化改造分析实例分析 胶带运输机的机电一体化改造分析 3. 1 优化改造目标优化改造目标 图 1 是胶带运输机主要生产工作面42112和 3110丨的卸 载点现场简图。通过该简图发现运输机皮带之间没有对接， 使得卸载点位置出现了很大的落差。针对这一问题，须加强 问题发生的原因分析从而进行优化改造，推动煤矿机械设备 的全面发展。因为运输机皮带的无对接使得在运输机高速运 行的过程中，受重力冲击，托辊架也会因为皮带架的变形降 2020年第9期 ，中国高新科技 89 技 术应用 I TECHNOLOGY APPLICATION Sit 低强度， 针对这些情况， 还需定制更加科学的优化改造方案。 从而减小煤矸落下给托辊架带来的冲击和伤害。 托辊是带式输送机的重要部件，作用是支撑输送带和物 料重量。托辊的种类有很多种，主要可以分为以下几种按 结构分为平行托辊、缓冲托辊、螺旋托辊、调心托辊和槽型 托辊等；按材料分为高分子托辊、钢制托辊和陶瓷托辊。其 中平行托辊有普通型、梳型、前倾型、钢胶型、螺旋型等； 缓冲托辊有弹簧板型、缓冲圈型、强力缓冲型、可调弹力型、 吊挂型等；调心托辊有通用型、摩擦可逆型、强力型、锥型、 螺旋型、组合型等；槽形托辊有普通型、前倾型、快换轴承 型、吊挂型、变槽角型、过渡型、V型等。托辊是带式输送 机的重要部件，种类多、数量大，它占一台带式输送机总成 本的3 5 , 产生了 7 0 以上的阻力，由此可见托辊的质量 尤为重要。托辊的作用是支撑输送带和物料重量，托辊运转 必须灵活。减少输送带同托辊的摩擦力，对占输送机总成本 2 5 以上的输送带的寿命起着关键作用。为煤矿机电一体化 生产提供安全保障，也使得设备的开机率得到增加。 3. 2 优化改造方案 从运煤的情况来看，保持运煤的效率和块煤率就不能改 变煤矸的流速和流量。卸载点前的托辊架一定要能承受带有 较大能量的煤流带来的冲击。结合优化目标，完成合理优化 改造方案的制定。从实际解决卸载点皮带倾倒问题，确保托 辊架实现横向冲击力的分摊。 单一的托辊架承受过多的冲击， 容易受到损伤，造成皮带架的倾倒变形，就此应在卸载点的 漏煤斗前完成四架托辊架的设置和连接， 实现冲击力的转移。 所以在连接托辊的过程中，还要使用能承受较大冲击力的连 接件。选择材料的过程中考虑材料的强度和经济性，根据不 同的情况选用适合的焊接方法，使用更合适的焊接，达到更 好的固定效果。图 2 为采用螺栓连接法得到的固定效果图。 上W W E 3. 3 改造效果分析 在胶带运输机的改造方案确定后，现场安装的改造效果 也要进行确认。由于越接近卸载掉漏煤斗处的托辊架承受的 冲击力变大，考虑采用直接焊接法将50方钢直接焊接在接 近漏煤斗处的4 架托辊上。也可采用螺栓焊接法进行固定， 根据实际情况采取不同的方法，达到更好的固定效果。胶带 运输机的组件主要由胶带组成。它在运行过程中既可以实现 运输也可以传递牵引力。由此，胶带的耐磨程度和伸缩程度 也就必须加强，保证胶带运输机的质量。胶带运输机因其距 离远、能力大、效率高、操作快速便捷、噪音小、耗能低等 特点，在各个方面的利用率也越来越高。胶带运输机不仅避 免了人员伤害而且也降低了成本，提升了效益。 4. 结语 目前，机电一体化主要发展方向为智能化、模块化、网 络化、微型化、系统化等，拥有高效率、高质量、高水平等 优势，结合胶带运输机输送量大、距离长、高效率、耗能低、 易实现连续运输等特点，也在多个方面得到了广泛的应用， 为实现煤矿机械化采煤提高安全保障能力指明了发展方向。 作者单位 云南省曲靖市富源县能源局综合执法大队） 90 中|5|商新科技2020年第9期