導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇機(jī)電一體化應(yīng)用，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

機(jī)電一體化就是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。

機(jī)電一體化也稱為機(jī)械電子學(xué)，是由英文單詞Mechanics（機(jī)械學(xué)）的詞頭和Electronics（電子學(xué)）的詞尾組合而成的新詞，即Mechatronics。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被世界各國所承認(rèn)和應(yīng)用。隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也獲得了高速發(fā)展，并對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生了重要影響。

1 機(jī)電一體化的含義

在人類漫長的發(fā)展歷史中，有一種“看不見的思想”推動(dòng)著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，而這種“看不見的思想”就是人們追求的“精益求精”的思想，也正是這種思想使人們創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)奇跡，也正是“精益求精”的思想迫使人們?nèi)ヌ岣吖ぷ餍?，從而?chuàng)造了機(jī)電一體化技術(shù)。

機(jī)電一體化在國外被稱為“Mechatronics”，這個(gè)詞是由英文單詞Mechanics（機(jī)械學(xué)）的詞頭和Electronics（電子學(xué)）的詞尾組合而成的新詞，意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這一技術(shù)已經(jīng)得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認(rèn)和應(yīng)用，我國的工程人員將這一名稱譯為“機(jī)電一體化技術(shù)”，機(jī)電一體化技術(shù)又稱為機(jī)械電子技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷史

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程，大致可以分為三個(gè)階段。

20世紀(jì)60年代以前是第一階段，這一階段是機(jī)電一體化的初創(chuàng)階段，也就是電子技術(shù)開始在機(jī)械行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，因此，可以稱其為“萌芽階段”。在這一時(shí)期，電子技術(shù)研究的初步成果開始被人們用來完善機(jī)械產(chǎn)品的相關(guān)性能。尤其是第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，更是刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，出現(xiàn)了一些機(jī)械性能相當(dāng)優(yōu)良的軍事用途的機(jī)電產(chǎn)品。戰(zhàn)后，這些軍事用途的機(jī)電產(chǎn)品轉(zhuǎn)為民用，對(duì)經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的促進(jìn)作用。

20世紀(jì)70年代到80年代是第二階段，這一階段機(jī)電一體化獲得了蓬勃發(fā)展，因此，可以稱其為“蓬勃發(fā)展階段”。在這一時(shí)期，人們已經(jīng)開始主動(dòng)地去利用電子技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)，也就是人們常講的3C（Compute、Control、Communication Techology，簡稱3C）技術(shù)的發(fā)展成果來研究新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

20世紀(jì)90年代至今，是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的第三階段，這一階段智能化技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中得到了良好的應(yīng)用，因此，這一階段可以稱其為“智能化階段”。這一時(shí)期，由于人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)等的發(fā)展，為機(jī)電一體化帶來了巨大的發(fā)展空間。而目前，隨著機(jī)械技術(shù)與激光-微電子等技術(shù)的結(jié)合，光機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)成為機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展的重要方向。光機(jī)電一體化技術(shù)包括產(chǎn)品和技術(shù)兩方面：光機(jī)電一體化產(chǎn)品是集光學(xué)、機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制和通信技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，具有豐富的功能和很高附加值；光機(jī)電一體化技術(shù)是指其技術(shù)原理和使光機(jī)電一體化產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，光機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)獲得巨大的發(fā)展空間。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合， 它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。[1]21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)和人們的環(huán)保意識(shí)的提升，機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)主要是智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化及綠色化。

3.1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化發(fā)展的重要趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化的智能化在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，機(jī)器人就是機(jī)電一體化的重要體現(xiàn)。機(jī)器人就是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。機(jī)器人的主要任務(wù)就是協(xié)助或代替人類的工作，尤其是一些危險(xiǎn)場合，如高電壓環(huán)境、核電站等，都需要機(jī)器人來完成人類不適宜的工作。隨著機(jī)器人性能的提高，在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域，機(jī)器人都有著非常重要的用途。

3.2 數(shù)字化

數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理，這是數(shù)字化的基本過程。21世紀(jì)是信息時(shí)代，信息的數(shù)字化越來越受到人們的重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，也為數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造提供了重要手段，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性以及自診斷能力等。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化就是指利用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)及各類電子終端設(shè)備互聯(lián)起來，按照一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達(dá)到所有用戶都可以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。20世紀(jì)90年代中期，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作，使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息，給世界帶來了巨大的變革，也給機(jī)電一體化的發(fā)展帶來了重大影響，如可以通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)電一體化的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。機(jī)電一體化的產(chǎn)品很多，我們以數(shù)控機(jī)床為例來說明。

數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

3.4 微型化

近年來，作為機(jī)電一體化技術(shù)的重要分支的微機(jī)電系統(tǒng)，得到了迅猛發(fā)展。微機(jī)電系統(tǒng)是微電路和微機(jī)械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米級(jí)，自八十年代中后期崛起以來發(fā)展極其迅速，被認(rèn)為是繼微電子之后又一個(gè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和軍事具有重大影響的技術(shù)領(lǐng)域，將成為21世紀(jì)新的國民經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和提高軍事能力的重要技術(shù)途徑。

由于微機(jī)電系統(tǒng)具有體積小、重量輕、能耗低、耐用性好、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域等有著廣闊的應(yīng)用前景。雖然目前技術(shù)上還存在一定困難，但取得技術(shù)上的重大突破已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。

3.5 多樣化

未來的機(jī)電一體化裝置將會(huì)越來越強(qiáng)化其與生命機(jī)體的相似性，它高度依賴于信息，具有相當(dāng)高的智能，能夠?qū)W習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)，有靈活適應(yīng)環(huán)境的能力，并能根據(jù)需要和具體條件進(jìn)行決策、指揮并完成某些任務(wù)。[2]這些在技術(shù)上雖然有一定難度，但其部分功能已經(jīng)得以實(shí)現(xiàn)。人們正在研究如何用機(jī)電一體化技術(shù)取代人體的大部分器官，如人造假肢，過去只是外表和真肢相似的機(jī)械化裝置，而目前，已經(jīng)研究出可以和身體器官相連的裝置，這種假臂的手非常靈活，甚至可以操作樂器等。

3.6 綠色化

綠色設(shè)計(jì)就是指充分利用資源來獲得綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。在漫長的人類發(fā)展史中，工業(yè)設(shè)計(jì)為人類創(chuàng)造了現(xiàn)代生活方式和生活環(huán)境，與此同時(shí)，也加速了資源、能源的消耗，并對(duì)地球的生態(tài)平衡造成了嚴(yán)重破壞。但地球上的一次性資源、能源畢竟有限，隨著世界人口的日益增多和人們對(duì)物質(zhì)生活越來越高的要求，這種高投入高輸出發(fā)展模式能否持續(xù)下去、還能持續(xù)多久，已成為國際社會(huì)的重點(diǎn)研究課題。[3]鑒于此，綠色設(shè)計(jì)也就成了機(jī)電一體化發(fā)展的重要方向。綠色設(shè)計(jì)反映了人們對(duì)于現(xiàn)代科技文化所引起的環(huán)境及生態(tài)破壞的反思，要求世界各國要合理的利用資源，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)粗放式的發(fā)展模式，采用以資源、能源高效利用為特色的集約型發(fā)展模式，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

4 機(jī)電一體化的重要應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)自問世以來獲得了迅猛發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的良好發(fā)展，新產(chǎn)品層出不窮。無論是軍事還是經(jīng)濟(jì)，亦或是生產(chǎn)、生活，機(jī)電一體化都在時(shí)刻推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展。

4.1 數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主體和其他輔助裝置。數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，不需要工人直接去操作機(jī)床，要對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，必須編制加工程序。零件加工程序中，包括機(jī)床上刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)和輔助運(yùn)動(dòng)等。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心?，F(xiàn)代數(shù)控裝置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，這種CNC裝置一般使用多個(gè)微處理器，以程序化的軟件形式實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能，因此又稱軟件數(shù)控（Software NC）。伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統(tǒng)的作用是把接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大、整形處理后，轉(zhuǎn)換成機(jī)床執(zhí)行部件的直線位移或角位移運(yùn)動(dòng)。機(jī)床主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺(tái)、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架及自動(dòng)換刀裝置等機(jī)械部件。它是在數(shù)控機(jī)床上自動(dòng)地完成各種切削加工的機(jī)械部分。輔助裝置是保證充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動(dòng)、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、裝置，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和數(shù)控分度頭，防護(hù)，照明等各種輔助裝置。

4.2 工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)物流自動(dòng)化中的重要裝置之一，是當(dāng)今世界新技術(shù)革命的一個(gè)重要標(biāo)志。[4]工業(yè)機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。20世紀(jì)40年代中后期，機(jī)器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關(guān)心與關(guān)注。50年代以后，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室開始研究能搬運(yùn)核原料的遙控操縱機(jī)械手。1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請(qǐng)了專利。1959年UNIMATION公司的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在美國誕生，開創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。UNIMATION的VAL（very advantage language）語言也成為機(jī)器人領(lǐng)域最早的編程語言在各大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)中傳播，這也是各個(gè)機(jī)器人品牌的最基本范本。

5 結(jié)束語

機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。應(yīng)當(dāng)指出，機(jī)電一體化是機(jī)械理論與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等信息理論的結(jié)合，是機(jī)械設(shè)計(jì)理論的發(fā)展，而不是取代。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻(xiàn)

[1]梁俊彥，李玉翔，林樹忠.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].科技資訊，2007.

[2]張楊林.機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械制造，2005.

[3]周琴.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械，2010.

篇2

關(guān)鍵詞：機(jī)械；機(jī)電一體化；應(yīng)用

0.引言

工程機(jī)械的操作中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化就能提高機(jī)械使用性能以及效率。傳統(tǒng)的機(jī)械使用整體效率比較低，處在當(dāng)前的發(fā)展階段，傳統(tǒng)機(jī)械應(yīng)用已經(jīng)不能滿足實(shí)際的生產(chǎn)力需求。通過從理論層面對(duì)機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用研究，對(duì)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就有著積極意義。

1.機(jī)械機(jī)電一體化的特征以及應(yīng)用作用發(fā)揮

1.1 機(jī)械機(jī)電一體化的特征體現(xiàn)

機(jī)械機(jī)電一體化的運(yùn)用有著鮮明特征體現(xiàn)，生產(chǎn)能力強(qiáng)的特征比較突出。機(jī)電一體化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)對(duì)信息自動(dòng)處理的作用能充分發(fā)揮，這樣機(jī)械就能在自動(dòng)化的運(yùn)作能力上表現(xiàn)的比較強(qiáng)，對(duì)設(shè)備運(yùn)用的靈敏度檢測(cè)也能實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化的設(shè)備系統(tǒng)控制，能有效保障產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在產(chǎn)品的性能上也能保障。特征還體現(xiàn)在安全性方面。實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，就能有效保障機(jī)械的安全運(yùn)行[1]。基于機(jī)電一體化系統(tǒng)的多樣化功能，在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行當(dāng)中自動(dòng)診斷功能的發(fā)揮也比較突出，從而就提高了設(shè)備運(yùn)行的安全。除此之外，機(jī)電一體化系統(tǒng)在使用性能上也比較強(qiáng)，在應(yīng)用的范圍也比較廣泛。

1.2 機(jī)械機(jī)電一體化應(yīng)用作用發(fā)揮

工程機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用有著諸多積極作用發(fā)揮，在監(jiān)控作用方面表現(xiàn)的比較突出。工程機(jī)械機(jī)電一體化的電子監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)能實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)，在機(jī)械出現(xiàn)了嚴(yán)重磨損的時(shí)候，系統(tǒng)的自動(dòng)診斷功能就能發(fā)揮其積極作用，這對(duì)故障的及時(shí)性解決就提供了方便。在機(jī)電一體化的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)下，對(duì)工程機(jī)械的正?；鳂I(yè)有著保障，能最大化的降低安全事故。

再者，機(jī)電一體化的應(yīng)用作用發(fā)揮還體現(xiàn)在節(jié)能作用上。機(jī)械運(yùn)作中，機(jī)電一體化的系統(tǒng)運(yùn)行能對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行得以保障，將機(jī)械設(shè)備的能量充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。這對(duì)資源儲(chǔ)備量也能得到有效保障[2]。電子節(jié)能控制器的運(yùn)用，能降低設(shè)備的磨損率，從整體上提高機(jī)械設(shè)備的工作效率。機(jī)電一體化的運(yùn)用對(duì)作業(yè)的精度能得以保障，減少了傳統(tǒng)機(jī)械工作中的人為誤差。

2.機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)

2.1 機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用分析

機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用中，對(duì)成品的精度要求比較高，這也是和產(chǎn)品的性能保障有著直接性關(guān)系的。機(jī)電一體化技術(shù)能對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接控制。在輸入了相應(yīng)參數(shù)之后，機(jī)械就可按照參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化的運(yùn)作，這對(duì)產(chǎn)品的精度就得到了保障，使得整體生產(chǎn)水平和能力得到了提高。機(jī)械的自動(dòng)化以及半自動(dòng)化作業(yè)當(dāng)中，對(duì)人員操作的工作量大大降低了，也能保障生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量[3]。如日本的三菱公司就將挖掘軌跡控制和挖掘機(jī)進(jìn)行稽核，在對(duì)鏟斗的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)定之后，通過微機(jī)進(jìn)行控制，就可對(duì)臂桿和鏟刀等自動(dòng)化控制，這就大大增加了工作的效率和質(zhì)量。

機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用中，對(duì)電子監(jiān)控以及自動(dòng)化報(bào)警、故障自診斷系統(tǒng)的功能發(fā)揮，就能提高機(jī)械整體生產(chǎn)水平。工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)系統(tǒng)等在運(yùn)行中，通過電子監(jiān)控以及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)用，對(duì)運(yùn)行中所出現(xiàn)的異常現(xiàn)象就能直接提示，這就對(duì)駕駛員的工作條件得到了有效提高，對(duì)機(jī)械維修的費(fèi)用也能大大降低，有助于設(shè)備的使用壽命進(jìn)一步延長。機(jī)械中的機(jī)電一體化的運(yùn)用，能有效提高生產(chǎn)率。如在液壓挖掘機(jī)的燃料能力量的利用率僅為30%，這樣的低能運(yùn)行，對(duì)能源的節(jié)約就體現(xiàn)的比較突出，在節(jié)約能源的同時(shí)，也能大大提高生產(chǎn)率，這就是機(jī)電一體化得以迅速發(fā)展的重要原因。

機(jī)電一體化在機(jī)械當(dāng)中的運(yùn)用過程中，機(jī)電自動(dòng)檢測(cè)的功能也能充分發(fā)揮。自動(dòng)檢測(cè)功能的運(yùn)用對(duì)機(jī)械各子系統(tǒng)都能進(jìn)行檢測(cè)，從而可及時(shí)性的了解機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用狀況。在系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時(shí)候，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，對(duì)故障的部位就能明確[4]。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)機(jī)械的運(yùn)行效率提高就發(fā)揮了積極作用，保障了整個(gè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2.2 機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

隨著新技術(shù)的升級(jí)，機(jī)械機(jī)電一體化也會(huì)向著智能化的方向發(fā)展。智能化是對(duì)機(jī)械設(shè)備行為的描述。機(jī)械的智能化發(fā)展是將多種學(xué)科知識(shí)技g進(jìn)行綜合的，如計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)和運(yùn)籌學(xué)等等。在這些技術(shù)以及理論的綜合下，就能對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品生產(chǎn)效率進(jìn)一步的提高，對(duì)機(jī)械的控制能力也能提高。

機(jī)械機(jī)電一體化的發(fā)展也會(huì)向著微型化方向邁進(jìn)。所謂的微型化就是通過對(duì)納米技術(shù)的應(yīng)用，微機(jī)電一體化的產(chǎn)品的體積縮小，這樣在能耗上也會(huì)大大降低，在實(shí)際運(yùn)用過程中的靈活程度就可提高。機(jī)械機(jī)電一體化的微型化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也是對(duì)整體機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有著積極意義的。通過精細(xì)化的加工技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力提高的目標(biāo)。

當(dāng)前我國的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，而在機(jī)械行業(yè)中，將機(jī)電一體化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，在對(duì)遠(yuǎn)程控制技術(shù)以及監(jiān)視技術(shù)的應(yīng)用下，就能從很大程度上提高機(jī)械運(yùn)作的效率。這也是現(xiàn)代化機(jī)械發(fā)展的重要方向[5]。

系統(tǒng)化的發(fā)展也是重要發(fā)展方向。主要就是機(jī)械機(jī)電一體化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加的完善，在整體的結(jié)構(gòu)上能靈活性的組態(tài)，從而滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。系統(tǒng)化發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，就要能注重將多個(gè)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)化，并對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的管理，這樣就能提高系統(tǒng)的運(yùn)用性能。

3.結(jié)語

綜上所述，我國的機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，要想促使其進(jìn)步，就要充分重視機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，并要能從多方面注重對(duì)技術(shù)的升級(jí)運(yùn)用。通過此次對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用研究，就能為實(shí)際機(jī)械發(fā)展的水平提高起到一定啟示作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳澤平. 論機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的運(yùn)用[J]. 電腦迷. 2016（11）

[2] 傅思杰. 控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用[J]. 福建質(zhì)量管理. 2016（04）

篇3

一、選題背景

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。

二、機(jī)電一體化的定義

機(jī)電一體化是在大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算 機(jī)為代表的微電子技術(shù)高度發(fā)展，向傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展?jié)B透，機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制、信息、傳感測(cè)試、電力電子、接口、信號(hào)轉(zhuǎn)變等技術(shù)以及軟件編程等群體技術(shù)，合理配置機(jī)械本體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元、傳感測(cè)試元件、控制元件、微電子技術(shù)、加工、線路以及接口元件等硬件元素，并使之在軟件程序和微電子電路邏輯的有序規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高可靠性、低功耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值的系統(tǒng)功能技術(shù)。

三、機(jī)電一體化發(fā)展簡介

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段：

（1）20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí)，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

（2）20世紀(jì)70―80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（3）20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。

四、機(jī)電一體化的專業(yè)優(yōu)勢(shì)

目前，機(jī)電一體化技術(shù)已廣泛參透到各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)電一體化這個(gè)尚未被確認(rèn)的專用術(shù)語在十年之前并不為人們所注意，不過以此而取名的設(shè)備很旱就有了。隨著機(jī)械設(shè)備的電子化機(jī)械部件逐浙減少，這已有十多年的歷史了。 所謂機(jī)電一體化，即是機(jī)電一體化技術(shù)，或機(jī)電信息一體化技術(shù)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成或者作為更復(fù)雜的系統(tǒng)，則構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。

五、本課題內(nèi)容及意義

機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。只是，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。

機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。

我國用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題，但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機(jī)電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。 我國在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代。總的目的是促進(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)?？傊?，機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，又是開啟我國機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。

六、結(jié)論

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時(shí)，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

篇4

一、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

1、煤礦安全監(jiān)控工作體系分析這一工作環(huán)節(jié)主要是通過引入機(jī)電一體化技術(shù)提高工作效率，真正的提升安全監(jiān)督與控制的工作，煤礦安全監(jiān)控管理工作一體化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開信息化管理技術(shù)的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用、機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。筆者結(jié)合自身在煤礦企業(yè)工作的實(shí)踐情況進(jìn)行分析，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)也得到了相應(yīng)的推廣，在安全管理中我們通過局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)礦井下作業(yè)情況進(jìn)行安全方面的實(shí)時(shí)監(jiān)控。除此以外還可以對(duì)煤礦的設(shè)備使用做到及時(shí)的監(jiān)督與管理，這樣不但提高了煤礦機(jī)械設(shè)備的使用壽命，還能保證安全生產(chǎn)，從而提高煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場安全監(jiān)控管理水平。2、煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備的角度分析這一工作環(huán)節(jié)主要的工作重點(diǎn)是將帶式運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備與機(jī)電一體化進(jìn)行結(jié)合，這樣的結(jié)合能夠滿足長距離、大規(guī)模的運(yùn)輸，有效的提升煤礦企業(yè)自動(dòng)化水平。我們通過計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)利用機(jī)電一體化的軟啟動(dòng)模式將運(yùn)輸設(shè)備的慣性載荷處理方法進(jìn)一步提升。在煤礦工作的現(xiàn)場，設(shè)備的工作面中軸承部位經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跑偏及倒轉(zhuǎn)的問題，這時(shí)候我們利用機(jī)電一體化的方式做到及時(shí)的監(jiān)控與合理的評(píng)估，并結(jié)合下一階段煤礦運(yùn)輸對(duì)設(shè)備功能的要求進(jìn)行設(shè)備提升，將設(shè)備的操作與控制通過機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，提高煤礦企業(yè)的工作效率。3、煤礦采煤設(shè)備提升的角度分析這一工作環(huán)節(jié)需要結(jié)合有關(guān)的實(shí)際工作情況進(jìn)行研究，在采煤設(shè)備現(xiàn)場運(yùn)行的下滑過程中，利用機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用使設(shè)備的制動(dòng)能效得以發(fā)揮，對(duì)大傾角煤層下的采煤設(shè)備是具有一定價(jià)值的。在作業(yè)的采煤現(xiàn)在，由于機(jī)電一體化技術(shù)的干預(yù)，有效的提高了采煤設(shè)備的安全運(yùn)行，即使遇到惡劣的采煤環(huán)境，設(shè)備的運(yùn)行也能安全。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Σ擅哼^程中各類參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提高采煤結(jié)構(gòu)體系，降低體積量水平，鞏固動(dòng)態(tài)屬性，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)采煤設(shè)備運(yùn)行全程控制。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦作業(yè)中的應(yīng)用

1、機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(shè)備。內(nèi)裝式提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合二為一，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠，采用總線方式，使電器安裝大大簡化。2、機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用電牽引采煤機(jī)的使用，電牽引采煤機(jī)與液壓牽引相比具有良好的牽引性，在采煤機(jī)前進(jìn)的時(shí)提供牽引力克服阻力移動(dòng)，在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)。電牽引采煤機(jī)可用于大傾角煤層，牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器，所以電牽引采煤機(jī)可用在大傾角的煤層。電牽引和液壓牽引不同，電牽引采煤機(jī)工作可靠，反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好，使用壽命長，發(fā)生的故障少，降低了維修工作量。

三、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的管理分析

當(dāng)前煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在管理方面有很多問題需要解決，我們需要結(jié)合煤礦的實(shí)際作業(yè)情況，建立適合的應(yīng)管理方案，從而保證作業(yè)現(xiàn)場的管理優(yōu)質(zhì)。1、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理的問題分析煤礦機(jī)電的管理部門的管理作用沒有得到有效的發(fā)揮，雖然地方煤礦企業(yè)都設(shè)置了機(jī)電管理部門，但是主要的職能是機(jī)電管理與生產(chǎn)。1）機(jī)電管理部門的相關(guān)人員沒有充分發(fā)揮管理作用，只將工作精力放在生產(chǎn)上。一些煤礦企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)只看重生產(chǎn)忽視管理的重要性，將機(jī)電的管理人員大大的縮減，嚴(yán)重的造成機(jī)電管理人員缺乏，技術(shù)手段落后，對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的組織建設(shè)不及時(shí)導(dǎo)致機(jī)電管理網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常發(fā)生中斷的情況，逐漸的淡化機(jī)電職能管理作用。2）機(jī)電隊(duì)伍的整體技術(shù)水平低下，聘用技術(shù)基礎(chǔ)差、文化較低的人員擔(dān)任煤礦機(jī)電管理工作，對(duì)于煤礦機(jī)電管理對(duì)于沒有進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備管理理論和企業(yè)管理理論的學(xué)習(xí)就上崗就業(yè)，導(dǎo)致機(jī)電管理主要是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理的。很多煤礦企業(yè)的機(jī)電職工都沒有接受過專業(yè)的培訓(xùn)，以至于理論知識(shí)缺乏的同時(shí)技術(shù)水平也不足，在實(shí)際的實(shí)踐工作中經(jīng)常出現(xiàn)違章作業(yè)。導(dǎo)致煤礦機(jī)電設(shè)備故障頻發(fā)，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。3）設(shè)備安全設(shè)施、保護(hù)裝置不全，導(dǎo)致設(shè)備的安全隱患較多。提升系統(tǒng)缺少緩沖裝置和托罐裝置，對(duì)于電控系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)缺乏保護(hù)措施。井筒裝備出現(xiàn)了嚴(yán)重的銹蝕情況。有的礦井為了大力的提高生產(chǎn)，主副井2小時(shí)的停產(chǎn)檢修時(shí)間都不能得到有效的保證，對(duì)于絞車的負(fù)荷能力超過實(shí)際設(shè)計(jì)的能力。還有一些電壓表、電流表、壓力表、真空表、安全閥根本不能進(jìn)行定期的檢測(cè)和校驗(yàn)。在井下的電氣設(shè)備也不進(jìn)行定期的試驗(yàn)，使用非阻燃的電纜、輸送帶，造成井下的電氣設(shè)備失爆情況屢見不鮮。井下電氣都沒有使用過流保護(hù)、漏電保護(hù)等等，這些都是煤礦機(jī)電管理部門需要注意的安全隱患。2、煤礦機(jī)電管理主要的實(shí)施方法1）我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)電管理制度的時(shí)候需要結(jié)合煤礦工作現(xiàn)場的實(shí)際情況，構(gòu)建完整管理制度與規(guī)范，還要根據(jù)工作現(xiàn)場機(jī)電設(shè)備的投入，制定科學(xué)的機(jī)電工作方案，實(shí)現(xiàn)故障及時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)警系統(tǒng)的使用。2）對(duì)于煤礦機(jī)電管理人員，我們首先要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用的工作人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)培，管理期間對(duì)各種違章行為進(jìn)行正確及時(shí)的處理，還要總結(jié)各種機(jī)電設(shè)備常見故障排查表，對(duì)出現(xiàn)機(jī)電事故的設(shè)備進(jìn)行追查與跟蹤，定期評(píng)估煤礦工作機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況，并制定完善的改進(jìn)措施。3）制定機(jī)電一體化技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的綜合管理控制制度，加強(qiáng)煤礦機(jī)電技術(shù)管理人員的培訓(xùn)，從而發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的真正價(jià)值。

四、結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦企業(yè)信息化進(jìn)步的重要支撐，是礦山實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦工作生產(chǎn)作業(yè)中具有相當(dāng)重要的意義。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能有效的提升運(yùn)輸設(shè)備的工作效率，針對(duì)在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理我們需要從多個(gè)角度入手，將煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理工作進(jìn)行合理的優(yōu)化，進(jìn)一步發(fā)揮實(shí)踐效益。

篇5

機(jī)電一體化技術(shù)是綜合性技術(shù)類型，包含多種學(xué)科的知識(shí)，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，是社會(huì)生產(chǎn)力不斷前行的結(jié)果。在科技的推動(dòng)下，機(jī)電一體化在諸多領(lǐng)域中產(chǎn)生影響，在推動(dòng)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用。為因此，要對(duì)機(jī)電一體化涵義進(jìn)行深入分析和理解，對(duì)其應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行深入探討，明確發(fā)展方向，推動(dòng)這一技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

1對(duì)機(jī)電一體化涵義的闡述

機(jī)電一體化技術(shù)凸顯綜合性的特征，融合多種學(xué)科的關(guān)鍵技術(shù)，主要涉及機(jī)械、電子等技術(shù)領(lǐng)域。凸顯全面性與綜合性，具體分析，機(jī)電一體化主要關(guān)注的是機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)以及信息技術(shù)在數(shù)據(jù)處理中的作用，重視對(duì)機(jī)械設(shè)備以及相關(guān)電子器材的探索和研究，目的是更好地支持工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，為其提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。機(jī)電一體化發(fā)展實(shí)踐中，重點(diǎn)集中在信息與產(chǎn)品的組成，主要是關(guān)注傳感、信息以及機(jī)械技術(shù)的全面發(fā)展。之所以推廣機(jī)電一體化技術(shù)，主要是在傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸滲透在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，加快產(chǎn)品創(chuàng)新，促進(jìn)改革，是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的必然。

2對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用狀況的分析

2.1機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用介紹。在機(jī)電一體化技術(shù)的支持和應(yīng)用下，整個(gè)生產(chǎn)操作的精度顯著增強(qiáng)，功能更加多樣化。另外，在結(jié)構(gòu)方面，擁有緊湊的構(gòu)造，模塊化突出。在功能領(lǐng)域，開放性更強(qiáng)，推動(dòng)數(shù)控機(jī)床向著智能化的方向發(fā)展，提升機(jī)床的精確度，為整個(gè)生產(chǎn)提供更加全面、先進(jìn)的技術(shù)支持。2.2機(jī)電一體化技術(shù)在計(jì)算機(jī)制造和集成系統(tǒng)中的應(yīng)用。在機(jī)電一體化的支持下，計(jì)算機(jī)制造以及集成系統(tǒng)能夠滿足動(dòng)態(tài)管控的目的，達(dá)到對(duì)目標(biāo)的優(yōu)化，突破傳統(tǒng)模式的制約，保證信息的順暢性。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)諸多功能的融合，如開發(fā)、生產(chǎn)以及決策管理等，使得產(chǎn)品配置實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，集成度得到顯著增強(qiáng)。2.3機(jī)電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹。對(duì)于柔性制造系統(tǒng)而言，涉及諸多部門，如機(jī)器人、數(shù)控等。要在裝配要求的指導(dǎo)下，結(jié)合生產(chǎn)需要，對(duì)工件進(jìn)行生產(chǎn)。整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用中，需要進(jìn)行相關(guān)構(gòu)件、品種等進(jìn)行頻繁切換。在機(jī)電一體化的應(yīng)用下，產(chǎn)品質(zhì)量的增強(qiáng)成為必然，生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)大幅提升。2.4機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用介紹。機(jī)器人與機(jī)電一體化技術(shù)的融合經(jīng)歷幾個(gè)發(fā)展時(shí)期，首先，機(jī)器人在得到相關(guān)指令之后，進(jìn)行單一動(dòng)作的重復(fù)，但是，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力不強(qiáng)，也很難結(jié)合對(duì)象進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。其次，在工業(yè)機(jī)器人中加裝傳感系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工作環(huán)境的識(shí)別和適應(yīng)，及時(shí)反饋相關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的有效處理，同時(shí)，反饋功能比較突出，滿足對(duì)整個(gè)操作動(dòng)作的控制需求。這一時(shí)期的機(jī)器人在智能水平上處于較低級(jí)階段，但是，實(shí)用性得到顯著提升。再次，工業(yè)機(jī)器人緊跟時(shí)展步伐，向著智能化的方向發(fā)展，感知能力增強(qiáng)，能夠完成復(fù)雜的邏輯思維，具備了決策能力，環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)，獨(dú)立運(yùn)行特點(diǎn)更加突出。

3對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)和方向的介紹

3.1機(jī)電一體化在綠色化方面更加突出。在現(xiàn)代科技的發(fā)展下，整個(gè)社會(huì)發(fā)展水平不斷提升，環(huán)境問題備受關(guān)注，更加關(guān)注對(duì)資源的節(jié)約以及生態(tài)的保護(hù)。工業(yè)生產(chǎn)也要順利這一發(fā)展趨勢(shì)，追求綠色發(fā)展目標(biāo)，發(fā)展綠色機(jī)電一體化，實(shí)現(xiàn)能耗的有效降低，在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，維護(hù)生態(tài)平衡。3.2機(jī)電一體化的智能化不斷完善。智能化的發(fā)展在很大程度上依賴于科技的進(jìn)步和發(fā)展。在時(shí)展中，智能化與機(jī)電一體化融為一體，相互促進(jìn)。在發(fā)展中，注重綜合性思維方式的引進(jìn)，以控制理論為基礎(chǔ)，強(qiáng)化控制性。機(jī)電一體化的產(chǎn)品在智能性方面無法與人的思維進(jìn)行媲美，但是，借助智能化的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜問題的緩解，在根本上推動(dòng)機(jī)電一體化的飛速發(fā)展。3.3機(jī)電一體化中網(wǎng)絡(luò)化的分析。信息技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，使得整個(gè)社會(huì)的發(fā)展速度更加飛速。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域發(fā)揮作用。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)催生了多種技術(shù)類型，影響人們的生活。在遠(yuǎn)程終端監(jiān)控設(shè)備中，機(jī)電一體化技術(shù)得到功能上的集中體現(xiàn)，尤其是計(jì)算機(jī)的支持下，其優(yōu)勢(shì)更加突出。為此，網(wǎng)絡(luò)化在機(jī)電一體化中的發(fā)展成為其完善中的必然一環(huán)。3.4模塊化得到發(fā)展。機(jī)電一體化在不斷完善中，模塊化成為其必然選擇。目前，機(jī)電一體化包含諸多類型，為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步開放的目的，需要將模塊化作為發(fā)展方向，對(duì)技術(shù)進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，?shí)現(xiàn)整體功能的強(qiáng)化。3.5全息系統(tǒng)化得到推廣應(yīng)用。全信息系統(tǒng)的發(fā)展與完善受到 智能化技術(shù)的廣泛影響。在全息系統(tǒng)化的應(yīng)用下，采用了開放式總線結(jié)構(gòu)和模式化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)能夠進(jìn)行自由重組，同時(shí)，通信能力更強(qiáng)，為人機(jī)一體化的發(fā)展提供更多的支持。

綜上，整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)力在發(fā)展到一定階段之后，機(jī)電一體化成為必然趨勢(shì)，也是科技進(jìn)步的體現(xiàn)。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，機(jī)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的全面融合，凸顯全面性與綜合性的特征。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電一體化的全面的理解和掌握，要對(duì)其概念進(jìn)行明確，明確其應(yīng)用的主要方向，系統(tǒng)分析其發(fā)展趨勢(shì)和方向，在根本上推動(dòng)機(jī)電一體化的有序發(fā)展，為社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)方面提供更大的便利。

作者:梁晉 單位:山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司物資供銷分公司

參考文獻(xiàn):

篇6

一、機(jī)電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用

20世紀(jì)60年代以來，人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能，刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代末期，各國均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)給以很大的關(guān)注。20世紀(jì)90年代后期，機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)。目前，機(jī)電一體化已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，在這一時(shí)期，人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。但當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，C械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

20世紀(jì)70年代～80年代為第二階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，更為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用也做了大量的工作，雖然取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

（一）智能化趨勢(shì)。智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力。

（二）模塊化趨勢(shì)。模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。不過這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。

（三）人性化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來說還是一種藝術(shù)享受。

（四）網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢(shì)所趨。

（五）微型化趨勢(shì)。微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。微型化產(chǎn)品泛指幾何尺寸不超過1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

（六）綠色化趨勢(shì)。科技的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的問題。綠色產(chǎn)品概念在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求。

（七）帶源化。是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

四、典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展

目前我國是全世界機(jī)床擁有量最多的國家（近320萬臺(tái)），但數(shù)控機(jī)床只占約5%且大多數(shù)是普通數(shù)控（發(fā)達(dá)國家數(shù)控機(jī)床占10%）。近些年來數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展，在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。

（1）高速化。由于高速加工技術(shù)普及，機(jī)床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉(zhuǎn)速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移動(dòng)速度由過去的10～20m/min提高到120m/min；在提高速度的同時(shí)要求提高運(yùn)動(dòng)部件起動(dòng)的加速度，由過去一般機(jī)床的0.5G（重力加速度）提高到1.5G～2G，最高可達(dá)15G；

（2）高精度化。數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01～0.02mm提高到0.008左右；亞微米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.0005mm左右；納米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.005～0.01um；最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問世。

（3）復(fù)合加工，新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn)，如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床，5軸5聯(lián)動(dòng)加工各類異形零件。同時(shí)派生出各種新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu)，包括6軸虛擬軸機(jī)床，串并聯(lián)絞鏈機(jī)床等。

結(jié)束語：綜上所述， 經(jīng)過20多年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界最熱門、最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一，并影響到幾乎全部的工業(yè)行業(yè)。我國從80年代初對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品開始予以重視，先后在國家科技攻關(guān)計(jì)劃、863高科技計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金中列專項(xiàng)對(duì)機(jī)電一體技術(shù)加以研究，并取得了一系列重大科技成果。1990年，國家將用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)列為“八五”及本世紀(jì)后十年發(fā)展全民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略技術(shù)措施，機(jī)電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用已取得相當(dāng)進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

篇7

1.引言

機(jī)電一體化是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多學(xué)科的交叉綜合，具有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益[1]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化在煤礦系統(tǒng)的應(yīng)用，在很大程度上降低了煤礦生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了煤礦工作環(huán)境和安全系數(shù)，提高了煤礦系統(tǒng)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，對(duì)我國煤炭行業(yè)的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

2.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)始于建國初期，電子科技的初步發(fā)展使得把電子技術(shù)和原有的機(jī)械水平結(jié)合成為了可能，一定程度上提高了機(jī)械水平，但是由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，機(jī)電一體化并沒有蓬勃發(fā)展起來。20世紀(jì)70年代初，在“九五”期間發(fā)生了跳躍式變化，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，機(jī)電一體化程度加深；我國不僅引進(jìn)了很多當(dāng)時(shí)國際先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并且研制成功了許多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品并得到廣泛應(yīng)用[2]。近年來隨著煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦生產(chǎn)水平也在不斷的提高，機(jī)電工程的控制水平也要隨著行業(yè)的發(fā)展而得以提高，從而也加快了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化更加具有先進(jìn)性，尤其是21世紀(jì)以來，智能技術(shù)的開發(fā)與利用對(duì)機(jī)電一體化起到了極大的作用，并且應(yīng)用到煤礦系統(tǒng)中。

在煤礦的井下，智能設(shè)備已被應(yīng)用，例如井下智能機(jī)器人、智能化作業(yè)設(shè)備等，這些都是機(jī)電技術(shù)所提供的機(jī)械設(shè)備，但我國井下機(jī)電設(shè)備的能力不高，可靠性和檢測(cè)智能控制水平也不能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)影響到工作的安全生產(chǎn)。就我國目前的情況來說，煤礦機(jī)電一體化取得了很大的突破，這在很多方面都得到了提現(xiàn)，以MGD150NW采煤機(jī)的應(yīng)用為例，它不僅大大提高了產(chǎn)量，還增加了安全性；綜合液壓支架的使用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設(shè)備的安全性；鋼絲繩損耗定量檢測(cè)系統(tǒng)，充分利用了計(jì)算機(jī)的作用，精確的計(jì)算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外還有很多其他技術(shù)的應(yīng)用也充分體現(xiàn)了我國煤礦機(jī)電一體化的進(jìn)程，例如提升機(jī)交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置、ZDC/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置等。雖然現(xiàn)在我國煤礦一體化已經(jīng)有了明顯的成就，但是和西方發(fā)達(dá)國家相比還存在著明顯的差距，整體技術(shù)水平和具體的機(jī)械設(shè)備都明顯落后，以SL500系列采煤機(jī)為例，這種智能的自動(dòng)化技術(shù)在我國還沒有廣泛的流行。

3.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

煤炭的生產(chǎn)過程主要包括“掘進(jìn)、采煤、裝、運(yùn)輸、提升”等幾大系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品在這幾大系統(tǒng)中都有著廣泛的應(yīng)用，極大的提高了煤礦的生產(chǎn)效率和安全系數(shù)，改善了工人的工作環(huán)境。節(jié)約了大量的成本及生產(chǎn)資料。

3.1 機(jī)電一體化技術(shù)在采掘過程的應(yīng)用

3.1.1 掘進(jìn)機(jī)

掘進(jìn)是煤礦開采的基礎(chǔ)工作，因此，掘進(jìn)的效率直接影響了采煤的效率。機(jī)電一體化在掘進(jìn)中的應(yīng)用就成為了一種必然?，F(xiàn)階段，大部分的煤礦業(yè)中都普遍采用掘進(jìn)機(jī)這一機(jī)械技術(shù)，我國已開發(fā)出20多種型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)，形成了一系列產(chǎn)品。掘進(jìn)機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）負(fù)載反饋調(diào)速技術(shù)；（2）掘進(jìn)機(jī)行走調(diào)速技術(shù)；（3）離機(jī)遙控技術(shù)和工況監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)[3]。這三種技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的高水平應(yīng)用，將是掘進(jìn)機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)，以更好的提高掘進(jìn)速度，進(jìn)而提高煤礦系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。

3.1.2 采煤機(jī)

煤礦業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中，最為重要的一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品就是采煤機(jī)，它的生產(chǎn)效率如何，不僅會(huì)關(guān)乎到煤礦業(yè)的產(chǎn)量，而且還會(huì)直接的影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化在煤礦中的典型應(yīng)用。比如，遼源煤礦機(jī)械廠所生產(chǎn)的MG D150NW型采煤機(jī)，按照西安煤業(yè)公司的采掘條件以及具體儲(chǔ)量進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際應(yīng)用過程中取得了較好的效果，這對(duì)于西安煤業(yè)公司的采掘速度及產(chǎn)量的提高具有積極的促進(jìn)作用。電牽引采煤機(jī)與傳統(tǒng)的液壓牽引式采煤機(jī)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：良好的動(dòng)能、牽引特性；操作方便、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可應(yīng)用于緩傾斜煤層，大傾角煤層，其運(yùn)行可靠并且使用壽命長、反映靈敏、結(jié)構(gòu)簡單和效率高。電牽引采煤機(jī)是目前煤礦行業(yè)普遍使用的設(shè)備之一，降低了煤礦開采人員的工作難度，提升了整個(gè)生產(chǎn)流水線的運(yùn)行效率，大大提高了出煤率。

3.2 機(jī)電一體化技術(shù)在運(yùn)輸過程的應(yīng)用

3.2.1 帶式輸送機(jī)

帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，在煤礦系統(tǒng)中主要是普通型皮帶，一般制成100m-200m左右?，F(xiàn)在，大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶化。帶式輸送機(jī)屬于高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，輸送距離長、運(yùn)量大、連續(xù)輸送且運(yùn)行可靠。機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用主要是采用CST可控軟啟動(dòng)裝置。CST對(duì)啟動(dòng)階段和緩沖階段的加速度進(jìn)行控制，減小甚至消除膠帶的張力；另外，CST還可以在空載狀態(tài)下啟動(dòng)，避免沖擊電流的危害PLC控制液壓系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)CST系統(tǒng)的關(guān)鍵。這種啟動(dòng)形式，保證了帶式輸送機(jī)的高校運(yùn)行。以趙樓煤礦為例，主煤流帶式輸送機(jī)布置四臺(tái)710W電機(jī)，配套使用四臺(tái)750KS型CST軟啟動(dòng)裝置[4]。

3.2.2 提升機(jī)

提升機(jī)是煤礦系統(tǒng)主要耗能設(shè)備之一，耗電量大，原始的TKD系統(tǒng)耗能大穩(wěn)定性差。隨著機(jī)電一體化進(jìn)程，數(shù)字化控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于現(xiàn)在的提升機(jī)中。數(shù)字化控制系統(tǒng)可以有效避免沖擊、失控等現(xiàn)象的發(fā)生，提高安全系數(shù)；在節(jié)能方面也有良好的表現(xiàn)?，F(xiàn)在這套系統(tǒng)已在國內(nèi)很多中小型煤礦系統(tǒng)，改善了煤礦提升機(jī)系統(tǒng)性能。

3.2.3 斜井乘人裝置

采用機(jī)電一體化技術(shù)大大改善了斜井乘人裝置，改善后使該裝置運(yùn)行更加平穩(wěn)安全、動(dòng)力消耗降低。并使用PLC控制信號(hào)系統(tǒng)，簡化了操作過程，便于設(shè)備的維護(hù)、檢修，同時(shí)提高了運(yùn)送人員效率。這一技術(shù)的運(yùn)用大大改善了煤炭企業(yè)以前斜井乘人器高耗能、運(yùn)送人員效率低、環(huán)境差的局面，同時(shí)也成為了煤炭企業(yè)一個(gè)閃亮的窗口。

3.3 機(jī)電一體化技術(shù)在其他配套裝置方面的應(yīng)用

3.3.1 掘進(jìn)局部通風(fēng)機(jī)

眾所周知，煤炭在開采過程中，巷道中會(huì)產(chǎn)生大量的可燃有毒氣體，根據(jù)重大瓦斯爆炸事故資料的統(tǒng)計(jì)分析，瓦斯爆炸占事故總起數(shù)的60%左右。為了提高安全系數(shù)，減少采礦過程中的人員傷亡，稀釋和排除有毒氣體就顯得尤為重要。機(jī)電一體化在這方面的應(yīng)用就很好的解決了這一問題，近幾年出現(xiàn)的一種雙電源電氣閉鎖真空磁力啟動(dòng)器，用他來實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)層面的雙風(fēng)機(jī)、雙電源自動(dòng)切換只需要幾秒鐘的時(shí)間，大大降低了掘進(jìn)面無計(jì)劃停風(fēng)帶來的損失，更有力地保證了安全。超大功率的局部通風(fēng)機(jī)在超長距離掘進(jìn)巷道中已經(jīng)有了很好的應(yīng)用。針對(duì)硯北煤礦3000m長距離單巷道掘進(jìn)過程中，選用了超大功率4×37KW的FBDY型通風(fēng)機(jī)有效實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)工作面的長距離、大功率風(fēng)量輸送，使巷道溫度比原2×3KW對(duì)旋局部通風(fēng)機(jī)下降了2℃以上，有效風(fēng)量提高了57.91%[5]。

3.3.2 安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦安全生產(chǎn)是煤炭行業(yè)高度重視的問題，由于我國煤礦井下生產(chǎn)條件復(fù)雜，地質(zhì)條件多變，自然災(zāi)害較為嚴(yán)重。安全監(jiān)測(cè)就尤為重要，可以有效避免傷亡事故的發(fā)生。煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)的重要保證，國家提出“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針，充分體現(xiàn)了監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要性。19世紀(jì)80年代初，我國從美國、法國等引進(jìn)了一批先進(jìn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)（如DAN6400和Senturion-200），安裝在了部分煤礦中；20世紀(jì)90年代以來，緊跟世界監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研發(fā)的KJ90、KJ95系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)的各大煤礦。隨著科技水平的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光纖工業(yè)電視技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)已在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)測(cè)控系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，比如黑龍江移動(dòng)的GSM和GPRS網(wǎng)絡(luò)已對(duì)全省實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)主扇監(jiān)控和瓦斯?jié)舛缺O(jiān)控，在很大程度上減少了安全隱患。當(dāng)然，我國煤礦安全生產(chǎn)系統(tǒng)還存在著一些問題，煤礦安全監(jiān)測(cè)生產(chǎn)系統(tǒng)的通信協(xié)議不規(guī)范，數(shù)據(jù)共享問題，沒有有效的利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成等。相信隨著不斷的發(fā)展進(jìn)步，這些問題都會(huì)一一克服，各大高校和科研機(jī)構(gòu)也針對(duì)這些問題進(jìn)行了一些研究，也取得了一些進(jìn)展?？偟膩碚f，我國的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

4.煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用的建議

隨著我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展和煤礦機(jī)電一體化設(shè)備產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新，機(jī)電一體化技術(shù)在我國煤礦產(chǎn)業(yè)普遍得到了應(yīng)用，但相對(duì)于國外先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備還存在著差距，甚至有的差距還很大。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是各個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)布線，通訊線路重復(fù)建設(shè)，不僅增加了費(fèi)用，也降低了生產(chǎn)效力。二是自動(dòng)化系統(tǒng)功能分散，相對(duì)獨(dú)立，管理不集中，各種自動(dòng)化系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享，甚至造成很多技術(shù)資源浪費(fèi)，無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一檢測(cè)、統(tǒng)一調(diào)度，嚴(yán)重地影響了機(jī)電一體化的水平。隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，機(jī)電一體化的技術(shù)必然會(huì)邁向智能化、微型化、系統(tǒng)化、綠色化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)?；痆6]。加大科學(xué)研究的力度和技術(shù)創(chuàng)新勢(shì)在必行，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新產(chǎn)品，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)力水平，是實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用的必然。另外，培養(yǎng)既懂技術(shù)又懂管理高水平人才也是很重要的方面，人才是重要資源，員工職業(yè)素質(zhì)的高低直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。將管理和技術(shù)結(jié)合起來，加強(qiáng)技術(shù)管理，建立逐級(jí)分解技術(shù)管理制度，對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和推廣具有重大作用。

5.結(jié)語

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、人工智能、光纖、生物等科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，帶動(dòng)了機(jī)電一體化的發(fā)展，使機(jī)電一體化產(chǎn)品功能更強(qiáng)大，實(shí)用性更強(qiáng)，在煤礦系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都將發(fā)揮巨大的作用。新的機(jī)電一體化技術(shù)裝備的煤礦，將會(huì)極大提高生產(chǎn)效率，改善了工人的工作環(huán)境，安全系數(shù)大大提高，不僅能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，具有極大的社會(huì)效益。我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，和世界先進(jìn)水平還有差距，這就需要加大科研投入和人才培養(yǎng)，逐漸實(shí)現(xiàn)智能化、微型化、系統(tǒng)化、綠色化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保化。

參考文獻(xiàn)

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[3]李剛.淺談掘進(jìn)機(jī)機(jī)電一體化的研究方向[J].工業(yè)技術(shù)，2010（2）：59.

[4]徐京.基于CST系統(tǒng)控制的帶式輸送機(jī)在煤礦中的應(yīng)用[J].科技信息，2009（23）：836.

篇8

        1 概述

        煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品是把各項(xiàng)高新技術(shù)融于一體的高科技產(chǎn)品，其主要技術(shù)包括：微電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、人工智能、傳感產(chǎn)品可靠性等等，這些都是科技高速發(fā)展的熱門技術(shù)。在煤礦企業(yè)中，開始利用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)煤炭系統(tǒng)進(jìn)行改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識(shí)到，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)高效、安全、機(jī)械化采煤和煤礦機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。

        2 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用

        2.1 礦井運(yùn)輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用 在煤礦生產(chǎn)中，因?yàn)楝F(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要，對(duì)煤礦機(jī)械化采煤提出更高的要求，那么隨之對(duì)井下、井上的運(yùn)輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今，對(duì)于國外一些采煤技術(shù)比較先進(jìn)的國家，煤礦井下大巷的運(yùn)輸系統(tǒng)大多是采用帶式運(yùn)輸機(jī)，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動(dòng)方式，主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家，高性能、高可靠性的磁阻電機(jī)在煤礦提升系統(tǒng)中也得以應(yīng)用。還有德國自主研發(fā)的內(nèi)裝式交——交變頻調(diào)速提升機(jī)，它采用機(jī)電一體化技術(shù)把電機(jī)和滾筒做成一體，這樣的融合技術(shù)不論在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還是在電氣控制系統(tǒng)方面在世界上都處于領(lǐng)先地位。

        在我國，大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶化，采用大巷強(qiáng)力帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)姆绞揭卜浅Ｆ毡?。另外，?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速，它們具有很多種及時(shí)故障診斷和自我保護(hù)等功能，如應(yīng)用過程中的軸承溫度、倒轉(zhuǎn)、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發(fā)展的角度看問題，這的確是一個(gè)很好的開始。目前，我國直徑在兩米以上的提升機(jī)有1700多臺(tái)，其中90%為交流提升機(jī)，并且均是采用轉(zhuǎn)差功率消耗型的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，電控系統(tǒng)部分絕大多數(shù)仍采用繼電器——接觸器系統(tǒng)，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機(jī)多數(shù)為發(fā)電機(jī)拖動(dòng)，雖有部分可控硅供電系統(tǒng)，也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡單，程序設(shè)計(jì)起來也比較容易，不需要一些復(fù)雜的輸入輸出接口裝置，抵抗外界的干擾能力也很強(qiáng)，因此，它能在環(huán)境比較惡劣的情況下進(jìn)行長時(shí)間工作。

        2.2 綜合機(jī)械化采煤 1970年，我國自主設(shè)計(jì)制造裝配了第一套綜合機(jī)械化采煤工作面，并在大同礦務(wù)局進(jìn)行試驗(yàn)使用，一直試驗(yàn)使用到80年代后期，這項(xiàng)技術(shù)的使用標(biāo)志著我國的煤礦綜合機(jī)械化采煤有了重大的突破性發(fā)展，推動(dòng)了煤礦自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，同樣，采煤機(jī)也由液壓牽引開始轉(zhuǎn)向電牽引；液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計(jì)算機(jī)化發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為核心，采用電液控制，移架自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。另外，對(duì)工作面刮板運(yùn)輸機(jī)也進(jìn)行了微機(jī)監(jiān)控裝置的配置，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合機(jī)械化采煤中的應(yīng)用，使設(shè)備動(dòng)作趨于協(xié)調(diào)，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益。

   2.3 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 從多數(shù)煤礦使用監(jiān)控系統(tǒng)的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩(wěn)定性相對(duì)較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進(jìn)行了大量的研究，對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)也實(shí)施多次再設(shè)計(jì)改進(jìn)措施，但仍然沒有得到預(yù)期的效果，因此這些在實(shí)際現(xiàn)場應(yīng)用率不是很高。在國外，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)發(fā)展很快，運(yùn)行速度和質(zhì)量也在不斷提高，傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜，信息媒體由字符發(fā)展到聲像，煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展，他們的機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭行業(yè)內(nèi)部機(jī)電一體化技術(shù)推廣應(yīng)用最快的產(chǎn)品，一些高校、科研所和企業(yè)正在研究和生產(chǎn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。

        3 對(duì)我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的思考

        在20世紀(jì)，我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個(gè)環(huán)節(jié)，但相對(duì)國外先進(jìn)煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)水平，必須掌握信息時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)。

        應(yīng)提高我國煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的程度；以計(jì)算機(jī)為機(jī)電一體化的核心裝置，因?yàn)橛?jì)算機(jī)運(yùn)算和存貯能力非常強(qiáng)，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)盡可能的選用功能強(qiáng)大的嵌入式計(jì)算機(jī)，從而保證工作性能更可靠；對(duì)于新開發(fā)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能，同時(shí)，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通信控制；煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平，能判斷機(jī)電設(shè)備和周圍環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時(shí)能快速地對(duì)所采集的參數(shù)進(jìn)行分析，從而對(duì)故障進(jìn)行診斷，再根據(jù)這些診斷結(jié)果對(duì)以后工作過程中的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)；要對(duì)礦用傳感器進(jìn)行深入研究和開發(fā)，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時(shí)考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進(jìn)行信號(hào)的測(cè)量，并保證其測(cè)量準(zhǔn)確度，并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識(shí)別和自我調(diào)節(jié)等功能；要關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展，將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，從而提高煤礦現(xiàn)代化，達(dá)到煤礦自動(dòng)化生產(chǎn)。

        4 結(jié)束語

篇9

中圖分類號(hào)TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）95-0164-02

某煤礦企業(yè)處于我國的中部地區(qū)，煤礦種類主要由焦煤、肥煤構(gòu)成，隨著企業(yè)引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)企業(yè)原始的煤炭系統(tǒng)有了非常大的影響，機(jī)電一體化技術(shù)不僅改善了工作環(huán)境、提高了安全系數(shù)、減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)在減少能耗方面也有起到了不錯(cuò)的效果。該企業(yè)在機(jī)電一體化技術(shù)的探索以及煤礦大型固定設(shè)備后備保護(hù)、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控等方面都取得了非常大的成效。因此本文以此企業(yè)為案例，來詳細(xì)的探討一下煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的使用分析。

1機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)電一體化是把電子和機(jī)械這兩方面的技術(shù)進(jìn)行合理的結(jié)合，它是一個(gè)包含多種科學(xué)技術(shù)的學(xué)科，下表是它的基本構(gòu)成情況（如表1所示）。通常機(jī)電一體化具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）機(jī)電一體化不僅具有非常高的安全性；2）機(jī)電一體化具有比較廣泛的使用領(lǐng)域；3）在調(diào)節(jié)維護(hù)方面非常的方便簡潔。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在此煤礦企業(yè)中的的應(yīng)用

2.1 在平煤提升機(jī)中使用機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化是多種科學(xué)技術(shù)的綜合體，通常包括信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件編程技術(shù)、集機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)等學(xué)科，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展極大的提高了煤礦企業(yè)相關(guān)技術(shù)的成長。

機(jī)電一體化是由機(jī)械技術(shù)演變而來的，如何把機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)械技術(shù)完美的結(jié)合起來，通過使用機(jī)電一體化這一先進(jìn)技術(shù)來提高機(jī)械技術(shù)水平，進(jìn)而對(duì)機(jī)械的性能、原料、構(gòu)造等方面進(jìn)行改造，從而達(dá)到降低體積、降低重量、提升硬度、提升準(zhǔn)確度的目的。

在煤礦機(jī)中自動(dòng)化水平、機(jī)電一體化最高的設(shè)施是礦井提升機(jī)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)在該企業(yè)煤礦建設(shè)中的迅速發(fā)展，促進(jìn)了企業(yè)技術(shù)的改造和煤礦的建設(shè)，巷道輸送也逐步步入了大運(yùn)量、大功率、大運(yùn)量、遠(yuǎn)距離全自動(dòng)化發(fā)展的時(shí)代，CST技術(shù)具有控制停車能力強(qiáng)、起動(dòng)能力優(yōu)秀、多驅(qū)點(diǎn)功率均衡、可以很快的響應(yīng)過載能力、無限時(shí)間的驗(yàn)帶速度等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以使用計(jì)算機(jī)對(duì)安裝在低速軸CST系統(tǒng)進(jìn)行控制。CST技術(shù)在該煤礦企業(yè)的礦主系統(tǒng)提升方面被充分使用到。特別是對(duì)于內(nèi)裝式提升機(jī)，極大的簡化了機(jī)械的機(jī)構(gòu)，使驅(qū)動(dòng)和滾筒變成了一個(gè)整體，把機(jī)械、電腦、電子電力合成了一個(gè)全自動(dòng)的綜合體。同時(shí)數(shù)字化的提升機(jī)使用了總線方法，使得電器安裝變得更加的簡單化，并且非常的可靠。另外，數(shù)字化設(shè)備操作起來非常的容易、生產(chǎn)能力高、維護(hù)量不大、工作效率高、能耗不高而且還減少了工作人員的數(shù)量。在安全方面可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)保密，用戶操作界面簡單易懂。在使用CST后，不僅減少了膠帶規(guī)格，而且對(duì)動(dòng)力學(xué)問題也很好的進(jìn)行了解決。

2.2 礦井中機(jī)電一體化技術(shù)的使用

在現(xiàn)代的礦井自動(dòng)化系統(tǒng)中包括現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)在內(nèi)的電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)被大量的使用了。這也為煤礦系統(tǒng)中構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)提供了比較好的條件基礎(chǔ)。使用現(xiàn)場總線監(jiān)控的方式使的系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，可以根據(jù)間隔的不同，使用不盡相同的功能，可以以間隔的情況為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在案例煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，使用這種監(jiān)控方法不僅可以遠(yuǎn)程對(duì)施工進(jìn)行監(jiān)控，而且還通過使用網(wǎng)絡(luò)中的Profibus網(wǎng)絡(luò)來作為井下膠帶機(jī)的控制系統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到實(shí)時(shí)的對(duì)膠帶機(jī)和其有關(guān)設(shè)施進(jìn)行信號(hào)的收集和控制。為了使得地面上的指揮調(diào)度控制中心可以和礦井中的設(shè)備進(jìn)行連通，可以使用以太網(wǎng)，通過雙絞線把它們連接起來，從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制、集中管理的目的。

2.3 在輸煤系統(tǒng)中使用機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸煤系統(tǒng)控制的作用，輸煤系統(tǒng)是由煤機(jī)、振動(dòng)篩、皮帶機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)施組成的兩條輸煤線。在輸煤過程中起著非常大的作用，假如發(fā)生故障，就會(huì)導(dǎo)致不能發(fā)電等情況的發(fā)生。所以，輸煤系統(tǒng)需要遵循規(guī)定的運(yùn)行規(guī)則來進(jìn)行，即在煤炭供應(yīng)的時(shí)候，各個(gè)設(shè)備的開啟、關(guān)閉要按照規(guī)定的順序依次進(jìn)行，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行連鎖控制，也就是說輸煤系統(tǒng)設(shè)施在開啟和關(guān)閉的過程中，要制定正確的延時(shí)時(shí)間，這樣才可以確保輸煤系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，輸煤系統(tǒng)控制在設(shè)計(jì)的過程中，除了要滿足平時(shí)維修、運(yùn)轉(zhuǎn)、故障處理等方面的需要。還要設(shè)計(jì)就地自動(dòng)控制、就地手動(dòng)控制、就地遠(yuǎn)程自動(dòng)控制和自動(dòng)控制三種類型的控制方法。在使用遠(yuǎn)程自動(dòng)控制方法的過程中，可以使用信息傳送線路對(duì)控制中心下達(dá)的指令，全自動(dòng)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行開啟或關(guān)閉。在使用就地自動(dòng)控制方式時(shí)，可以使用就地開?？刂破鬟M(jìn)行指令的輸入，對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)的開啟或者關(guān)閉。隨著時(shí)代的進(jìn)步，輸煤系統(tǒng)構(gòu)建的過程中使用機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)非常的普遍，案例企業(yè)在礦機(jī)、爐、電、化、燃全部實(shí)現(xiàn) DCS 及 PLC 程控操作和工業(yè)電視監(jiān)控，很大程度的提升了機(jī)組的工作效率、保障了設(shè)備的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。企業(yè)在使用了這些高科技設(shè)備后，極大程度的提高了企業(yè)的利潤，所以，一套先進(jìn)的程控化輸煤系統(tǒng)是非常的重要的。

3 結(jié)論

綜上所述，在煤炭企業(yè)使用機(jī)電一體化技術(shù)后，企業(yè)的生產(chǎn)率和利潤率都有了非常大的提高，不過在國內(nèi)煤礦企業(yè)不斷發(fā)展的過程中，施工條件越來越不好，為了保證工作質(zhì)量，就需要進(jìn)一步的提升機(jī)電一體化技術(shù)的水平，所以，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該以信息全自動(dòng)化管理、井下無人化作業(yè)、煤礦全自動(dòng)化生產(chǎn)為發(fā)展目標(biāo)，從而更進(jìn)一步的提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，促進(jìn)煤礦企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

篇10

一、機(jī)電一體化的基本概念和特點(diǎn)

機(jī)電一體化是一門新興的邊緣性的技術(shù)學(xué)科，它是由機(jī)械、電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科互相結(jié)合滲透而形成并發(fā)展起來的，而機(jī)電一體化產(chǎn)品則是運(yùn)用最新的微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)以機(jī)械產(chǎn)品為基礎(chǔ)研發(fā)出來的新產(chǎn)品。在工程領(lǐng)域?qū)Ω黝惣夹g(shù)實(shí)踐應(yīng)用后，再加以借鑒與整合就創(chuàng)造出了現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，所以說它是在機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和信息處理、伺服驅(qū)動(dòng)、電力電子等技術(shù)以及系統(tǒng)的總體技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的一項(xiàng)高新技術(shù)。

如下特點(diǎn)是機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍具有的：具有可以自動(dòng)監(jiān)視、診斷、報(bào)警、保護(hù)的功能；具有自動(dòng)處理和控制信息的功能，可以通過自動(dòng)控制系統(tǒng)確保機(jī)械的操作者按照設(shè)計(jì)要求精確地完成預(yù)先設(shè)定好的程序，以使其不會(huì)依靠主觀思想來行動(dòng)，從而保證良好的工作質(zhì)量和完美的產(chǎn)品合格率，而機(jī)械控制的靈敏度和檢測(cè)的精確度及范圍也獲得了提高；采用復(fù)合技術(shù)、復(fù)合功能，這脫離了原來傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品單技術(shù)、單功能的局限，很大程度上提高了產(chǎn)品的功能水平及自動(dòng)化的程度；利用程序控制和數(shù)字顯示技術(shù)，減少了操作的按鈕和手柄的數(shù)目，使操作變得更為簡單方便；在不同的應(yīng)用領(lǐng)域和場合，其具有可以自動(dòng)控制、自動(dòng)補(bǔ)償、調(diào)節(jié)、自動(dòng)校驗(yàn)、保護(hù)及智能化等功能，從而能夠迅速的滿足不同用戶的不同需求；具體的安裝調(diào)試過程中，可根據(jù)不同用戶對(duì)象的需要、實(shí)際參數(shù)的變化等來相應(yīng)的改變控制程序以使其適應(yīng)變化的工作方式。而且不必改變產(chǎn)品的任何部件或零件，只需利用不同的手段，就能將這些控制程序輸入到產(chǎn)品的控制系統(tǒng)里[1]。

二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

1、機(jī)械本體技術(shù)：該技術(shù)的主要功能是改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度。目前發(fā)展方向是減輕機(jī)械本體重量，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。

2、驅(qū)動(dòng)技術(shù)：該技術(shù)的主要功能是快速響應(yīng)。目前主要是在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。

3、信息處理技術(shù)：主要功能在于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化與微電子學(xué)、信息處理設(shè)備緊密相連。目前主要是提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

4、接口技術(shù)：該技術(shù)是使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計(jì)。目前的研究方向主要集中在開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1、制造工程領(lǐng)域的應(yīng)用

現(xiàn)代制造業(yè)充分的利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，使用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)其自身的制造技術(shù)進(jìn)行提升。因此，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)也不斷的被研發(fā)出來，例如：計(jì)算機(jī)的數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、敏捷制造、柔性制造技術(shù)、并行工程、虛擬制造等[2]。

2、食品行業(yè)中的應(yīng)用

隨著機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用到食品、飲料等的包裝機(jī)械的制造和開發(fā)設(shè)計(jì)上，單機(jī)的自動(dòng)化程度有了明顯的提高，而包裝生產(chǎn)線也提升了生產(chǎn)的能力和自動(dòng)化控制的水平，從而使其在與傳統(tǒng)的同類控制設(shè)備的競爭中處于領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。這極大的提高了企業(yè)產(chǎn)品的國際影響力，并提升了食品飲料業(yè)包裝生產(chǎn)的設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量。

3、鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用

為了把工程大系統(tǒng)綜合統(tǒng)一起來，鋼鐵企業(yè)就利用機(jī)電一體化系統(tǒng)，來完成這項(xiàng)巨大的工作。而這個(gè)系統(tǒng)的核心就是微處理機(jī)，通過將工控機(jī)技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊、儀表、顯示裝置等技術(shù)統(tǒng)一結(jié)合起來，再采用組裝合并的方法，就能確保系統(tǒng)控制的精確度、質(zhì)量及其工作的可靠性。?而傳統(tǒng)控制技術(shù)已不適應(yīng)鋼鐵工業(yè)大型化、高速化及連續(xù)化的特點(diǎn)，難以解決一些現(xiàn)實(shí)問題，所以就必須采用智能控制技術(shù)。通常智能控制技術(shù)被運(yùn)用在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)中，深入到各個(gè)環(huán)節(jié)里，該技術(shù)主要包括了專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊控制等，具體應(yīng)用環(huán)節(jié)則有：設(shè)計(jì)產(chǎn)品、生產(chǎn)控制產(chǎn)品，診斷設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量等方面，最關(guān)鍵的是它是利用計(jì)算機(jī)來對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行管理、監(jiān)視、操作及分散控制。例如：高爐的控制系統(tǒng)，軋鋼系統(tǒng)，冷連軋，電爐和連鑄車間等都利用到了這個(gè)技術(shù)。測(cè)控技術(shù)的不斷發(fā)展，使分布式控制系統(tǒng)具有了豐富的功能，也因此成為測(cè)、控、管一體化的一種綜合系統(tǒng)。它在對(duì)生產(chǎn)過程控制的同時(shí)，還可以在生產(chǎn)過程中還可以實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)度、統(tǒng)計(jì)管理生產(chǎn)計(jì)劃，最終實(shí)現(xiàn)在線的最優(yōu)化。而交流調(diào)速技術(shù)也伴隨著微電子技術(shù)、電子電力技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來，交流傳動(dòng)因具有獨(dú)特的優(yōu)越性，所以電氣傳動(dòng)技術(shù)在未來必將是由直流傳動(dòng)轉(zhuǎn)變成交流傳動(dòng)。又由于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，矢量控制技術(shù)雖復(fù)雜但已顯現(xiàn)出它的實(shí)用性，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能因此超越了直流調(diào)速。目前，交流傳動(dòng)系統(tǒng)日益之所以會(huì)受到像軋鋼企業(yè)等各行業(yè)客戶的歡迎，不同容量的電機(jī)均可以通過同步或異步電機(jī)來實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速一個(gè)重要的原因[3]。

結(jié)束語

各種產(chǎn)品和裝置因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，也完成了機(jī)電一體化，從而達(dá)到了自身的整體優(yōu)化，也有利于產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高，并縮短了新產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)的準(zhǔn)備周期，使其由科技成果快速向商品轉(zhuǎn)化，從而深刻變革了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。又由于新產(chǎn)品研發(fā)的需要以及發(fā)展高精密設(shè)備的需要，所以未來的機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及其系統(tǒng)必然會(huì)向著智能化、系統(tǒng)化、高性能、微型化、輕量化的方向邁進(jìn)，并最終為國家?guī)韯?chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn):