煤炭機電一體化技術(shù)在我國的應用
煤炭機電一體化技術(shù)在我國的應用
摘要:機電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)向傳統機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。
本文對煤礦機電一體化技術(shù)在我國的應用進(jìn)行闡述。
Abstract:Mechanical &Electrical Integration technology is a kind of new comprehensive technology transformed from micro electronic technique and combined with Mechanical Engineering, Electrical Engineering, The application of Coal Mechanical &Electrical Integration technology in our country is presented.
關(guān)鍵詞:煤礦;機電一體化;技術(shù)
Key words:coal;Mechanical &Electrical Integration;technology
0引言
我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn),以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。
從1970年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務(wù)局試驗起,我國的機電一體化技術(shù)開(kāi)始萌芽。
到上世紀80年代后期,我國綜合機械化采煤取得了空前的發(fā)展,大大推動(dòng)了我國的煤礦機電一體化技術(shù)的進(jìn)程,采煤機已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。
到了上個(gè)世紀90年代中期,在原有的研究成果上,又開(kāi)展了采運機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術(shù)應用的研究,并研發(fā)了大功率電牽引采煤機。
而進(jìn)入21世紀后,我國煤礦機電一體化技術(shù)的研究和應用領(lǐng)域均有重大突破,在煤礦安全生產(chǎn)監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績(jì)。
然而,與國外的先進(jìn)采煤國家相比,我國的煤礦機電一體化技術(shù)發(fā)展尚有一定差距,并且煤炭工業(yè)相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎薄弱,在開(kāi)發(fā)水平、應用范圍、投資規模、技術(shù)人才和管理水平方面均有較大差距。
1機電一體化技術(shù)的應用實(shí)踐
1.1 礦井安全生產(chǎn)監測監控系統中的應用。
礦井安全生產(chǎn)監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術(shù)之一。
我國監測監控技術(shù)應用較晚,20世紀80年代初,原國家煤炭部組織了對國外煤礦監控技術(shù)進(jìn)行大規模的考察和引進(jìn)工作,此舉大大促進(jìn)了國內監控技術(shù)的發(fā)展。
先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進(jìn)了一批安全監控系統(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200),在部分煤礦中應用;在引進(jìn)的同時(shí),通過(guò)消化、吸收并結合我國煤礦的實(shí)際情況,研制出KJ2,KJ4等系統并通過(guò)了鑒定。
20世紀90年代以來(lái),緊跟世界監測監控系統的發(fā)展潮流,我國自行研制開(kāi)發(fā)出了一批具有世界先進(jìn)水平的監控系統,如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學(xué)研究總院常州自動(dòng)化研究所的KJ95系統等,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;系統軟件采用了Windows操作系統。
同時(shí),在“以風(fēng)定產(chǎn),先抽后采,監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關(guān)條款指導下,規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。
自此,大大小小的系統生產(chǎn)廠(chǎng)家如雨后春筍般的不斷出現,不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會(huì ),且促進(jìn)了各廠(chǎng)家在市場(chǎng)競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。
經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐表明,安全監測監控系統為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。
對我國現有煤礦監測監控系統及配套傳感器等設備的現場(chǎng)應用效果進(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(dòng)化分公司的KJ95、煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè )衷旱腒JF2000和北京瑞賽公司的KJ4,KJ2000等系統無(wú)論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專(zhuān)業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術(shù)水平。
1.2礦井提升機中的應用。
礦井提升機是一種實(shí)現機電一體化較好的礦山大型設備,全數字化,交、直流提升機。
特別是內裝式提升機,從結構上將滾筒和驅動(dòng)合為一個(gè)整體,大大簡(jiǎn)化了機械結構,是典型的機電一體化設備,充分體現了機械―電力電子―計算機―自動(dòng)控制的綜合體。
全數字提升機高度可靠,具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能,以及簡(jiǎn)單而快速的通信功能;它采用總線(xiàn)方式,大大簡(jiǎn)化電氣安裝;硬件配置簡(jiǎn)單,互相兼容,零備件少;可以方便地實(shí)現軟啟動(dòng)、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間,國產(chǎn)全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。
我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權的全數字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。
除此之外,我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交―交變頻器供電的交流提升機。
2000年11月,該系統在焦作古漢山礦投入運行,情況良好。
提升機由于采用了計算機技術(shù),其安全保護系統更為完善。
該系統的主要特點(diǎn)是:采用兩臺計算機裝置,每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統。
這兩臺計算機同步工作,互相檢測,互為備用,對提升行程實(shí)現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式,對兩者進(jìn)行比較、校正,實(shí)現行程自動(dòng)控制。
由于采用了計算機對安全回路、制動(dòng)回路、電源和驅動(dòng)回路進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,實(shí)現故障記憶,因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3 井下帶式輸送機中的應用。
在我國“八五”計劃期間,通過(guò)國家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設備”項目的實(shí)施,極大地提高了帶式輸送機的技術(shù)水平,煤礦井下用大功率、長(cháng)距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也取得了很大的進(jìn)步。
如大傾角長(cháng)距離帶式輸送機成套設備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術(shù)的空白,并對帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā),成功的研制了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動(dòng)系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器,目前我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個(gè)品種和多種類(lèi)型的帶式輸送機。
2結束語(yǔ)
隨著(zhù)煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展,對控制水平和規模的要求越來(lái)越高,從而又加速了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,目前各種高新技術(shù)的發(fā)展,如網(wǎng)絡(luò )、光纖、人工智能及生物工程等高新技術(shù)已滲入到機電一體化技術(shù)之中,使機電一體化產(chǎn)品功能更強大、性能更優(yōu)越,使機電一體化產(chǎn)品功能越來(lái)越強,智能化程度也越來(lái)越高,因此采用新的機電一體化技術(shù)裝備的煤礦,能夠使企業(yè)獲得更加顯著(zhù)的技術(shù)、經(jīng)濟和社會(huì )效益,這也是一個(gè)煤礦企業(yè)循環(huán)促進(jìn)不斷發(fā)展的過(guò)程。
參考文獻:
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