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摘 要 当前,我国的煤矿生产已经进入一个机械设备与机械电子学理论紧密结合的时期.本文就机械电子学理论进行了简要介绍,并以MGTY-930为例,从机械化采煤、带式输送机、采煤机、矿井安全生产监控系统四方面阐述了其在煤矿采掘机械中的实际应用.
关 键 词 机械电子学理 煤矿机械 应用
中图分类号：TH-39 文献标识码：A
1机械电子学理论概述
机械电子学理论俗称机械电子工程学,是一个涵盖多门学科的综合性较强、科技含量较高的技术.它不是简单的“机”和“电”相加,而是成为集自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术以及其他技术有机融为一体的一门全新技术.就当下而言,机械电子学理论设备或产品在国外机械上的应用已在大范围普及,在我国也是处于紧密结合的时期,是煤矿机械设备应用与发展的趋势.
2机械电子学理论在煤矿采掘机械中的应用
2.1在综合机械化采煤中的应用
80年代后期,采煤设备逐渐由电牵引替代液压牵引的方向发展,其液压支架的控制系统也进入了计算机智能控制化阶段,形成了以计算机为控制核心,使用电液动力驱动,移架配合自动化的新格局.另外,与之关联的工作面刮板运输设备也配备了计算机监控设备,实现了计算机自动化控制的改进和升级.
2.2在带式输送机中的应用
带式输送机在我国煤矿井下原煤输送装置中普遍使用,近年来,与机械电子学理论结合的愈加紧密.目前主要为机、电、液一体化的CST可控软启动装置的设计与应用,该装置专为实现在运送大惯性负载时可平滑起动而研制,通常设计为一台或多台CST驱动一条带式输送机.然而,受在线监控术、动态分析和启动延迟等技术的制约,我国带式输送机的中间驱动点一般仅为3点,尚不能设计过多,减低了输送机的整机运量和单机长度.并且,与发达国家相比,设备普遍存在着可靠性不高、灵敏度较差、监控设备功能弱以及使用寿命较短等较大差距.
2.3在电牵引采煤机中的应用
机械电子学理论在采煤机中的应用中,表现较佳的就是电牵引采煤机的使用.与液压装置相比,该设备的动力牵引具有以下几个突出优点：（1）牵引具有双向畅通的优越性.在采煤机上升时,它能提供足够的向上牵引力,轻松克服阻力前行；在采煤机下滑时,也可实现把设备的机械能转换为电能,实施制动发电.（2）牵引力更强,适应于倾角更大的煤层运送.牵引电动机轴端停机防滑制动器的特别设计,使其电动机制动力矩甚至可达额定转矩的2倍以上,较好的满足40~50较大倾角煤层的输送需求?）运行更平稳可靠,使用寿命更长,产生的故障更少以及维修强度更小等特点.与液压牵引装置不同的是,电牵引大量的使用了电子元器件,不会出现由于零件相互接触而产生磨损的情况,也不会出现像液压牵引受液压介质的传递等影响造成运行不稳的状况,所以具备了上述特点.（4）机械结构更简单,重量更轻,尺寸更小,使用效率更高.电牵引采煤机大量电子器件的使用,使其机械结构更加简单,整机尺寸变得更小,重量也大幅度降低,而且实现电能变机械能的转换效率更高,接近于100%.
2.4在矿井安全生产监控系统中的应用
在矿井安全生产监控环节中,主要针对煤矿机械的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置可能出现的问题,实施在线运行状态监控.若设备产生故障,则可自动报警并准确地判断出故障的部位,给出合理的解决方案,从而提高设备的整体稳定性,简化设备维护检查工序, 减低设备操作者的工作强度,减少使用维修消耗和停机维修时间,最终达到延长设备使用寿命、提高设备工作效率的目的.但从我国多数煤矿企业使用监控系统的实际情况分析,仍有一些技术需要改进,传感接收这一环节尤为突出.从设备使用情况看,普遍存在传感器件使用寿命短、稳定性较差等问题,虽然相关科研机构也投入了大量资金和人力,对一些关键技术也积极进行改进和提高,但整体效果仍显欠佳,致使其在煤矿机械中的实际应用受到了限制.而在国外,由于其科技水平有相对较高的水准,以发展为信息传输介质由光缆代替同轴电缆、信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输时.这些较大的差距,还需要我们国家加大投资力度,煤矿企业与科研单位一起合作,早日达到世界先进水平.
930采煤机监测系统监测中心采用工业控制机.采煤机监测中心,利用微电脑技术及专家系统,把实时数据库理论和相关的现代控制方法融合在一起.通过接口电路板采煤机送来的信号、状态、数据进行处理和分析,完成采煤机恒功率控制和故障诊断等功能；并对采煤机运行状态进行记录,预报警及相应的紧急故障处理,故障状态下的事故分析,操作指导及提示等功能.
3结束语
从上面的叙述中我们可以看出,随着当代科技的不断进步,机械电子学理论在煤矿机械中得到越来越多的应用,虽然其设备在实际应用中还存在诸多问题,但与其他技术相比,其高智能化,高性能化以及高系统化等突出优点,使它成为现在以及未来我们煤矿机械设计制造发展的趋势,在我国的煤矿工业生产经营中扮演着越来越重要的角色.