機電一體化是新興的自動化技術,伴隨著科學技術的不斷進步,機電一體化在礦山生產領域得到了快速發展,促進了我國采礦工業的進步完善。為了不斷滿足社會發展需要,機電一體化逐步趨于綠色化、網絡化、智能化、微型化和模塊化,基于機電一體化技術的安全實用性能,不斷的被運用于礦山生產的各環節。
一、機電一體化概述
(一)機電一體化的概念
機電一體化是一項綜合技術,它將機械技術、信息技術和電子技術等多項技術進行有機的結合,將多門學科技術特點整合運用。因此機電一體化產品往往具有復合技術,發揮復合功能。一般的機電一體化產品都具有自動監視功能和人機界面,能夠適應不同的場合,對各項故障自動采取處理措施。
(二)機電一體化的技術特點
機電一體化由于是一項復合技術,有著獨特的技術特點。第一,較高的安全性。機電一體化能夠實現智能化操作,通過自動監控和緊急預警功能可以有效的防范事故發生,對生產過程中出現的意外情況能夠及時的處理,保證生產環境的安全性。第二,可靠的實操性。由于機電一體化技術可實現智能化操作,不僅提高了工作效率,也減少了由人工操作所帶來的各種失誤。第三,廣泛的實用性。機電一體化技術可以廣泛應用到各種設備和儀器中去,通過自動化的生產系統進行規范性操作,有效提高產品質量和生產效率[1]。
(三)機電一體化的技術構成
機電一體化將多項技術進行有機結合實現技術的綜合運用,但其中最為重要的三項技術是機械技術、信息處理技術和檢測與傳感技術,這三種技術是機電一體化技術的基礎。所謂機械技術其實指的是機械本身,機械能否滿足生產需要很大程度上是由機械的體積和結構決定,為適應生產的小型化和高效率需要,機械在結構和材質上可以加以創新和發展。信息化處理技術將會在未來工業發展進程中發揮重要作用,它借用計算機技術和網絡技術實現信息的收集和處理,指揮機械設備的正常運行。檢測與傳感技術是通過光纖和電纜傳感器來完成的,通過傳感器的感受設備檢測信息,將信息進行傳遞,通過信息技術的處理做出反應。
二、機電一體化的發展趨勢
為了緊跟時代發展,滿足社會經濟發展需要,機電一體化逐漸朝著綠色、智能、微型等方向發展。以下對機電一體化發展趨勢進行詳細概述。
(一)綠色化
伴隨工業發展環境污染越來越嚴重,生態遭到嚴重破壞,自然資源急速減少,綠色化必將成為時代發展的趨勢。實現機電一體化的綠色化發展是指使用綠色化產品,就是不污染自然環境,能夠減少自然資源浪費的機電一體化產品。一方面,盡可能降低機械系統的能量耗費,節約自然資源。另一方面,提高機械系統的回收利用,在保護環境的同時實現可持續發展。
(二)網絡化
隨著網絡技術的不斷發展,建立在網絡基礎上的各種監視技術和遠程控制也在不斷的突破創新。通過網絡經濟發展全球化才得以實現,企業間的競爭不再僅限于局部地區,全球化競爭也在不斷加劇。機電一體化產品為了適應時代發展,必將朝著網絡化方向進軍[2]。
(三)智能化
機電一體化的技術運用中最重要的一部分就是人工智能系統的運用,該系統可以根據目標設定,模擬人的學習和推理進行知識處理。目前人工智能技術已經得到了推廣應用,舉個簡單例子,像數控機床已經實現智能化,生產生活中已經應用了機器人作業等。
(四)微型化
微米、納米級產品逐漸進入生產領域,機電一體化中的微機電系統越來越受到社會各界的關注,機電一體化向微觀領域發展成為必然。由于微機電一體化產品不僅體積小而且能源耗費相應減少,加之其運動靈活能夠進入狹小空間,因此在各行業都有著廣闊的應用前景。
(五)模塊化
電子、機械、軟件是機電一體化的三大部分,這三者有著一項共同技術便是模塊化技術。模塊化技術可以實現不同產品間的零部件通用,降低產品的生產成本,提高產品的可維修性和可裝配性。機電一體化實現模塊化設計和發展可擴大機電一體化產品市場。
三、機電一體化應用于礦山生產中的意義
機電一體化技術在礦山生產中的運用改變了過去落后的生產方式,促進了采礦行業的快速發展,其重要意義有以下幾點:第一,提高了勞動生產率。機電一體化技術的運用,使更多的自動化電子設備運用到了生產作業中,不僅降低了工人的勞動強度,同時機械化生產提高了勞動效率。第二,使礦山生產有了安全保障。礦山生產過程極其危險,時常威脅到工作人員的生命安全,采用機電一體化設備可以對生產全過程進行系統監控,降低危險事故發生,保障了人員安全。第三,增加了礦山生產的經濟效益。機電一體化應用提高了勞動效率,為礦山生產帶來了更多的經濟收入[3]。
四、機電一體化在礦山生產中的應用
(一)機電一體化在提升機中的應用
提升機作為礦山生產中重要的機械設備,要求必須具有較高的電氣傳動性能和機械性能。目前機電一體化在提升機中得到了廣泛使用,礦山生產中普遍使用的數字化交直流提升機便是其中一種。數字化交直流提升機的結構和設備安裝都進行了簡化,不僅方便系統之間相互組合,還極大的提高了設備的可靠性和抗干擾性能。機電一體化在提升機中的應用,不僅節約了用電量達到良好的節能效果,同時由于電控系統具有簡單的結構,增強了設備運行的穩定性。
(二)機電一體化在監控系統中的應用
機電一體化技術可以實現機械設備的在線控制,并在設備遇到危險情況或者出現故障時進行自動報警。礦山生產作業是一件很危險的事情,如果運用機電一體化技術對機械設備的轉動系統、液壓系統、工作裝置以及制動系統等各項工作狀態進行監控,可以及時發現系統風險,降低安全事故的發生。同時機械設備具有了自動報警功能,當發生故障時會發出警報,方便工作人員及時了解情況并進行維修。
(三)機電一體化在帶式輸送機中的應用
滾筒和比合輸送帶是帶式輸送機的重要構成部分,礦石材料與輸送帶進行摩擦驅動,帶動滾筒的正常運轉。帶式輸送機是礦山生產過程中主要的運輸載體,有著輸送量大、持續運行等特點,容易實現自動化生產。將機電一體化技術運用到帶式輸送機中,極大的增加運輸數量,提高了輸送機的可靠性和靈敏度。
(四)機電一體化在智能泵站中的應用
礦山排水系統是礦山生產中重要的一部分,它主要負責礦井的地下排水,保證排水設備的穩定運行至關重要。將機電一體化技術運用到智能排水系統,通過系統的遠端監控、現場檢測和控制以及數據收集,當水泵出現異常情況時,設備控制室可以及時的收到報警信號,控制計算機發出停止運行的指令,同時開啟備用水泵,保證排水工作的正常運行[4]。
結語:
綜上所述,機電一體化在礦山生產的廣泛運用,不僅降低了工人的勞動強度,提高了工人的安全保障,還極大地提高了勞動效率,為礦山生產帶來了更多的經濟效益。機電一體化發展日趨完善,逐步實現綠色化、智能化和網絡化發展,將促進我國采礦工業的不斷進步。