煤矿机械数控技术优选九篇

引言：易发表网凭借丰富的文秘实践，为您精心挑选了九篇煤矿机械数控技术范例。如需获取更多原创内容，可随时联系我们的客服老师。

第1篇

1.1矿用本安型振动监测分析仪

振动监测分析仪将实时诊断与在线监测集成为一体，可有效促进机械设备的智能化及信息化发展，并实现设备全周期的故障实时诊断分析与状态监控。该分析仪可完成的功能有：（1）先进的智能诊断及故障定量分析，其采用独特的信号表征及识别技术，内部集成基于小波、频域、时域理论故障特征提取技术及智能诊断和故障定量算法，可准确测定分析故障损坏部位及损坏程度，并将振动监测数据资料自动转化成预测性机械状态报警，以解决原有故障诊断对维护人员过于依赖的问题；（2）12通道数据同步快速采集，其以对振动模拟信号实施抗混滤波处理为前提，使用精度为16位的AD采集芯片完成12通道振动信号的同步快速采集；（3）利用快速以太网接口/RS485接口实现诊断结果与原始数据的实时上传及记录；（4）安置250M电子盘，可本地存储故障状况及振动数据，保证设备以外停运时可完成“黑匣子”功能；（5）以故障机理作为理论基础，利用被检测设备零部件的机械参数设置，自动完成不同设备故障频率运算。

1.2带式输送机

煤矿生产工作环境通常异常恶劣，空气湿度高，且包含电磁波干扰、尘土及振动污染等，所以数控设备应保证避免受环境影响而正常工作，因此设备应采用良好密封技术处理，且具有较高的抗电磁干扰、防潮、抗震性能。当前国内使用的带式输送机数控技术水平不断提高，已普遍使用调速型液力耦合器及行星齿轮减速器两类驱动系统。液力耦合器的涡轮机泵轮间不存在机械联系，转矩利用工作液体进行传递，具备优良的隔振效果，且其能在转速稳定状态下，输出无级持续变化的、变化范围较宽的转速，具有良好的节能效用；行星齿轮减速器具有减速裕度广、体积小、精度高、传动速度快等优点，在带式输送机中可有效改善煤炭的输送效率。在带式输送机中应用数控技术不仅能降低30%以上的电量消耗，且能大幅度提升煤矿生产质量。

1.3掘进机

掘进机是当前煤矿生产中的非常重要的机械设备，数控技术在掘进挖掘机中的应用有两大优势：（1）可在运行过程中对设备自身进行实时监测，并能即时反馈与诊断出现的故障问题，如温度监控等；（2）实现了掘进机的自动化，即前进方向自动监控、切割电机功率自行调整、切割面大小尺寸自行检测等。

1.4采煤机

（1）在无链牵引采煤行走机构中，摆线销轨轮与驱动轮参数通常采用少齿数与大模数，在加工中因受到齿轮刀具及齿轮加工机床的限制，完成仿形加工及范成加工的难度较高，而采用数控镗铣床实施编程加工可大幅度降低工艺准备周期及生产投入；（2）数控气割机安装有自动可调整切缝补偿装置，其可方便对构件轮廓开展程序控制，即能准确调整修补切缝补偿值，以精确控制毛坯加工余量，因此其在零件粗加工中可广泛应用，如采用数控气割粗加工齿槽，齿形的加工余量分布均匀，切割补偿调整适当，可精准控制余量大小；切割完成后再实施退火处理，不仅能改善晶粒与组织的细化程度，且能提升精加工的切削性。

2结束语

第2篇

1.1在煤矿综合采矿方面的应用机电一体化数控技术在煤矿综合采矿方面的应用主要表现在电牵引采煤机上。大功率的电牵引采煤机，其牵引性能比液压牵引更加优越，能够应用于大倾角的煤层开采中，并且具有结构简单、操作方便、反应灵敏、便于维护等优点。

1.2在煤矿提升、运输方面的应用煤矿提升、运输是煤矿生产中的关键环节，其工作效率直接影响着煤矿的生产效率，矿井提升机和带式输送机的使用正是机电一体化数控技术应用的具体体现。其中，矿井提升机能够实现全数字提升，而内装式提升机是一种典型的机电一体化设备，简化了机械的结构，将滚筒和驱动有机地连接起来，大大提升了设备运行的安全、稳定性；带式输送机是目前最主要的输煤设备，具有可靠性强、自动化程度高、输送量大、适合长距离输送等优点。

1.3在煤矿安全生产方面的应用煤矿的安全生产离不开监控系统的支持，良好的监控系统能够有效地避免煤矿安全事故的发生。煤矿矿井对监控系统的要求极高，必须保证系统时刻连通，保证随时能与工作人员联络，从而保证井下工作人员的人身安全。机电一体化数控技术在矿井监控系统中的应用，可以将系统主机内的数据库进行连接，利用局域网使其连成同步模式，由专用的通信接口负责主备机的监控工作，并利用专业的软件，对产生的数据进行整理和分析，同时实现了上传、检索、图形显示、打印等多项功能，为矿井监控系统的发展提供有力的技术支持，对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。

1.4在其他方面的应用煤矿安全生产离不开井下支架设备，而机电一体化数控技术在支架设备中也有着广泛的应用。利用计算机系统与液压支架系统的充分结合，实现了成组自动移架和定压双向临架，有效地避免了支架与模板和顶板发生碰撞。目前，掘进机的电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机、GJC4低浓度甲烷传感器等组成的电气系统。

2机电一体化数控技术应用的相关建议

我国煤矿机电一体化数控技术与国外先进技术相比，仍然具有一定的差距，这就需要相关部门加大科研力度，加大对机电一体化数控技术开发的资金投入，提高我国机电一体化数控技术水平，提高煤矿机械自动化程度。另外，还可以大胆借鉴国外先进技术，根据我国煤矿行业的实际发展情况，制订符合我国煤矿企业发展的机电一体化数控技术的开发规划。随着我国煤矿机电一体化数控技术水平的提高，煤矿生产的效率、安全性等得到了全面的提升，但与此同时，也应该加强对煤矿工作人员的技术培训，使其能够熟练操作这些自动化机械，并且加强对机械设备的管理和维护，确保煤矿生产的安全与稳定。

3总结

第3篇

数控技术在采煤机制造方面的应用随着采煤机的不断研制和创新，新的产品上市快、品种多，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题。而使用数控气割，代替了过去流行的仿形法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案，使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。在切削加工方面的应用，可实现形状复杂、精度要求高的零件加工。在采煤机浮动油封的结构中，使用时要求内环的凸曲面与外环的凹曲面的密封圈各处压缩量相等，压缩接触面积均匀，才能满足密封的功能，因此内外环凸凹曲面的加工精度直接影响密封的可靠性。用数控机床编程加工，较容易的保证其曲面精度，满足了浮动油封的使用要求。此外，在采煤机减速机构中，其行星架等分孔的等分精度及每行孔的同轴度精度都直接影响整机的传动精度和使用寿命，在加工中心上加工行星架，不仅保证了图样的精度要求，同时加工效率也很高，是用坐标镗床加工的5~8倍。目前，所有采煤机中大模数少齿数的齿轮一般都是用数控镗铣床编程加工的，编出加工一个齿形的子程序，利用角度偏置或坐标旋转编程功能，加工其余齿形。精度满足使用要求，加工效率比较高。

数控技术在洗选设备制造方面的应用洗选设备配套设备及种类多，制造材料多半采用各种材质的钢板焊件，钢板厚度有近20种，形状大小不一且数量多；采用传统手工切割下料和半自动切割下料将导致浪费板材、劳动强度大、工作效率低，严重影响焊接质量和焊接速度，使设备制造质量和制造工期难以得到保证。采用数控切割机，可以用计算机辅助设计cad进行排料优化套料方案，节省了钢板，节约了成本，而且切割速度加倍、切割质量得以保证，确保设备的制造质量。在选煤设备制造机加工方面的应用中，利用数控加工装备，可以对精度要求高的零件进行加工。在振动筛振动器制造中，使用时要求轴承压盘与偏心块既要有1mm间隙保证它们相对高速转动，又要满足封油的作用，因此要求对曲面的加工精度高，用数控机床编程加工，较容易的保证其曲面精度，满足了油封的使用要求。在洗煤机的数控气动风阀加工中，要求阀套和阀芯接触面精度高，能相对滑动又不漏风；运用数控车床编程加工，保证了数控气动风阀的正常使用。

数控技术在刮板运输机制造方面的应用刮板运输机要求组队后上下错口量不大于2mm,左右错口量不大于3mm。采用数控切割机排版下料，保证了下料精度，严格控制了中部槽两端的宽度尺寸问题和中板距槽帮上面的距离，控制了槽帮两侧的连接问题。既保证了互换性，又保证了安装后尺寸符合要求。同时提高了零件外观质量，为确保后道工序的组对质量打下了基础。为了保证机头链轮的强度和精度，将以前常用的链轮焊接结构改为整体结构，避免了焊接缺陷，提高了链轮的可靠性。链窝由数控装备加工而成，保证了链窝、齿形和齿距的精度，与链条的啮合性也得到了极大改善，同时避免了齿面脱炭现象。

数控技术在其他制造方面的应用在压力加工技术方面，在热压力加工范围内，数控系统在热态成型方面起着越来越大的作用。在液压锻造压力机上装上数控系统，能够达到较高的工作速度，提高了生产率，缩短了每件加工时间，降低了能耗，锻造精度高压力机的经济性得到明显提高。

第4篇

【关键词】数控技术；煤矿机械制造；重要性分析；应用前景

1 数控技术的相关概念分析

数控技术是采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

2 数控技术对煤矿生产的重要性分析

对于如何提高煤炭行业和相关产业在全球竞争的市场竞争力，分析和研究数控技术的应用价值和推动数控技术更新与发展具有重要作用。机械制造企业的发展离不开相关技术的发展，因此，我们应当加强对数控技术的学习、研究和创新，强化对煤矿生产中旋涡泵、扒矿机、采矿机以及凿岩设备等设备的系统数控集成，对数控工艺进行改进，提高程序编制与执行效率，使煤矿机械的数控化操作更加简便、安全，将所有煤矿机械设备的运转效率和工作状态控制在最佳水平，突出现代化数控技术对煤矿行业生产的重要作用与地位。

3 数控技术在采煤机制造中的应用

3.1 在切削加工方面的应用

（1）对形状复杂、精度要求较高的零件加工。在采煤机浮动油封的结构中，使用时要求内环的凸曲面与外环的凹曲面间的的密封圈各处压缩量相等。压缩接触面积均匀，才能满足密封的功能，因此内、外环凸凹曲面的加工精度直接影响密封的可靠性。用数控机床编程加工，较容易地保证其曲面精度，满足了浮动油封的使用要求。此外，在采煤机行星减速机构中，其行星架等分孔的等分精度及每行孔的同轴度精度都直接影响整机的传动精度和使用寿命，在加工中心上加工行星架，不仅保证了图样的精度要求，同时加工效率也很高，是用坐标镗床加工的5～ 8倍。

（2）对大模数齿轮的加工。在无链牵引的采煤机行走机构中，驱动轮（渐开线齿形）和摆线销轨轮，参数采用的都是大模数（m＼25）少齿数（z

（3）对箱体类零件加工。“三大机壳”的加工一直是采煤机制造业中的关键，加工效率及精度直接影响到采煤机的制造周期和使用寿命。现代采煤机结构大都是多电机“分控横摆”，在每种机壳上都有电机安装孔，此类孔孔径大而且较深，如图1所示是MG490P920-DW采煤机牵引机壳中安装电机的孔，在加工孔深620±0.2尺寸里面时，在普通机床上加工时， 先加工一刀，然后工作台退出，测量加工深度尺寸，再进给工作台对刀加工。先将孔深620±0.2尺寸加工好（上一次刀的范围），然后再一刀一刀地排，将孔深620±0.2里面φ

（4）在工装方面的应用。由于矿山开发需求在不断变化，因此采煤机机型也在不断更新，这导致了工装模具也要相应增加。数控技术在工装方面应用主要体现为：部分工装模具可用数控机床编程加工代替，如钻模模具，对于不可用数控机床编程加工方式代替的工装模具，可通过数控机床来制造。从以上分析得知，数控机床与普通机床相比，一方面能够节省材料，另一方面可以缩短工艺准备时间。

3.2 在焊接方面的应用

（1）采煤机型随矿山开发需求变化而变化，品种多且大多数为小批量制造，因此采用焊件来制造机壳毛坯为采煤机机壳制造发展趋势。在焊接时采用数控技术具有切割速度快、焊接质量高等特点，解决了组焊件单件下料问题，因此大幅度提高了生产效率。

（2）数控气割机的应用代替了过去流行的仿型法，由于使用了计算机和龙骨板程序，对于采煤机滚筒、叶片等零件的下料，它优化了套料的选用方案，大大减少了生产准备时间，也节省了大量的材料，在生产效率和质量上也都有明显的提高。

（3）应用于粗加工，数控气割机装有自动的可调整的切缝补偿装置。这种装置允许对构件的实际轮廓进行程序控制，相当于数控铣床上的铣刀半径补偿，这样可以调整改变切缝补偿值，来较精确地控制毛坯的加工余量。可应用于零件的粗加工，例如：采煤机行走部中摆线齿形的销轨轮，其齿槽较深，加工余量较大，粗加工在普通铣床上按线加工，效率很低，齿形所留的加工余量也不均匀。在数控铣床上精加工时，需要走刀多次（多次执行加工程序），效率较低。使用数控气割粗加工齿槽，齿形的加工余量均匀，调整切缝补偿，余量大小也可以较精确地控制。气割后再进行完全退火处理， 改善了组织，细化了晶粒，也改善了精加工的切削性。此外，对采煤机中使用数量较多的各种形状的盖板类零件，其外形的加工可直接数控气割好（或留很小的加工余量），大大减少了切削的加工量，降低能耗，节省了材料，提高了生产效率。

4 结语

机械制造企业的发展离不开相关技术的发展，在全球竞争模式下，发展和提高数控技术具有重要意义，是提高机械制造企业市场竞争力的必要条件。因此，我们应该加强对数控先进技术的学习与吸收，加强并提高机械制造水平，使生产出来的产品能够适应当前行业的发展要求。

参考文献：

[1]杜晓宁.数控技术在煤矿机械设备中的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2013（01）.

[2]王丽军.数控技术在煤矿机械中的应用探讨[J].科技创新与应用，2013（03）.

[3]曹仁涛.数控技术在煤矿机械中的应用与发展[J].数字技术与应用，2013（03）.

[4]包士恒.数控技术在煤矿机械中的应用与发展[J].科技创业家，2014（03）.

第5篇

关键词：机电一体化数控技术；煤矿机械；应用探讨

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.177

0 引言

现阶段，我国工业领域取得了很大的进步和发展，各种新型的工业生产技术也相继运用而生，尤其是机电一体化数控技术的出现，不仅完善了传统人工生产的弊端，节约了人工投入成本，也简化了机械设备的运行操作流程，使其在使用过程中，更为方便、更为灵活。同时，通过机电一体化数控技术的应用，煤矿机械也实现了信息化、科技化的使用功能，使其运行效率和运行效果都能获得良好的提升，为煤矿机械企业的长期发展奠定了有利的基础。

1 机电一体化数控技术在煤矿机械综合运行过程中的具体应用

据相关调查研究发现，我国煤矿企业在进行煤炭开采过程中，通常都会运用大型的电牵引采煤机设备来进行开采工作，而这些大型采煤设备在使用时，往往会增加很大的运行功率。所以，在牵引性能方面还是要遵循传统液压牵引技术原则，并在大倾角煤层采挖工作中大力引入机电一体化数控技术。这样才能从根本上完善电牵引采煤机械设备的工作性能，使其作业难度得到较大的缓解，减轻开采人员的工作任务，进而使机械设备在实际操作运行中，更为安全、更为灵活。另外，通过运用机电一体化数控技术，也帮助技术人员对机械设备的维护和保养提供了便利的处理途径，由此可见，机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用，有着至关重要的作用，其不仅满足了当下煤矿企业的发展需求，也为煤矿机械的广泛运用指引了正确的发展方向。

2 机电一体化数控技术在机械设备提升与运输中的具体应用

在煤矿作业开采过程中，最重要的作业环节就是提升与运输，通过运用机电一体化数控技术，不但有效提高了相关机械设备的运行效率，还可以使矿井提升及带式输送机设备得到全面的改进和升级，使之成为信息化、科学化的煤矿机械，从而实现全自动运行与控制目标。由此可见，对煤矿机械设备结构进行整体优化，对煤矿事业的稳定性发展有着很实际的意义，因为，在现阶段的煤矿采掘运输过程中，最关键的机械设备就是带式输送机，其具备良好的使用性能、先进的自动化系统及较强的传输运送量，因此，机电一体化数控技术在机械设备提升与运输中的应用是当前各煤矿企业势在必行的发展手段。

3 机电一体化数控技术在机械设备安全生产运行中的具体应用

一般情况下，煤矿机械设备在运行过程中都会存在很大的技术风险，所以，在实际作业现场，相关工作人员都要利用高科技的技术手段，对每一作业环节中机械设备的运行情况，进行实时的监测，这样才能使其相关运行参数达到一定的科学性和准确性，以免发生故障问题，影响设备的正常使用。因此，将煤矿机械设备与机电一体化数控技术有效融合，可充分运用系统的监测、收集分析及诊断等功能，对煤矿开采作业中存在的一切安全风险进行实时的跟踪和管控。然而，在运用自动化监测系统时，一定要注意其监测质量，使工作人员在任何作业环境中都能灵活的运用。因为自动检测系统主要是利用机电一体化数控技术，使其与系统主机内的数据库相连接，所以，只要通过计算机技术和数据通信技术，就可将煤矿机械设备设定成同步运行模式，并选用专业的数据通信接口，对煤矿开采的全过程进行实时的监测和了解，一旦发现煤矿机械设备或地质条件存在安全隐患，系统就会自动发出报警提示，以便于相关技术人员通过专业控制软件就可对系统自动采集的信息资料进行有效的分析和评估，从而实现煤矿机械的一体化操作功能。

4 机电一体化数控技术在煤矿机械掘进过程中的具体应用

目前，在煤矿机械设备掘进过程中，最为关键的技术手段就是机电一体化数控技术的应用。而大多数煤矿企业在进行掘进工作时，都会涉及到多种先进的掘金设备，如：隔爆型压扣控制按钮、木质安全型操作箱、隔爆兼木质安全型开关箱、隔爆照明灯、隔爆型掘进机、三相异步动机及GJC4低浓度甲烷传感器等设备，因此，这些设备通过与机电一体化数控技术的有效融合，不尽完善了设备的所有使用性能，使其维护和管理工作得到有效的提升，而且也极大地减轻了作业人员的开采负担，降低了开采工作的难度，使其在工作时更为便捷、更为轻快。然而，尽管机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用取得了显著的成绩，但是仍存在很多缺陷和不足。如最为突出的问题就是，大多数机电一体化 数控系统的应用模式都十分单一，因此，为了更好的保证机械设备的安全运行，使其满足当下采矿技术的多元化发展需求，技术人员就要对现有的机电一体化数控技术进行完善和改进，使之成为具有人机交互功能的现代化采矿作业机械设备，另外，相关企业还要大力引进国外的开采技术，增大资金投入力度，不断的使用新的控制技术和生产工艺，使一体化数控技术在地质勘察以及矿物选择方面也能很好的发挥优势，最大化提高煤矿开采作业的工作效率。此外，相关技术人员还要注重机电一体化数控技术研究，提高整体作业人员的操作技术水平和作业素质，并定期开展开采技术培训活动，完善机电一体化数控技术在煤矿机械设备运行中的操作流程，使该技术在我国煤矿开采作业方面得到长期、稳定的发展。

5 结束语

综上所述，机电一体化技术是新时期的一种科技产物，目前，在

我国煤矿开采作业方面得到广泛的推广和使用，并取得了十分显著的成绩，随着近年来人们对矿物质需求的不断增加，机电一体化数控技术在煤矿机械设备使用过程中的应用也在不断成熟和完善，不仅创新出新的开采工艺和开采技术，也在一定程度上增大了煤矿企业的资金投入力度，大力引进先进的开采设备，为实现煤矿开采的智能化、信息化发展目标创造了良好的条件。

参考文献：

[1]张磊.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用研究[J].优先出版：机械研究与应用，2015（12）：29-30.

第6篇

1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析

从当前的煤矿开采施工的现状来看，机电一体化数控技术的应用具有重要的作用，它是综合了各种先进的技术，包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合，可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性，并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状，主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术，在很多的煤矿机械设备中都有体现，其中电子技术较为突出，例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等，还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面，而且随着煤矿开采技术的进一步发展，会对煤矿机械性能有更高的要求，这就使得在煤矿机械的结构构成中，电子控制装置的应用会更加的普遍，维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中，煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的，然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响，作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统，逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展，在煤矿机械设备中，电子控制系统的地位更加的巩固，随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深，那么它的性能作用会更加全面的发挥，这就需要操作人员有专业的技能水平，可以对机械设备有熟练的掌握，能够简单处理一些故障问题，并制定合理的维护保养措施。一般来说，从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出，煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能，首先，具有较高的精度，施工的操作简单，自动化程度高不需要过多的人工投入，并且满足节能降耗的要求，生产效率十分良好，并且实用性强，便于后期的维修管理；其次，要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求，并且它的制造和使用成本不会过高；第三，负责操作的工作岗位条件好，劳动强度不能过高；最后，可以大大降低停机维修的时间，可以对出现故障的部位及时准确的查出，并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展，如果仅仅依靠液压技术和机械技术，那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此，就需要积极地发展电子控制技术，提高其普及率和使用率，它是机电一体化数控技术的重要体现，如果可以在煤矿开采机械设备中应用，必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代，从性能上产生质的飞跃。

2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析

2.1煤矿综合采煤中的应用

当前，机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机，它是机电一体化数控技术的有力体现，从它的实际应用来看，在它的牵引特性上，是远远优于液压牵引的，具有无可比拟的先进性，可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点，例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。

2.2煤矿开采运输的提升设备

第一，带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备，其自身具有效率高、运行可靠、输送量大，运输距离长等的特点。第二，矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作，特别是对内装式提升机，驱动和滚筒是连接在一起的整体，它是机电一体化数控技术应用的典型设备，它的应用可以大大地简化机械设备的结构。

2.3其他类的煤矿机电一体化装置

从实质上来说，煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点，也就是要满足大功率设备的要求，设备的质量较高，运行安全可靠，因此，就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗，减少供电系统中的无功电流，进而提高功率的因数，一般来说，常用的方法有两种，即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看，使用最为广泛的是微机保护开关，它的网络功能是较为齐全的，对于煤矿开采来说，是十分有益的，值得大力的推广采用。

2.4煤矿安全生产中的应用

除了上述的分析外，机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统，它是一种十分高效和合理的措施，可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看，它所具有的特点就是，首先，它所采用的是Win－dows操作系统，可以接入互联网，实现网络功能，可以促进测控分站智能化水平的提高；其次，根据煤矿开采工作的特点，严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程，要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中，特别是瓦斯含量超标的矿井中，必须要安装矿井监测监控系统，对矿井的情况进行实时的监测，便于及早发现异常状况。

3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议

由于我国的机电一体化数控技术起步较晚，相对于国外先进技术来说，还存在着很大的差距，加上从当前我国的社会经济发展态势来看，就需要研究人员加大科研力度，增加在机电一体化数控技术上的资金投入，进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平，使其可以更好的应用在煤矿机械中，提高自动化程度。另外，也可以积极的借鉴国外先进的技术，并依据我国煤矿开采行业的实际状况，把握开采活动的要点，从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划，使其两者可以更好的结合，从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。

4结束语

第7篇

[关键词] 机电一体化； 数控技术； 煤矿机械

机电一体化技术应用于煤矿机械中后，大大提高了煤矿机械化程度，为现代化煤矿机械生产提供了安全保障。在我国，由于传统煤矿生产环境对煤矿工作者人身安全和采煤生产工作效率有着直接影响，而在煤矿机械中投入使用机电一体化技术后，有效降低了煤矿事故发生概率，保证了采煤工人人身安全，而且也为采煤作业提供了一个平稳、安全、和谐的工作环境。

一 煤矿机械机电一体化数控技术解析

从整体来看，机电一体化虽然属于电子机械工程学的内容，而且在多方面学科内容中都有所涉及，像自动控制系统以及机械技术等，由此可见，所谓机电一体化技术，就是对多种学科进行融合与交叉的一种现代化技术。21世纪以来，新型计算机技术得到飞速进步与发展，在煤矿机械中被更多的应用现代化新技术，实现了煤矿机械生产高速进步与发展，现阶段的煤矿机械生产中，现代化微处理系统被非常广泛的应用于煤矿机械中，这种系统对各个方面的内容都有所涉及。基于我国在近些年很多能源资源都变得异常紧张。但是，作为一种传统能源，煤炭资源被我国相关部门进行格外监督与控制。由此可以看出，经济高速发展，社会不断进步的我国，能源发挥着极为重要的作用。就目前情况而言，对我国煤矿进行有效、合理性开采与生产，已经是产业界研究与探讨的关键性问题。而且由于煤矿机械中机电一体化技术的广泛应用，从根本上提高了煤矿机械生产效率。

二 机电一体化在煤矿机械中的具体应用

1、煤矿开采机械中机电技术的改造应用

普通电动机的设计一般是按照恒频恒压来设计的，在工业生产中会严重影响系统的换流性能，会严重限制了电动机的过载能力，满足不了变频调速的要求，因此有必要对电动机进行一些改装，本文采用变频调速技术队电动机进行改装，改装的关键性技术主要包括以下几方面。电磁负荷的选择。如图1所示，变频电动机在工作时，启动电流与启动转矩无关，只随频率降低而降低，如图2所示，最大转矩线随频率降低而发生平移，因此需要提高电压。若是频率在5～50Hz之内，就要采取恒转矩运行，若是频率在50～100Hz之间，就要采用恒功率运行。若是电动机容量须取得比较小，就需要定转子电子之比较大，若是电动机容量比较大，就需要选取调子较小的定转子。同时为减少电动机的体积，电磁负荷量要高，定、转子漏也要比一般的大些，为减少磁场脉振所引起的附加消耗和高次谐波磁场引起的漏磁可以选择稍大的气隙，虽然气隙小能够改善电动机的低频特性，但是会使得耗损增加，降低电动机的工作效率，所以在综合考虑下，最好采用较大的变频电机气隙，通常是普通电动机气隙的1.5倍～2倍即可，在电动机设计参数是，要注意磁化电流标注值小于0.2。下图1为不同功率下的T-n曲线图。

为提高电动机绕组抑制高次谐波，可以选择多槽和短距绕组，多操的高度在设计时也要适当的放大，为增加定子漏感，可以选择适当大小的深窄槽型。是对绕组的设计。在采用变频技术时，会造成大量的高次谐波，增加铜耗和线号，同时也是哦的震动和噪音一定程度的增大，为了减少变频拘束所引起的损失，可以在符合工艺设计的条件下，采用Y―混和连接、提高槽满率或是采用普通的铝铸笼型转子都可以，提高绕组系数，降低附加损耗。在对电动机进行变频设计时，为降低电动机定子电阻，减少铜耗，需要适当增大导线的截面积或是减少串联的导线数。定子电阻的降低能很大程度的改善电动机在低频运行时的恒转矩性能，避免了谐波电流切割转子导条引起的转子损耗。为了达到设计的要求，要采用容量较大的变频电机笼型转子，转子选用铜铸材料，为避免转子电阻再次增大，槽型设计为上宽下窄，转子最好采用斜槽设计。下图2为变频电动机T-n启动转矩曲线图。

普通电动机与变频电动机在相同的工作条件下，由于变频电动机供电时会产生谐波，谐波的存在会造成电动机工作室的温度要比普通电动机工作时的温度高5℃～10℃，这是普遍存在的现象，因此在设计时，一定要考虑到这一点，可以设计一个温升裕度，变频电动机的冷却方式除了采用水冷却等特殊方法之外，还可采用常见的子通风冷却和强排风冷却，若是电动的调速大于3就可以采用强排风冷却方式。

2、煤矿输送机机电一体化技术应用

皮带机已被矿业生产所广泛运用。鉴于时下经济的飞越性与市场竞争的白热化，公司企业若要持久发展，就必须从自身改善上另辟蹊径。特别是皮带机电控系统的改造，实施变频技术的应用，不仅物资运输过程的强度与速度得到有效的提升，而且还提高了物资运输的工作效率。为公司企业物资运输环节奠定安全可靠性的保障基础。改造系统电控，虽则一次性投资较大，但改造后却能换取降低故障、稳定运行、减轻人员劳力以及降低维修成本等“物超所值”的高效益。

首先是电控系统的控制原理，在设备的主控部分。高性能的主控台和FX2N型可编程控制器为系统的主控核心，另配压力传感器、位置传感器等检测装置，以及驱动滚筒和清扫器等驱动组件。三台机电机器以高性能矢量控制型的三台变频器分别控制，继而完成皮带机运行过程中堆料、散料、软启动、软停止以及调速等各种常见的技术问题。确保安全保护和工作正常状态的显示，皮带机运行之后，闭锁控制、加速电流控制、速度闭环控制等操作过程，可配以状态显示器，实施检测控制。压力传感器可安装在皮带的每一节下面，一旦有煤物资超过承载的限定值，PLC便会在短时间内接受到压力开关闭合所提供的信号。通过程序分析显示出具体超载哪一台机器，并及时处理堆料。针对皮带机跑偏现象，可在皮带左右两边安装位置开关，当位置开关被触发而闭合时，经PLC分析后，驱动滚筒的矫正装置便可自动完成矫正工作。

针对容易散料的区域，可安装一定高度的煤位检测装置，当煤屑散落堆积超出了装置界面，高度位置开关便自动闭合，这时清扫器便会在PLC的驱动下清理煤位。

设备的直流调速部分。设备上的操作面板设置，具有运行参数的实时显示及运行故障调查和参数设定功能。对直流电机电枢供电时， 6RA70的直流调速装置为最佳良选。不仅可有效地控制电机启动，而且调速等过程也将得到准确无误地掌握；其次，运行参数设定和故障查询也会实时在OP1S的面板的操作下显示。系统的保护监测部分。针对不完善的设备进行改造时，下煤位置、低速打滑、皮带跑偏、高温烟雾等一些列客观故障多发点，新系统则另当增设功能保护的有效措施。不同状态下皮带机的运行工作，设置声光监测信号至关重要，既方便工作人员从接受到的不同信号中获取设备运行时的准确情况，同时还保障了设备的安全性。

3、煤矿掘进机机电一体化应用

悬臂式掘进机行走机构中存在的动力源是根据驱动的实际形式来划分的，主要包含两种形式：电机驱动形式以及液压马达驱动形式。其中悬臂式掘进机行走机构当中的履带板是根据结构形式区分的，主要包括整体式悬臂履带板以及滚子式悬臂履带板，其中的滚子式悬臂履带板目前以及不再采用，原因是：这一履带板结构相对比较复杂、同时被损坏的几率十分的高，同时在维修过程中存在技术和规格上的双重影响。铸造的或者是锻造的整体式悬臂履带板在目前的煤矿机械中容易被采用。悬臂式掘进行走机构中的履带链支承的主要方式为支重轮式和摩擦板式这两种。相对来说支重轮式的行走结构比较复杂，并且其支重轮损坏的几率非常高，但是在煤矿井下工作的时候传动的效率有可比性高，同时能够在不同的环境下被使用，其中的摩擦板式行走结构虽然相对简单，也不易被损坏，但是其传动效率低。因此在不同的煤矿环境下采用不同的履带链支承。悬臂式掘进机行走机构中的履带张紧装置包括两种形式的，一是机械式张紧装置；二是液压张紧装置。在煤矿机械行走机构中履带是负重最大的而且起着特别重要的作用，因此行走机构中的张紧装置所有承受的压力需要很大，对它的设计要求也是最高的。只有张紧装置安全可靠，才能保证行走机构的正常使用。下图4为履带架受力简图和弯矩图。

悬臂式掘进机单向履带行走结构的输入功率计算方式为：P1=T1v/（η1η2），其中v代表的是履带行走结构的工作行走速度，单位为m/s；η2我们取值为0.88，其为驱动装置减速器的传动效率；η1在重轮时我们取值为0.71，其为履带链传动效率。在履带对地面附着力进行核算的时候，其中单边履带行走结构的牵引力必须要≥其各阻力之和，但是同时也必须要确保其≤单边履带和地面间的附着力，也就是说T1≤G1φ，其中φ为履带对地面的附着系数。张紧装置预张力的计算公式为：T=qa2/（4h），a为导向轮和驱动轮的间距，单位为mm；q为履带链单位长度重力，单位为kN/mm；h代表悬垂度，mm。

结束语

中国煤矿井下的运输工作随着煤矿业发展的不断创新，已逐渐被纳入煤矿事业发展中最至关重要的一部分。近年来机电一体化在煤矿机械中的应用，不仅为煤矿事业的声场环节解决了不少棘手的难题，且具备安全保障的同时，还提升了煤矿工作的产量与收益。

[参考文献]

[1]武学营.机电一体化在煤矿生产中的应用[J].中国科技博览，2012（19）：165-166.

[2]方勇.浅谈机电一体化在煤矿中的应用[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2011（9）：184-185.

[3]章浩，张西良，周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究，2006（7）：45-46.

[4]石美峰.机电一体化技术的发展与思考[J].山西焦煤科技，2007（3）：43-45.

第8篇

【关键词】提升机；电控改造；运转效率

阳煤五矿主斜井担负西北翼采区和中央采区的提升任务，主斜井运转正常与否直接关系到原煤生产任务的完成，旧电控系统由于设备陈旧已无法满足生产的需要,必须进行技术改造。技术参数为：输送长度：1140m；设计输送能力：1340t/h；实际输送能力：1020t/h；带宽：1400mm；

1、原电控存在问题

1.1 控制回路因长期使用，常出现误动作（见下表）：2008年因继电器故障造成停车40个小时。

日期 故障原因 误时

2.13 继电器触点氧化，接触不良，接触器不吸合 2.5小时

3.10 4J（给煤机闭锁）继电器触点粘连，机尾堆煤 10小时

6.21 液压站过压保护失灵油管破 12小时

7.19 给定继电器坏 8小时

9.23 故障继电器接点氧化，无输出，无法起车 4.5小时

11.12 风机控制继电器烧坏 3小时

1.2、调节回路采用电子线路板，原板厂家已无法找到，无备用线路板，且旧的电子线路板元件老化，特性不稳定，需要经常调整；2009年春节就因为速调中二极管击穿，无备用板而造成停产24个小时。

1.3、由于人为因素，往往脉冲调整不齐而造成特性变软；可控硅特性差，关闭不严，用卡流表卡硅整流装置输出端有50A的漏电流；一次侧电流严重不平衡，A、B相电流相差50A，负荷稍大，就会出现过流跳开关。

1.4、主控回路采用单个可控硅12脉冲控制，一台电机配两个硅整流装置，由于调节回路调整脉冲不齐，造成整体特性软，无法运输大煤量，1000t/h的运输量就会出现压带现象，根本无法满足现在的生产需要；且可控硅的特性易突然变差，造成互相击穿现象。

1.5、控制回路由于采用继电器控制，每起车一次，需要按五个按钮，操作繁琐。

1.6、高压回路由于原设计的不合理，无法实现真正的双回路供电，且各个高压柜采用油开关，开关频繁，需要经常换油。

1.7、皮带保护系统与电控不匹配，停车不便。

1.8、无法实现实时监控。

2、技术改造方案

2.1 主控系统。主控系统是胶带运输机控制系统的核心，它担负整个系统的工艺控制、监视功能，可以对发出的操作命令进行判断、处理，给出相应的控制命令和给定信号来控制6RA70装置以实现其功能。主控系统采用西门子S7-300PLC可编程控制器两套，一套控制，另一套监控；工艺过程为――液压――冷却系统――励磁――启动；实现高速运行和低速验带功能，设定高速为2m/s-4m/s，低速为0-2m/s；为防止压带事故发生，特设定3m/s停给煤机功能；安装完善的皮带保护接口，和皮带综合保护匹配，当发生断带、跑偏、堆煤、烟雾、沿线禁起等故障时，能自动紧急停车；当发生危及人身、设备时需要紧急停车，按下急停按钮，立即紧急停车。

2.2 驱动系统。选用Siemens6RA70传动装置为全数字式调速系统，为保证一台电机有故障的情况下不停产，确定采用三台西门子原装6RA70直流调速装置，三台装置组成主从式并联方式。由Siemens 6RA70装置中的点对点（Peer To Peer）数据通信功能完成上下部分Siemens 6RA70全数字式变流调速装置主从式并联系统之间的数据通信功能，图中虚框内为软件组态编程形成的逻辑示意图，它完成整个传动系统的完整功能；外部速度给定值由S7-300 PLC装置给出；工作方式通过操作台上的按钮选择，由装置中的软件自动切换。

励磁部分采用原有的调压器外加简单的三相全控桥的方式，三台电机采用串联型式，避免断线缺励现象，四种工作方式转换时，只要合上相应的刀开关即可短接需停电机的励磁，调整到合适的电流即可。

2.3 联线。为使信号联线简单可靠，采用西门子S7-300 CPU与西门子6RA70之间的ProfiBus-CP总线通信技术；S7-300 CPU与DP-I/O之间的ProfiBus-DP总线通信技术。既减少了电气联线，又提高了系统的可靠性，因ProfiBus总线具有断线检测功能，ProfiBus总线断线时，将发生故障报警，使系统安全停车。

2.4 实时监控。由Siemens WinCC组成人机界面，完成对工艺参数设定、工艺过程监视的工作。

3、改造后效果

3.1 安装简单、方便，便于维护。

3.2 由于PLC S7-300采用模块化设计，易于实现分布式的配置，减少安装和调试时的时间和费用；其强大的CPU和超大的内存容量可以集成新的功能；外部的无触点，提高了其使用寿命。

3.3 整套的全数字化6RA70变流调速装置，减少了控制柜之间的连线，提高了系统的抗干扰性。

3.4 6RA70变流调速装置其动态参数、静态参数是靠算法实现的，而不是靠元器件特性和人为经验实现的，因此不受人为因素、温度、电流、电压等外部物理因素影响；三相电流完全平衡，使整个系统特性变强，现在每小时运输量已提高到1430吨，满足了现在五矿的生产需要。

3.5 6RA70变流调速装置具有E-Stop功能，可以安全地切断与传动系统无关的半导体器件和微处理器实现紧急安全断电。

3.6 实现了断油、欠压保护。

3.7 简捷的接线，便于查找故障。

3.8查找故障时，只要通过在计算机上查找PLC程序即可找到。

3.9 操作简单，只要按下按钮，系统就按工艺过程自动操作。

4、效益测定

4.1、提高运输量430t/h，每天按10小时计算，年直接经济效益为430*10*350=140万吨。年提高效益按200元/吨算则为200*1400000=2.8亿元。

第9篇

[关键词] 超大螺距 ； 螺纹； 五轴加工

[中图分类号] TG62

Abstract： This essay first analyzes the difficulty of traditional thread processing technology in super pitch and thread. And then it gives an example by presenting the practical machining of super pitch and thread of a specific rotary nut to verify the feasibility of five-axis NC milling in super pitch and thread.

Keywords： Super pitch； Thread； Five-axis machining

引言

螺纹是机械零件中常用的结构要素，不同螺距其加工方法各不相同。在人工力量范围内小螺距螺纹可用丝锥或板牙手工加工完成；中小螺距的螺纹通常由车床车削加工，但车削螺纹时要求满足下式：n（转速）×P（螺距）=F（进给），因受到车床进给机构和主轴系统的最大速度限制，加之车螺纹时若转速过低，切削动能过小，切削加工将会变得困难，所以可车削螺距有一定限制[1]；大螺距螺纹可采用旋风铣加工完成，然而虽然旋风铣可为大螺距螺纹加工时提供有效的切削动能，加工效率和螺纹的粗糙度比较高。但其加工原理依然遵循转速、螺距、进给之间的关联关系[2]，考虑机床进给机构因素，旋风铣对于大直径超大螺距螺纹的加工，依然无法进行。图1所示为某传输机械用回转螺母零件图样，零件内螺纹的牙形为24头圆弧形专用螺纹，单头螺距是7500mm，依据上面的分析可知传统工艺方法无法加工此导程的螺纹。因五轴数控铣削在空间范围内，可实现五个坐标轴联动插补的加工，可通过系统控制自动实现上述工艺中转速、螺距和进给的关联关系，所以考虑采用五轴数控铣削来进行此螺纹的加工。[3]1 工艺设计

该零件材料为2Cr13，具有切削力大、切削温度高等特点，对刀具材料提出了强度、耐磨性的较高要求。螺纹牙形的圆弧半径为R19，牙形高比较高，加工余量大，首先应安排螺纹牙底的开粗加工，开粗加工时，为了提高加工的刚性和加工的效率，使用山特R216.2-712可转位钻铣刀，刀轴采用定轴、铣削策略采用插铣；精加工时，使用山特RF16F-12A16S-085可转位仿形球头刀充分发挥五坐标联动的优势，铣削出螺纹的圆弧牙形；最后使用R≤3的球头刀，完成牙形底部两侧R3倒圆弧的清根加工。加工完一头螺纹后，可通过旋转指令重复加工即可得到24头螺纹。

2 利用UG CAM软件进行数控程序的编制

2.1 开粗程序的编制

在UG-NX8.0软件中，抽取螺纹牙底凹槽曲面U方向的中线以及凹槽相邻两牙的牙顶线中位线，利用抽取的线构建直纹曲面，如图2所示。然后以此曲面为固定轴铣削操作的加工驱动面，刀具D12可转位钻铣刀，刀轴采用相对于曲面边线矢量1°的矢量，生成螺纹凹槽的开粗加工轨迹，如图3所示。

2.2 精加程序的编制

在UG-NX8.0软件中，抽取牙形圆弧面和牙底凹槽曲面并进行缝合曲面操作，如图4所示。然后以缝合的曲面为可变轴铣削操作的加工驱动面，刀具D12R6球头铣刀，刀轴采用相对于点（或使用五轴等高铣削操作，刀轴采用相对于曲线），生成精加工程序轨迹，如图5所示。

2.3 清根程序的编制

在UG-NX8.0软件中，采用清根铣削操作，切削区域选择R3倒圆弧面，刀具使用D6R3，刀轴采用指定矢量，生成清根刀具轨迹，如图6所示。

2.4 程序的仿真验证

在UG软件机床库中调用所用机床，并设置完整的刀具及刀柄和压板尺寸参数。仿真加工，检查刀具与机床、夹具有无干涉，或者有无过切和欠切等状况，确认无误后生成NC程序。

3 零件的加工

在DMU100-T五轴加工中心上，使用压板装夹，加工时零件下面垫等高块以保证刀具能够铣穿零件，并且刀具的装夹尺寸和压板位置应参照仿真加工时的设置参数，铣削加工出此超大螺距的圆弧形螺纹，如图7所示。

4 结束语

加工完成后，经现场使用验证，完全合格，证实此工艺方案的可行性、正确性。五轴数控铣加工超大螺距螺纹工艺，简单易行、尺寸精度高、表面质量好，为超大螺距螺纹的加工提出了可行的工艺方案。

[参考文献]

[1] Sinumerik 840D/810D shopTurn操作与编程手册.北京：西门子中国有限公司，2003.

[2] 高岩. 大直径内螺纹的旋风铣削.机械工程师，2005（8）120-121.

[3] 陈良骥. 五轴联动刀具路径生成及插补技术研究. 北京：知识产权出版社，2008.

[4] 陈洪涛.数控加工工艺与编程. 北京：高等教育出版社，2009.