時間:2022-06-11 21:49:53
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇煤礦機械,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
目前,我國煤礦機械還存在一些較為明顯的問題。如機械設備更新緩慢、忽視設備維修和保養(yǎng)、生產環(huán)境惡劣以及人員素質有待提升等。這些問題的存在,使安全生產工作留下很多隱患。具體表現如下。
1.1機械設備更新緩慢,生產使用不科學
國內社會經濟的發(fā)展,帶動了生產能力的提升,與此同時對安全生產的要求也越來越高。這幾年來,我國煤礦機械設備改善明顯,但和西方一些發(fā)達國家比較尚且存在一定的差距。尤其是在部分偏遠的地方,機械設備更新不及時狀況尤為明顯。而有些生產地區(qū),雖融入先進的現代化機械設備,但缺乏應用型專業(yè)人才,從而使機械設備的功能難以全面施展開來。基于實際生產期間,由于技術操作不當,致使許多安全問題的發(fā)生。另外,部分煤礦企業(yè)不愿承擔過多的費用,往往將一些老舊、超過使用壽命的機械設備投入應用,并且還存在使機械設備超負荷運行的狀況。顯然,上述種種狀況將會加大安全風險事故的發(fā)生,進而阻礙煤礦業(yè)的發(fā)展。
1.2設備維修和保養(yǎng)滯后
目前,我國煤礦機電設備維修管理仍然采用以時間為基礎的定期維護和檢修管理模式,致使1/3的故障由于檢修不及時,造成設備嚴重損壞,維修時間加長影響正常生產。據統(tǒng)計,發(fā)生機電設備故障約有70%檢修不及時不到位所致。要保證機電設備安全正常運轉,延長設備使用壽命,要做好預防性檢修。
1.3生產環(huán)境較為惡劣
對煤礦生產工作來說,大多數均在井下進行的,這就造成了機械設備需長期處于惡劣的工作環(huán)境當中。井下環(huán)境和自然空氣當中的氣體成分存在較大的差異,在這樣的環(huán)境之下,便使得機械設備的性能減弱。例如:在井下工作期間,由于環(huán)境較為潮濕,同時還存在輻射、粉塵等影響因素,這樣便使得設備的安全監(jiān)測性能大大減弱。與此同時,由于井下環(huán)境的特殊性,還會伴隨一些物理變化與化學變化,這樣便使得機械設備的性能受到極大的影響。因此,做好井下環(huán)境的處理便是一項尤為重要的工作。
1.4工作人員素質有待提升
煤礦作業(yè)工種繁多,作業(yè)難度大,同時也屬于一項非常艱辛的工作。因此,要想留著專業(yè)的煤礦人才非常困難。縱觀煤礦企業(yè)在人才招聘過程中,存在招聘進來的人才專業(yè)水平較低,同時各方面素質有待提升。顯然,這將難以勝任復雜的煤礦工作。與此同時,由于煤礦企業(yè)在知識、技巧等方面的培養(yǎng)做得不夠到位,這便導致工作人員難以提升實踐能力及操作能力。在實際生產過程中,由于技術的缺乏,往往存在許多不規(guī)范操作,這樣便加大了安全風險事故的發(fā)生。因此,努力提升工作人員整體素質,是一項迫在眉睫的工作。
2提高煤礦機械安全性的有效策略探究
結合上述分析,認識到現狀下煤礦機械還存在一些較為明顯的安全問題。針對存在的問題,便需要采取有效解決策略,以此使煤礦機械在生產過程中的安全性得到有效提升,具體策略如下。
2.1融入全新的煤礦生產理念,加大建設資金的投入
煤礦機械所引發(fā)的安全隱患復雜程度高,盡最大限度控制、避免安全隱患的發(fā)生顯得極為重要。因此,便需要轉變傳統(tǒng)的煤礦生產思想,融入全新的煤礦生產理念,對技術人員、管理人才進行安全教育,從而使他們的安全意識得到有效提升。另外,加大建設資金的投入,融入現代化煤礦機械設備,融入先進的技術,并擴大人才的招聘,從而確保煤礦機械在生產過程中,能夠將作用充分發(fā)揮出來。
2.2對煤礦機械法律法規(guī)加以完善
“不以規(guī)矩不能成方圓”,煤礦機械要在生產過程中發(fā)揮作用,便需要完善與煤礦機械相關的法律法規(guī)。在法律法規(guī)制定過程中,需參考國際法,盡最大限度與國際法律法規(guī)相適應。與此同時,還需要對我國煤礦機械安全標準情況以及安全技術情況加以掌握,從而使制定的法律法規(guī)符合生產要求,進一步提高法律法規(guī)在執(zhí)行過程中的有效性及科學性。
2.3構建完善的煤礦機械安全標準體系
在社會突飛猛進的發(fā)展勢態(tài)下,各種技術也不斷更新、改進。對于煤礦機械設備來說,也不例外。隨著煤礦生產環(huán)境的變化,所制造的煤礦機械的性能也得到了有效改進。為了使煤礦機械在生產過程中的安全性得到有效提升,構建完善的煤礦機械安全標準體系便顯得極為重要。在該體系構建過程中,需根據煤礦生產實際情況,同時結合煤礦機械可能發(fā)生的問題,進一步做好檢測及修理工作。并針對煤礦機械實行精細化管理,避免煤礦機械超負荷工作。另外,對于老舊、已超過使用壽命的機械設備,需禁止投入使用,從而避免重大機電事故的發(fā)生。
2.4改變機電設備的維修模式,更好的服務生產
積極借鑒國外先進經驗,在采用以時間為基礎的定期維修,預防性維修的同時,積極推廣以可靠性為中心的維修管理模式。可靠性為中心的維修是一種用于確定設備在其運行環(huán)境下維修需求的方法,預防維修管理模式進一步完善和發(fā)展。它更多地集中在設備的故障原因、故障模式、故障影響、故障預防等方面,這種模式改變原來設備損壞后才進行的被動維修,對提高設備的可靠性,延長了設備使用壽命,使設備高效安全運行。
2.5強化煤礦機械安全技術人員的培養(yǎng)工作
現代化煤礦機械在生產過程中與以往的人工作業(yè)有了較大的改變,現在主要表現為向半自動化與自動化過渡。由于工作方式及環(huán)境的改變,使得對工作人員的要求越來越高。因此,為了使煤礦機械生產過程中的安全性得到有效提升,強化煤礦機械安全技術人員的培養(yǎng)工作便顯得極為重要。一方面,煤礦企業(yè)在人才招聘過程中,需認真對待,招聘專業(yè)水平高、懂理論、懂技巧的人才。并對招聘進來的人才進行知識、技巧以及業(yè)務等方面的培訓,從而使工作人員的整體素養(yǎng)得到有效提升。另一方面,加強校企合作,使在校相關專業(yè)學生便具備一定的實踐能力,從而在進入崗位后,更易勝任這份工作。除此之外,在煤礦機械日常生產運行過程中,還需要加強技術人員的管理,約束人員行為,規(guī)范人員技術操作,從而使安全風險的發(fā)生得到有效避免,進一步提升煤礦機械在生產過程中的安全性。
3結語
【關鍵詞】煤礦 機械 自動化
煤炭作為一種極為重要的能源,其開采工作歷時悠久[1]。在科學技術和經濟發(fā)展的背景之下,近年來我國煤礦機械發(fā)展水平在不斷提升,煤炭開采工業(yè)逐漸發(fā)展成為工業(yè)化操作模式,不僅煤炭的產量有了很大的提高,同時開采工作的安全性也得到了保證。但是,不可避免的是,在發(fā)展的過程中也逐漸出現了一些問題。因而,本文對煤礦機械與自動化進行探討。
1 煤礦機械中自動化的應用
現在,我國的煤礦數量在不斷增加,同時,在產能方面也在不斷的提高,很多的大中型煤礦在采煤機械化程度方面得到了很大的發(fā)展,現在,每個工作面的月均產量已經達到了很高的水平[2]。煤礦企業(yè)在發(fā)展過程中產能和效率都得到了很大的發(fā)展,這都是和機械自動化技術的應用有著密切關系的,機械自動化的應用優(yōu)勢體現在以下幾個方面。首先,在采掘設備方面得到了很大的發(fā)展,我國煤礦企業(yè)在發(fā)展過程中,對先進的采掘設備以及技術是非常重視的,這樣就為采掘機械化發(fā)展提供了基礎。煤炭生產設備在制造技術方面也得到了很大的提高,而且,在不斷發(fā)展過程中也實現了成熟化發(fā)展趨勢,在高效綜合采煤成套設備方面實現了國產化發(fā)展。很多的煤炭企業(yè)在發(fā)展過程中實現了企業(yè)間的合作研發(fā),這樣使得很多的技術都實現了完全自主化,同時,也打破了很多的生產設備完全依靠進口的情況。我國煤炭企業(yè)在發(fā)展過程中實現了設備的自主生產,這樣能夠更好的滿足自身的發(fā)展需求,同時也能實現設備出口,走向世界的局面。其次,在煤礦的建設方面取得了很大的突破,很多的產煤大國在發(fā)展過程中研發(fā)的方向一直都在超級工作面方面,這種工作面在進行應用的時候能夠更好的在采高、采寬以及產量方面的突破。一直以來,我國對很多的先進理念都進行了借鑒,同時在進行研發(fā)的時候已經出現了和國際潮流緊密聯(lián)系的情況,這樣就使得我國設計出來了千萬T井和露天礦[3]。現在,我國很多的新建礦井在生產系統(tǒng)方面進行了簡化,同時去除了井底車場,在進行生產的時候實現了利用膠帶輸送機連續(xù)進行運輸煤炭的情況,這樣能夠更好的提高運輸效率,同時,也能在產量方面進行保證。我國的綜采工作面技術已經達到了世界先進水平,而且,在很多的方面已經突破了世界紀錄。最后,在采煤技術方面有了很大的突破。近年來,我國的很多煤礦在進行生產的時候有了很大的發(fā)展,現在,在很多的新礦井,千萬T級綜采工作面成為了主流的模式,這種生產技術在世界范圍都是處于領先地位的,在很多的工作面已經實現了遠程控制,在進行控制和調整的時候也取得了很大的成績。
2 煤礦機械自動化的現狀分析
雖然我國的煤礦開采已經逐漸實現了機械化操作,但是由于起步晚,發(fā)展快,難免在發(fā)展的過程中急于求成,導致出現一系列的問題。隨著能源結構的調整,國家對于煤炭資源的利用量逐漸的提高,對煤炭開采業(yè)的要求也越來越高,于是,一些隱性的機械使用問題逐漸凸顯出來,成為煤炭開采企業(yè)必須正視及時解決掉的一個主要問題。雖然我國的煤炭開采工業(yè)已經實現了機械化,但是機械化的水平仍然比較低,依舊屬于粗放型的發(fā)展模式。尤其是煤礦機械,大部分機械設備仍以機械動力或機械控制為主,已成為制約提高我國煤礦生產能力的主要因素。機械化生產作業(yè)不僅生產效率不高而且煤炭的生產質量有保證,但是我國的煤礦業(yè)仍有大部分沒有實現機械化作業(yè),或者機械化作業(yè)只占其煤礦產業(yè)的一部分,究其原因主要在于機械設備的適應性不強,不適應部分地區(qū)的地質條件需求。眾所周知,我國的煤炭資源儲存豐富,但是儲存的地質條件比較復雜,因此,機械設備暫時還不能夠完全的適應所有采礦的需要,需要進一步調整,提高適應性,提高機械設備的使用范圍[4]。同時機械設備的使用還存在問題,導致機械設備的耗損嚴重,更新?lián)Q代周期短。
3 煤礦機械自動化的應用措施
煤礦機械自動化是機械操作的一個整體趨勢,煤炭行業(yè)要想在激烈的市場競爭和能源競爭中獲得長足發(fā)展就需要逐步的適應這種趨勢,需要在現有基礎上引進先進的技術和設備,實現智能化和數字的機械操作模式,這種模式不僅能夠提高機械生產的效率,還能夠為企業(yè)縮減大量的管理工作人員,節(jié)約企業(yè)的人力經濟成本。此外機械的國產化也是未來煤礦機械發(fā)展的一個趨勢,使用國產的機械設備能夠降低設備成本,同時還能夠逐步擺脫國外技術的制約,此外,國產的機械設備更能夠適應本國的煤礦特點,使用效果更佳。
煤礦企業(yè)在進行生產的時候提高生產機械自動化水平能夠更好的提高資源的利用率,同時在工作效率方面也能得到提高,還能更好的實現安全生產。國家對煤礦企業(yè)的機械自動化應用發(fā)展情況是非常重視的,同時在政策扶持力度方面也有很大的效果,保證技術得到更好的發(fā)展[5]。引進高效運作模式,使礦井布局實現集中化、運輸實現膠帶化、采掘實現綜合機械化、輔助運輸實現連續(xù)化、關鍵生產設備實現自動化。煤礦需要繼續(xù)提高設備效率,認真做好設備安裝拆除工作,以提高設備利用率,減低生產成本,具體措施有:增大綜采面寬變和高度,以增加作業(yè)空間,盡快淘汰、更新絞車等基本工具,以提高工作效率,合理使用設備。
4 結語
科學技術是第一生產力,因此,煤礦企業(yè)在發(fā)展過程中一定要不斷提高煤礦機械自動化應用水平,這樣能夠更好的推動煤礦工業(yè)健康發(fā)展,同時也要在發(fā)展過程中不斷進行研發(fā),提高機械自動化的應用效果。
參考文獻:
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關鍵詞:水;煤礦機械;摩擦副材料
引言
為了使煤礦生產滿足實際需求,需要通過技術的應用保證煤礦機械的生產效率處于合理范圍中。與傳統(tǒng)的技術相比,水的應用具有一定的優(yōu)勢。
1傳統(tǒng)煤礦機械中存在的問題
在煤礦井下環(huán)境中,煤礦的開采主要是通過相關煤礦機械設備完成的。為了保證煤礦機械設備的正常使用,需要進行處理。在以往的煤礦機械生產過程中,主要通過油液實現。利用油液對煤礦機械設備進行的過程中存在一定的問題,主要包括以下幾種。
1)安全問題。利用油液對煤礦機械設備進行時,常常會出現油液泄露、跑油等現象。由于煤礦機械設備通常被應用在煤礦井下中,環(huán)境惡劣,且油液具有較高的可燃性,因此上述現象很容易引發(fā)火災,給煤礦生產人員的人身安全帶來隱患。
2)成本問題。油液涉及生產、運輸以及廢液處理等多種成本,這些費用必定會增加煤礦生產的成本。
3)實用性問題。在使用油液煤礦機械時,由于油液泄露等因素使得煤礦機械設備的生產活動以及使用壽命受到一定影響,相對于水,油液的實用性較低。
2水的作用與優(yōu)勢
2.1水的作用
就煤礦機械而言,水的作用主要表現為和防火作用,保證煤礦機械的安全生產。除此之外,水還可延長煤礦機械的使用壽命并有效降低成本。
2.2水的應用優(yōu)勢
相對于傳統(tǒng)的油,應用水的優(yōu)勢主要包括以下幾種。
1)安全性。由于煤礦機械通常需要在煤礦井下運行,油類物質的,在煤礦機械的摩擦過程中,很容易產生火花進而引發(fā)火災。而水在充分保證煤礦機械生產效率的同時,還具有防火和滅火作用,因此,應用水能夠充分保證煤礦機械的生產安全。
2)無污染。應用油,很容易引發(fā)油液泄露,進而給煤礦機械生產帶來一定的安全隱患。而將水應用在煤礦機械的過程中,不會產生任何污染,因此,水是一種環(huán)保型技術。
3)易保養(yǎng)。以油液為介質的技術相比,水的保養(yǎng)成本較低。水的良好清潔功能使得以水為介質的系統(tǒng)應用在煤礦機械中,使煤礦機械的保養(yǎng)工作變得更加便捷。
4)低成本。在應用油的過程中,油液的生產、運輸等環(huán)節(jié)需要花費一定的成本,還需要花費一定的費用對使用完成的廢液進行合理處理,整個過程的成本相對較高。而水的成本較低,且來源廣泛,在將其應用在煤礦機械的過程中,省掉了運輸、提純等環(huán)節(jié),因此水的整體成本較低。
5)冷卻性。技術在煤礦機械中的應用涉及到摩擦,而摩擦所產生的熱量會對煤礦機械的使用壽命產生一定的影響。以油液為介質的系統(tǒng)無法解決這種問題。而水具有冷卻作用,將水應用在煤礦機械中,能夠有效克服因摩擦產生的溫度問題,維持煤礦機械的使用壽命,進而幫助煤礦企業(yè)獲得更多的經濟效率。
3水中的摩擦副材料
在對煤礦機械應用水的過程中,涉及磨損、腐蝕等相關問題,為保證水作用的有效發(fā)揮,劑中還應該包含一定的摩擦副材料。
3.1水中摩擦副材料的選擇
為了保證摩擦副材料選擇的有效性,需要按照以下幾種原則進行選擇。第一,摩擦副材料應具備良好的成型性能,這種要求有利于加工人員將所選擇的摩擦副材料加工成需要的形狀。第二,摩擦副材料應該具備良好的機械性能,這種要求提升了摩擦副材料的實用性。在實際應用過程中,摩擦副材料的抗沖擊性能等相關機械性能有利于煤礦機械生產效率的保證。第三,摩擦副材料應該具有良好的化學性能、耐水腐蝕性能,這種要求主要是針對介質為水的特點提出的。第四,摩擦副材料應該具備低成本和環(huán)保性能。與其他生產過程相比,煤礦生產涉及的工序、設備等成本較高,因此,需要通過低成本摩擦副材料的選用,防止煤礦生產整體成本升高。除此之外,在環(huán)保理念不斷深入的社會背景中,將具有環(huán)保性能的摩擦副材料應用在水中也是非常有必要的。
3.2常見的水摩擦副材料
在煤礦機械中應用的水技術中,能夠發(fā)揮良好作用的摩擦副材料主要包含以下幾種。第一,陶瓷材料。陶瓷材料硬度相對較高,且具有良好的耐磨性、耐腐蝕性等。在純水環(huán)境中,常用的陶瓷材料主要包含SiC、Al2O3等。第二,表面工程材料。這種材料是指在某些可用的基體材料表面利用強化或者鍍覆等有效方法形成一層具有耐磨、耐腐蝕性能的表層,進而使得摩擦副材料滿足實際應用需求。在這種處理方式中,常見的基體材料主要包含不銹鋼等。第三,金屬材料。金屬材料具有良好的耐磨性能,且硬度和彈性較好,但這種材料也具有一定的缺點,在水環(huán)境中,金屬材料的摩擦副材料很容易由于電化學腐蝕作用而受到損害。
4水在煤礦機械及其改造中的應用
4.1水在煤礦機械中的應用
煤礦機械直接使用水作為機械設備運行過程中使用的劑。這些設備主要包含水墊帶式輸送機、水壓鑿巖機等。對于這些煤礦機械設備而言,水既是一種介質,同時也屬于動力介質。
4.2水在煤礦機械改造中的應用
就目前我國大部分煤礦機械而言,無法直接應用水技術,主要是由于應用水對煤礦機械承載能力以及摩擦副這兩方面的影響。因此,應該對煤礦機械進行合理的改造。可以在煤礦機械表面通過熱噴涂層的方式覆蓋一層陶瓷,并對其進行鹽浴處理。在這種處理方式中,主要作用是防止煤礦機械設備性能受到影響,而鹽浴處理的作用是提升煤礦機械設備的防腐性能和耐磨性能,進而促進水的有效應用。
5應用水對煤礦機械產生的積極影響
5.1在煤礦機械中產生的積極影響
在煤礦機械的傳統(tǒng)方式中,其作用主要是通過油產生的,這種處理方式涉及密封成本,而將水作為煤礦機械的動力介質和介質,則避免了該成本的產生,進而實現煤礦機械成本的有效降低。
5.2在煤礦機械改造中產生的積極影響
就改造后的煤礦機械設備而言,其生產活動主要是在煤礦井下完成的。與普通的生產環(huán)境相比,處于煤礦井下環(huán)境中的煤礦機械設備運行過程中更容易引發(fā)瓦斯的產生,進而造成火災事故的發(fā)生,為煤礦企業(yè)帶來安全隱患。這種潛在危險對煤礦機械介質提出了更高的要求。與油相比,水的難燃性特點更加顯著,并且具有滅火作用。因此,將水應用在煤礦設備中,能夠有效保證煤礦機械的生產安全。
6結語
將水應用在煤礦機械中,能夠有效保證設備的順利運行。除此之外,由于水具有滅火、清潔等作用,使得該過程具有安全性、易保養(yǎng)等特點,水還可以延長煤礦機械的使用壽命,使得生產效率有效提升。
參考文獻
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[關鍵詞]煤礦;機械;設計
中圖分類號:TD402 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)20-0075-01
引言
目前在我國煤礦機械設計的類型主要有系統(tǒng)化、結構模塊化和智能化等。系統(tǒng)化設計類型。這種類型設計的特點是:將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統(tǒng),每個設計要素具有獨立性,各個要素間存在著有機的聯(lián)系,并具有層次性,所有的設計要素結合后,即可實現設計系統(tǒng)所需完成的任務。結構模塊化設計類型。它的特點是在產品功能分析的基礎上,將產品分解成具有某種功能的一個或幾個模塊化的基本結構,通過選擇和組合這些模塊化基本結構組建成不同的產品。這些基本結構可以是零件、部件,甚至是一個系統(tǒng)。理想的模塊化基本結構應該具有標準化的聯(lián)接和配合,并且是系列化、通用化、集成化,具有互換性和相容性。智能化設計類型。智能化設計的主要特點是:借助于智能化設計軟件和虛擬現實技術,以及多媒體工具進行產品的開發(fā)設計,表達產品的構思,描述產品的結構。
一、關于煤礦機械設計及制造方法
1.1開發(fā)煤機產品開發(fā)平臺建立產品數據庫。在開發(fā)這個平臺之前,要面向并行工程的開發(fā)環(huán)境貫穿產品的整個生命周期。在開發(fā)時,要建立研發(fā)單位、制造企業(yè)及用戶所組成的開發(fā)團隊。在這個基礎之上不斷加強同煤礦、煤科院等的的技術合作,進行產品設計研究,掌握產品設計所需的基礎數據。通過這些基礎研究工作建立具有我國自主知識產權的煤機設計數據庫,并可實現資源共享。
1.2加強面向環(huán)境設計制造。面向環(huán)境設計又稱環(huán)境意識制造ECM和面向環(huán)境制造MFE。在考慮產品的功能、質量、開發(fā)周期和成本的同時,優(yōu)化有關設計因素,使產品的使用及制造過程對環(huán)境和資源的消耗達到最小。它是多方面的,如考慮了資源合理使用,產品制造使用過程中的裝配、拆卸、維修和回收,設計中綠色材料的使用等多個方面。
二、煤礦機械設計及制造過程
煤礦機械設計及制造過程是指產品制造時,由原材料或半成品進廠到轉變?yōu)槌善返母饔嘘P勞動過程的總和。具體來說它有生產技術準備過程,毛坯制造過程,零件的加工過程,產品的輔助勞動過程等。在煤礦機械實際生產過程中,按一定順序逐漸改變生產對象的形狀、尺寸、性質等,使其成為預期產品的這部分主要過程稱為工藝過程。同時,原材料經澆鑄、鍛造、沖壓或焊接而成為鑄件、鍛件、沖壓件或焊接件的過程,稱為材料成形工藝過程。采用機械加工方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸、表面質量,使其成為合格零件的全部過程,稱為機械加工工藝過程。對零件的半成品通過各種熱處理方法直接改變它們的材料性能的過程,稱為熱處理工藝過程。最后,將合格的零件和外購件、標準件裝配成組件、部件和產品的過程,則稱為裝配工藝過程。
三、煤礦企業(yè)機械制造成本控制
生產車間成本控制是煤礦機械制造企業(yè)成本控制中間環(huán)節(jié),起到承上啟下的作用。生產過程的控制必須注重生產過程的控制,通過材料領取、生產加工裝配、產品入庫等程序進行控制。
3.1生產過程材料控制。生產車間材料的控制主要在兩方面進行,領料發(fā)料、實際消耗核查。領料生產前準備工作,屬于輔助生產活動,最好采用專人負責的管理制度進行,一方面可以提高生產過程生產效率,另一方面便于嚴把定額領料關。核查實際消耗可以發(fā)現材料定額是否合理,操作中是否有浪費。通過制定適應企業(yè)生產情況的生產記錄、按規(guī)定填寫、專人復核等程序對其進行控制。同時抓好班組生產日報,掌握生產材料第一手數據等方法進行生產材料成本控制。
3.2煤礦制造企業(yè)生產車間人工成本控制。煤礦機械制造企業(yè)的人工成本同一般生產型企業(yè)人工成本相同,是可變成本。在進行人工成本控制中,可以通過對崗位進行計件考核加基本工資的形式進行。這樣一方面可以有效的將技術工人積極性提高,另一方面可以提高生產過程的生產效率。
3.3煤礦制造企業(yè)生產相關費用控制。在煤礦機械制造過程中,還需要燃料、電、水等相關資源,也可以采用定額、降耗獎勵的方式來進行控制。具體實施是通過實際生產過程中的數據統(tǒng)計,統(tǒng)計出單位產品生產過程消耗,然后按月對月產品產出消耗進行統(tǒng)計,如果月消耗與產品產出量比例降低,這就表明單位產品生產過程消耗降低了,這是采用制度獎勵的方式對生產人員進行獎勵,鼓勵其降低消耗。如果該崗位長期月消耗低于界定消耗,一方面要重新核準標準消耗量,另一方面要通過生產人員工作總結出降低消耗的方式方法,并將這種方法推廣,以擴大先進生產技術在生產車間的推廣。
3.4煤礦制造企業(yè)物流成本控制。煤礦機械制造企業(yè)物流成本控制目的就是要降低成本。煤炭機械生產企業(yè)物流成本的局部控制是在企業(yè)的物流活動中,針對物流環(huán)節(jié)的支出所采取的策略,以達到預期的控制目標。其中物流成本控制又可以分為:運輸費用控制、裝卸費用控制、倉儲費用控制、包裝費用控制。運輸成本占物流成本的比重較大,約為40%,是影響物流成本的重要因索。其主要控制項目為運輸的時間,準確性,可靠性,及批量水平。中小型煤礦機械制造企業(yè)選擇運輸外包形式,依托第三方物流企業(yè)公路、鐵路運輸網絡優(yōu)勢,對降低運輸成本較為劃算;裝卸搬運的活動是銜接物流各環(huán)節(jié)活動正常運作的關鍵,它滲透到物流的各個領域。搬運次數的增多增加了成本,卻不增加附加值,因此應將搬運次數減至最少,管理好物資,減少搬運距離,減少搬運活動,減少浪費,破損;儲存費用是指物資在倉庫儲存所需的費用。現代物流控制中的儲存費用不僅包括倉庫費用,破損費用,人力費用。同時合理的倉儲管理也是降低倉儲費用的主要方法,根據生產情況合理進行庫存,在保證正常生產情況下,盡可能的較少庫存量,一方面降低了企業(yè)資金的占用,另一方面也降低了倉儲成本。
結語
煤礦機械體積大、耗能高、污染嚴重,并且與地面、水、空氣等環(huán)境結合緊密。隨著經濟和科學技術的超速發(fā)展,煤礦機械設計者們要根據實際情況設計及制造出具有后期維護成本低,人工使用操作簡便,智能化水平不斷提升等的煤礦機械用具,來滿足礦山開采企業(yè)使用需求。煤礦機械是用于礦物挖掘和開采的大型機械。在礦山開采中,它的性能和安全將直接關系到煤礦生產。時下,隨著經濟和科學技術的超速發(fā)展,煤礦機械設計者們要根據實際情況設計及制造出具有后期維護成本低,人工使用操作簡便,智能化水平不斷提升等的煤礦機械用具,來滿足礦山開采企業(yè)使用需求。
參考文獻
Abstract: The green design of coal mine machinery is the need for mechanized coal mining, but also the need to improve the coal mine enterprise image, economic benefit, and realize the sustainable competitiveness. This paper introduces the concept of coal mine machinery product green design, expounds the connotation of green design of coal mine machinery, and put forward the countermeasure analysis.
關鍵詞: 煤礦機械產品;綠色設計;可持續(xù)發(fā)展
Key words: coal mine machinery product;green design;sustainable development
中圖分類號:TD402 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)30-0059-02
0 引言
本文針對煤礦機械產品的設計問題,探討煤礦機械產品的綠色設計方法,目的是為開發(fā)出高質量、安全、環(huán)保的煤礦機械產品提供幫助。
1 煤礦機械產品綠色設計概念
因為國際社會對可持續(xù)發(fā)展和人類健康越來越深入的關注,于是在20世紀90年代初國際上興起的一種先進的設計理念就是綠色設計。綠色設計顧名思義就是環(huán)保,所以在產品整個生命周期內,都是環(huán)保在利用的產品,回收產品著重考慮的是產品的環(huán)境屬性,在滿足環(huán)境目標要求的同時,就要實際考慮并保證產品應有的功能等,是綠色產品設計的首要目標。
煤礦機械產品綠色設計可以定義為:在開發(fā)產品的整個生命周期中,以產品技術性能、經濟指標和環(huán)境屬性(可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等)為統(tǒng)一設計目標、滿足用戶需求和環(huán)境需求的產品整個設計過程。
煤礦機械產品有其特殊應用場合的限制,要求首先要保證其使用性能、安全可靠,即在人、機和環(huán)境的相互關系中,人機關系優(yōu)先,其次考察它的環(huán)境屬性。
2 煤礦機械產品綠色設計內容
2.1 綠色材料和選擇 綠色材料是指在滿足一般功能要求的前提下,具有良好的環(huán)境兼容性的材料,即來源豐富、便于利用、便于回收再利用且對環(huán)境影響小。材料選擇是綠色設計不可少的組成部分,它也是產品開發(fā)設計過程中早期的最主要的決策之一。綠色材料選擇的三個原則:一是優(yōu)先選用可再生材料,盡量選用回收材料;二是盡量選用低能耗、污染小的材料;三是盡量選擇環(huán)境兼容性好的材料及元部件,避免選用有毒、有害和有輻射特性的
材料。選用的材料應易于再利用、回收、再制造或者易于
降解。
2.2 可回收性設計 可回收性設計要求產品在設計初期就要考慮元部件的回收及再生利用的可能性,即在別的新產品中,可以利用使用過的或廢棄產品中的零部件。
2.3 可拆卸性設計 可拆卸設計應使產品容易拆卸,方便維護,并從材料回收和元部件重新回收利用上獲得最高利潤。這就要求在產品設計的初級階段就將可拆卸性作為結構設計的重要判定標準,設計的結構易于拆卸,那么日常的維護和檢修也就更為方便,而且在產品報廢后能夠有效地回收和重用,以達到節(jié)約資源和能源、保護環(huán)境的目的。
2.4 成本分析 綠色產品設計的成本分析與傳統(tǒng)的成本核算有所不同,在產品設計的初期階段,設計人員必須考慮產品的回收、再利用等性能,所以在設計產品成本分析時,必須要考慮污染物的替代、產品拆卸、重復利用的成本、特殊產品相應的環(huán)境成本等。所以,綠色產品成本分析必須在每一次設計前進行,使設計出的產品更具綠色且成本低的特點。
2.5 綠色設計數據 綠色產品設計數據庫對綠色產品的設計過程起著非常重要的作用。該數據庫包括產品壽命周期中環(huán)境、經濟等有關的所有數據,如材料成份、材料對環(huán)境的影響值、材料自然降解的周期、人工降解時間等。
3 煤礦機械產品的綠色設計分析
我國礦產資源極其豐富,煤礦機械產品用量非常之大,但同時也存在著資源利用率低、產品的可回收性和重復利用性差以及環(huán)境污染嚴重等問題。這就造成了可持續(xù)發(fā)展保障能力不足、資源嚴重浪費等現象。要實現煤礦機械產品的綠色設計,除上述綠色設計需要的關鍵技術外,還要根據產品的具體情況作出具體分析。
3.1 煤礦機械產品清潔化 為了減少在生產過程消化的各種資源對環(huán)境的污染,就需要進行清潔化,就是在工藝設計和生產過程中采用各種高新技術。目前,在洗煤廠、采礦工作等許多煤礦機械中都存在著類似的問題。因此為了減少和消除煤礦機械使用過程中的出現的廢氣排放,就要研究和采用污染較小甚至無污染的技術進行處理,同時還要慎重對產品設計材料進行選擇,對于無法回收的部
件,要盡量選用能自然分解的材料。
3.2 煤礦機械產品噪音污染的整治 例如,煤礦機械產品中常用的齒輪泵噪音非常大,而噪音產生的原因有以下幾種:
一、齒輪泵是齒輪的嚙合傳動,產生周期性的流量脈動,在出油口若有阻抗,形成壓力波動,從而產生脈動
噪音;
二、在齒輪嚙合過程中,吸油腔與排油腔易產生瞬間的液壓沖擊,形成了沖擊噪音;
三、轉速大且壓力增加時,噪音也會增加。針對噪音產生的原因,可以采用相應的解決方法:齒輪采用雙模數和雙壓力角,使進油區(qū)和出油區(qū)的體積變化更大,增加吸油和排油的能力,在很大程度上減小了壓力波動,從而減少噪聲,同時還減小了齒輪泵的體積,從而減少材料資源;還可采用雙排齒輪法,可以增加齒輪嚙合次數,流量脈動隨之變小,從而降低噪聲。
3.3 煤礦機械產品泄漏油污染治理 由于煤礦機械產品經常發(fā)生故障,導致漏油現象,這樣不但影響正常的設備運轉,還浪費資源,污染環(huán)境。為了治理該現象,關鍵就是對密封技術和油料進行創(chuàng)新研究。例如,機床液壓系統(tǒng),本身存在消耗一次性能源石油、有噪聲污染和漏油污染,要想節(jié)約能源、治理泄漏油等問題,就要加快植物油、水壓系統(tǒng)等生態(tài)油壓系統(tǒng)的創(chuàng)新研究,以植物油、水代替礦物油,減少石油消耗和漏油污染。
4 結束語
現代生產礦井已經向集約化、大型化、數字化等進行發(fā)展,各制造廠商的相互競爭日趨激烈,所以煤礦機械產品的需求量也呈遞增狀態(tài),而煤礦機械產品發(fā)展的必然趨勢就是實現改產品綠色設計制造。所以,煤礦機械產品綠色設計制造將趨于集成化、并行化、智能化、產業(yè)化方向發(fā)展,它將成為煤礦機械產品競爭中的一個重要特征。
煤礦機械產品既要滿足環(huán)境和資源,也要滿足經濟發(fā)展的需要,該產品的制造是綠色設計,是人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)的體現,是人類長遠生存的需要,從而形成一種綜合性的發(fā)展戰(zhàn)略,對我國煤礦工業(yè)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大的現實意義。
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機械加工過程中誤差控制
如何減小機械加工過程中產生的誤差是機械加工行業(yè)的一個重要研究對象,也是一個亟待解決的重要課題。工作實踐中,要不斷的總結經驗、提高認識,找出誤差產生的根源,提高工件的加工精度,保證加工質量。機加工實踐中,應遵循基準先行,先主后次、先面后孔、先粗后精的原則,為保證加工表面的相對精度,要盡可能選擇更多的使用基準。加工過程中的誤差補償法誤差補償是在加工的過程中,為在較大程度上降低加工過程中的誤差,由機械師人為的制造出一種與之前的誤差不同的新的誤差形式,用以補償該工藝中可能出現的原始性的誤差。如:制造數控機床的滾珠絲桿時,機械師可將螺距磨得小于標準值,這就是一種人為刻意行為,那么裝配的時候所產生的拉伸力就會把絲桿螺距拉長,這樣螺距就會增加到標準值,從而達到補償原始誤差的目的,形成標準化螺距。直接減少誤差直接減少誤差是工作人員對于能夠明確找到形成誤差的原因后所采取的的改進措施。比如,在進行細長軸車削時,工件較易受劇烈溫度變化而形變,那么操作者就可采用“大走刀反向切削”的手法來直接減少變形。例如,對于薄片工件的兩個端面的磨削工藝,可使用環(huán)氧樹脂粘強劑將所有的的工件全部粘結在同一塊平板之上,保證工件與平板可以同時固定在吸盤之上,也可以將其上端面磨平后取下,以上端面作為基準對其它端面進行磨平,通過這種直接減少誤差方式來克服薄片形變。有效誤差分組機加工中,單個工序的工藝能力和加工精度都是能保障的,但對于加工半成品時很難維持較高的精度。這就要參考上一道工序的加工精度與具體的毛坯精度,可采用誤差分組來避免誤差。具體而言,就是將半成品或者毛坯的尺寸按照誤差的大小人為分成幾個小組,來縮減毛坯的誤差,隨后機械師可以有效的調整工件與刀具之間的具置,縮小工件的具體尺寸范圍達到降低誤差的目的。
礦山零件機械加工工藝原則和要求
礦山零件機加工與煤礦生產效率息息相關。在零件的機械加工過程中,存在一些影響加工品質的因素,這些因素直接影響到煤礦的安全生產和生產效率。設計零件加工的內容上,要有具體明確的步驟,包含對零件的規(guī)格、質量、大小等進行檢查,機械零件加工精度是機械零件加工質量的核心部分。另外,在加工工藝的過程中,也要積極提高工藝規(guī)程、改進技術水平、提高零件加工精度與利用率,為提高礦山生產效率打好基礎。對于煤礦機械加工工藝的過程中,首先要對零件的工藝方面有明確的目標,零件必須滿足機械設置要求,能夠有效促進煤礦生產。必須嚴格把關零件質地、耐熱等情況,確保機加工的工藝基礎。再根據零件的要求來確定毛胚,合適的毛胚能夠極大提高機械工藝,促進生產的發(fā)展。之后,就是要制定出機械加工工藝路線,全面了解零件特性,研究各零件表面的處理方式,為零件加工打好基礎。完成零件的規(guī)格檢查后,再劃分零件粗糙程度、精度,根據區(qū)域分布確定機加工方案。另外,加工設備的選擇關系到零件的加工質量,如果是大批量的零件生產,一般使用通用機床與專用工夾具,對于不同的機加工工藝而言,其技術含量和檢驗方法差別也較大。若是小批量的零件生產,切削用量還是由主控人員操作,在平常的事務安排中這一項沒有具體明確的規(guī)定。但是,在煤礦機械加工工藝生產零件中要求則不一樣,無論是切削用量,還是相關重要零件的規(guī)格都得加強注意,不能隨便更改,這樣為了保證生產的合理性和節(jié)奏的均衡。最后,就是填寫機械加工與零件的工藝文件。高質量、高品質、低成本是煤礦機械加工工藝中遵循的基本原則,在提高質量的基礎上不斷的降低生產成本才能較好的提高煤礦生產的經濟效益。具體而言,技術是煤礦效益的首要前提,盡管煤礦產業(yè)目前取得了較大的發(fā)展,但目前大部分煤礦的機械加工工藝的技術水平發(fā)展仍比較滯后,必須下大力氣加以提高,我們要拓寬視野,向先進國家的學習先進技術、引進先進設備,不遺余力的提升整體裝備水平和技術水平。通常而言,零件加工實踐中,我們都會同時出幾套設計方案,但有可能這幾個方案會產生矛盾,我們就非常有必要對這些方案進行技術經濟研究,選取最優(yōu)方案。此外,在現代煤礦的機械加工工藝中,要積極提倡自動化與機械化,降低人工工作量,減少失誤,為操作人員營造一個穩(wěn)定安全的工作環(huán)境。所有的機械加工工藝中,都有一個規(guī)程環(huán)節(jié),它關系到生產的具體工作和實際操作,工藝規(guī)程目標應精確統(tǒng)一、避免繁瑣。其中所用的專業(yè)修辭、符號、單位、編號等因素要根據煤礦的實際規(guī)格來設計,若在機加工實踐中,發(fā)現某一機械零件的規(guī)格或者所采用的技術不符合要求,要及時向相關部門提出建議,不能隨便對機械加工零件及其設計圖進行盲目修改。
關鍵詞:煤礦機械設備;維修
我國是采煤大國,也是煤礦機械設備制造和使用的大國,特殊的工作使得煤礦機械設備常年累月處于一種粉塵、水汽、噪音、有害氣體無處不在的環(huán)境中,高速、高載、沖擊、振動及不良的工況極大的增加了機械設備故障發(fā)生的概率,導致了礦產事故的頻繁發(fā)生,嚴重影響了煤礦生產的安全性與經濟性。因此,做好機械設備的維修工作是煤礦順利開采的重要保障。
1 機械設備維修的方法
在煤礦機械設備維修中,針對不同維修對象需采用不同維修方法。一般常見的機械設備維修方法有事后維修、預防維修和維修預防等。
1)事后維修。設備發(fā)生故障或性能劣化不符合生產要求時進行的計劃外修理。
2)預防維修。①以時間或工作量為基礎的維修。定期修理―根據規(guī)定的修理周期結構,修理間隔期和修理項目,按期修理,但要根據修前預檢和修時判定的零件磨損程度確定是否更換新件。標準修理―不進行修理前檢查,嚴格按照規(guī)定的修理間隔期。修理項目和應更換的零部件,到時便進行修換。②以技術狀態(tài)為基礎的維修。改善維修―主要從故障分析發(fā)現設計制造中存在的問題,結合修理采用改善措施。以主觀檢查為主的日常維修―主要由操作人員和值班維修人員以五官感覺和簡單儀表為主,對設備的某些部位進行點檢,巡回檢查或定期檢查,根據檢查發(fā)現的故障隱患和問題,立即采取措施,或定期予以處理。以客觀檢查為主的狀態(tài)監(jiān)測維修(預知維修)―主要依靠現代化狀態(tài)監(jiān)測手段和故障診斷技術,對設備或其關鍵部位進行定期的或連續(xù)的檢測,根據獲得的信息,在故障發(fā)生前進行適時的和必要的修理。
3)維修預防。設計新設備時,根據使用部門反饋的信息,采取對策,以提高新設備的可靠性和維修性。
2 機械設備維修方法的選取原則
選用不同維修方法的目的是提高設備的可利用率,降低企業(yè)的維修總費用。選用原則:
1)不同類型和用途的設備,可根據設備在生產中的作用、購置費用、結構特點、故障情況和備用數量等因素,按重要性把所有設備分為幾類。對不太重要而又不會因故障給生產帶來損失的一類設備,可采用事后維修。對實行預防維修的一類設備,還可根據不同情況采取不同預防維修方法。例如:對作業(yè)性質固定不變,一旦發(fā)生故障會給生產和安全帶來嚴重后果的關鍵設備,可采用標準修理法;對已掌握其修理結構和修理間隔期的設備,可采用定期修理法;對已有條件進行狀態(tài)監(jiān)測的設備或其關鍵部位,可盡量采用狀態(tài)監(jiān)測維修。這樣就可以有效地使用有限的維修人力、物力和資金。
2)同一類型和用途的設備,由于各種零部件都有自己的壽命和故障發(fā)生規(guī)律,因而能夠采用的維修方法就不盡相同。對有發(fā)展過程的隨機故障(如滾動軸承故障),以實行狀態(tài)監(jiān)測維修為宜。如果實行定期修理,按零件額定壽命定期更換,則零件的壽命往往得不到充分利用,經濟性不好;實行事后維修雖能充分利用零件的壽命,但將增加故障停機時間,假若增加的停機損失超過過早更換新件的損失,則不宜采用事后維修。
對無發(fā)展過程的隨機故障(如彈簧斷裂),此類故障大多是誤操作、突然超負荷等原因所造成,往往事前無法檢測,因此只能采用事后維修。然后通過改善維修或維修預防采取對策。
對有發(fā)展過程的有規(guī)則故障(如氣缸、齒輪磨損),如果狀態(tài)監(jiān)測方法簡單,費用合算,最好采用狀態(tài)監(jiān)測維修;否則可按零件額定壽命實行定期修理。
對無發(fā)展過程的有規(guī)則故障,這類零件無法實行狀態(tài)監(jiān)測維修,但它們有設計壽命參數(如微動開關的動作次數),如能統(tǒng)計出其使用次數,則可采用定期修理;對沒有安全要求,停機損失不大又難于統(tǒng)計使用次數的零件,可采用事后維修。
故障發(fā)展過程之有無,并無明顯界限,它與現實的檢測技術水平有關,一般說來,可觀察的或現有檢測手段可了解其發(fā)展程度的故障可歸入有發(fā)展過程的故障;有規(guī)則的故障又往往因環(huán)境、誤操作、維護不當、超負荷等而變成隨機故障。
確定采用何種維修方法,還要考慮維修費用、停機損失、現有狀態(tài)監(jiān)測技術水平、安全要求等因素。在某些情況下,可直觀地判定采用某種維修方法。例如:維修費用少、修換容易、故障性質是有規(guī)則的零部件,可采用定期修理;維修費高、不易更換、故障發(fā)展是可觀察的零部件,又有條件進行定期檢測,則可采用監(jiān)測維修;維修費很高的零部件,可考慮維修預防;對無法采用預防維修的,則只能采用事后維修。
綜上所述,除日常維修和改善維修普遍適用于各類設備外,礦山廣泛采用的是定期修理和狀態(tài)監(jiān)測維修。如能制訂出合乎理想的修理周期結構和修理間隔期,定期修理未嘗不是一種好方法,可惜目前還難以做到這一點。間隔期過長則增加故障修理,過短則造成維修過度(過剩維修)。所以狀態(tài)監(jiān)測維修日益受到重視,正處于迅速發(fā)展過程中。
關鍵詞:煤礦機械制造;機械自動化;技術應用;產品質量與安全
引言
機械自動化是機器或者裝置通過機械方式來實現自動化控制的過程。通過機械設備的先期設計、裝置設定以及動力支持,機器裝置能夠按照固有的操作模式逐步完成工作,既提高了已有的工作效率,提升產品品質,同時為相關裝備的安全性、便捷性提供了應有的支持。在技術快速發(fā)展與更新的環(huán)境下,煤礦機械制造過程中應積極采用機械自動化技術,可以提升煤礦機械設備的品質,加強設備的安全性與環(huán)保性,繼而在整個煤礦機械設備市場中提升自身競爭力。此外,相關人員一方面要注重在設備制造過程中品質的把關,嚴格按照設計標準與制造要求,制造出高品質的煤礦機械設備。還應積極探究煤礦機械制造過程中的不足之處,為機械自動化技術的應用尋找切入點,逐步改進煤礦機械制造的工藝流程,實現機械自動化技術與煤礦機械制造的有效結合,為社會提供優(yōu)質高效安全的煤礦機械設備。
1自動化技術應用的有效切入點
1.1機械自動化技術的融合
煤礦機械設備制造是一項工作復雜、涉及因素廣的制造工作,往往要考慮到煤礦開采地區(qū)的實際條件、開采過程中地形的復雜性、設備使用的安全性和便捷性以及經濟成本等問題。因此在煤礦機械設備制造前,需要經過大量繁瑣的設計與修正工作,保障生產工作的有效性和經濟性。在設計過程中能夠有效融合入機械自動化技術,將設備的各個環(huán)節(jié)加以改造,調節(jié)設備的動力傳輸系統(tǒng),讓機械自動化技術融入煤礦機械制造的過程中。煤礦機械制造中自動化技術的應用有了基本前提,設計工作再經過先期的論證、實地考究、修改與實驗,才能夠保障機械自動化技術得到充分發(fā)揮。
1.2機械自動化技術的應用
對于煤礦機械制造的工作來說,設計工作的修改意味著制造工作面臨新的挑戰(zhàn),新技術的應用又意味著制造工作將遇到新的改革與困難。一方面,改進新工藝需要工人重新考慮生產方式,調整慣有的作業(yè)模式,以實現新產品的要求。另一方面,新技術的應用將提升工人制造水平,強化工人的制造工藝,最終實現生產技術的提升以及產品質量的強化。煤礦機械制造過程中機械自動化技術的應用主要包括兩方面。一是生產過程中機械自動化技術的應用,即通過生產設備中機械自動化技術的支持來完成煤礦機械設備的生產,繼而提升工作效率,強化產品品質。二是煤礦機械制造中機械自動化技術的融合。通過新技術的融合,產品零部件的改進,以及制造工藝的重新安排,煤礦機械產品品質得到進一步提升,產品的安全性、便捷性得以提高。
1.3機械自動化技術的磨合與考評
在機械自動化技術有效應用的過程中,應當對設備進行檢測,并對新技術進行磨合考評,以考察制造工藝、設計的合理性、產品的質量以及制造的工藝。因此在設備制造完成后,機械設備的技術檢測仍然是自動化技術應用的最佳切入點。相關單位要改變傳統(tǒng)的檢測方法,實地進行測試,從煤礦開采效率、使用成本、折舊預估、安全性等角度多方面考察新設備的使用情況,保障機械自動化技術能夠有效的應用于煤礦機械制造中,提升煤礦機械設備的品質,提高煤礦開采的安全性。
2自動化技術應用的實現途徑
現階段煤礦機械制造的整個過程中,設計、制造、檢測等流程都是機械自動化技術有效切入點。但是如何高效利用機械自動化技術,保障煤礦機械制造品質的提升,又受到多方面的影響。
2.1充分研究機械自動化技術
機械自動化技術的出現為裝置設備品質的提升提供了充足的動力,也為生產開發(fā)工作帶來了極大的便利性。但是就現階段煤礦機械制造而言,盲目地引入機械自動化技術并不一定能夠提升煤礦設備的品質與便捷性。煤礦設備面對不同礦區(qū),受到自然條件的限制較多。因此在應用自動化技術前,相關部門應積極開展調研探究,從兄弟單位、機械自動化技術提供者等多方面了解煤礦機械設備對機械自動化技術的需求。繼而確保機械自動化技術得到最為有效的利用。
2.2強化先期投入與試驗
大型設備尤其是煤礦機械設備對于安全性、經濟性要求非常高,因此在設備制造前,相關部門要根據設計的內容積極開展先期實驗與試生產。一方面通過技術測試,保障設計的合理性,繼而為設備生產工作建立基本前提。另一方面通過技術測試,實際考察機械自動化技術對煤礦機械設備的帶動性。即檢測新技術的應用是否能提升煤礦開采效率,降低開采成本,提升煤礦開采安全性和設備的品質,真正為煤礦企業(yè)提升產品競爭力提供支持。
2.3構建復合型人才隊伍
煤礦機械制造中機械自動化技術的應用不僅涉及設計人員、制造人員的專業(yè)知識,更涉及到機械自動化的內容,因此傳統(tǒng)單一的生產隊伍或者設計隊伍無法滿足新產品更替的需求。為了能夠運用好新技術,提升煤礦機械設備的品質,保持生產的長久發(fā)展與升級,相關單位要結合自身背景,構建復合型人才隊伍。一方面從已有人才中選擇專業(yè)背景相似的人才進行進修學習,提升專業(yè)素養(yǎng),保持人才對技術的靈敏性。另一方面,招募專業(yè)背景人才,為機械自動化技術的深度應用建立基本前提,分別從新技術、設計考究、生產工藝、實驗操作、經濟財務等多方面考察煤礦機械制造中機械自動化技術的應用,提升煤礦機械設備的品質。
3結語
隨著煤礦開采要求的提升、安全環(huán)保意識的加強,現階段煤礦機械制造對先進技術的需求越來越大。煤礦機械制造過程中,相關單位應積極采用機械自動化等先進技術,強化機械設備的開采效率與安全指數,為客戶提供最佳的設備服務,保障產品在現有市場中占有一席之地。煤礦企業(yè)應積極考察機械自動化技術,結合煤礦設備生產的實際需求穩(wěn)步應用機械自動化技術,同時加強先期投入與試驗,保障技術使用效率,最后還應當積極組建復合型人才隊伍,真正為機械自動化技術的有效應用提供支持,提升煤礦設備品質,為煤礦開采的高效率、低成本、高安全提供保障與支持。
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1煤礦機械磨損的原因分析
第一,由于煤礦企業(yè)的施工環(huán)境較為惡劣,煤礦開采工作主要是在地下進行,由于礦井內部的密閉環(huán)境,在施工的過程中相應的粉塵、等在礦井內不斷蔓延,給相應的機械軸承造成了不同程度的磨損,又因為礦井內部不能很好地進行氣體的流通,礦井內部相對較為潮濕,對煤礦機械造成嚴重的腐蝕,從而縮短了機械的使用壽命。
第二,由于近年來煤礦需求的不斷增加,煤礦企業(yè)為了順應時代的發(fā)展,加大了采礦強度,對相應的煤礦機械使用強度不斷加大,并且通常情況下煤礦機械都是處于超負荷的工作狀態(tài),致使機械磨損較嚴重。
第三,由于煤礦企業(yè)為了提高煤礦的產量,因此,對采礦工作實行輪班制,機械不能得到及時的休息,幾乎是處于零休整狀態(tài),在長時間的使用當中,加劇了機械老化速度,從而導致煤礦機械在高頻率的使用過程中不能工作,進而給煤礦企業(yè)造成了嚴重的經濟損失。第四,由于煤礦機械所處的環(huán)境較為惡劣,并且相應的機械維護不到位,致使煤礦機械在很大成度上存在養(yǎng)護不到位的問題,而對于煤礦機械這類特殊環(huán)境下的重型機械而言,其維修難度十分的大,由于我國相應的維修水平相對國外而言較為落后,因而使得煤礦機械故障難以得到有效的解決。第五,由于煤礦機械在進行施工的過程中,相關的施工管理人員對施工的程序監(jiān)管不到位,又因為相應的施工人員的技術相對缺乏,從而造成機械在使用的過程中出現錯誤操作情況時有發(fā)生,對機械的磨損程度加重,因而,造成機械不能夠良好的進行使用。
2煤礦機械抗磨措施分析
綜合煤礦機械出現磨損的原因進行綜合分析,導致煤礦機械嚴重磨損且不能有效地進行相應的養(yǎng)護的主要原因是由于相關的環(huán)境因素和具體的施工行為等所引起的,因此為了更好的避免相應的磨損問題,需要全面地對施工的具體情況提出合理的措施分析,才能有效地促進煤礦企業(yè)的健康發(fā)展。首先,針對煤礦機械所處的環(huán)境進行分析,為了有效地保證煤礦機械在環(huán)境較為惡劣下能夠避免不同程度的磨損,為此,需要加強煤礦機械相應的結構設計,在面對礦井內部的粉塵時,煤礦機械在很大程度上會受到粉塵的干擾,從而造成一定的磨損,因而,為了減少其磨損的程度,這就需要加強相應的機械自身的抗磨性,在對煤礦機械進行設計的過程中,要具體分析其環(huán)境下所存在的磨損因素,并針對相應的數據分析進行相應的結構設計,從機械的結構方面控制機械的抗磨性。其次,由于煤礦機械在使用的過程中相應的材料質量對機械的抗磨性具有很大的影響,因此為了加強煤礦機械的抗磨性,需要對相關的機械材料進行選擇,在綜合考慮到煤礦機械在高強度的工作環(huán)境下還應當對相應的濕度進行分析,通常條件下,礦井內部的濕度相對較重,如果材料的選擇不到位,就會受到強烈的腐蝕,對此,在對機械材料的選擇過程中,要綜合考慮到多種影響因素,選擇耐磨性好且具有一定防腐性的材料。再次,加強機械的維護工作。對于機械來說,進行良好的維護對機械的使用壽命有很大的促進作用,并且還能夠及時地發(fā)現機械所存在的安全問題。在選擇優(yōu)質機械的同時,要做好相應的養(yǎng)護工作,再好的機械通過不斷地使用也會出現一定問題,所以,在機械通過高強度的工作后,要對機械進行及時的檢查,及時地發(fā)現問題并做出相應的處理。最后,加強相應的監(jiān)督管理工作,在煤礦機械進行施工的過程中,相關的管理人員要加強監(jiān)督工作,并對相應的施工人員進行有效的管理是十分有必要的。不僅要做好相應的維修管理工作,還應當對現場施工行為進行規(guī)范,雖然施工技術人員在使用煤礦機械進行施工的過程中,具有一定的專業(yè)素養(yǎng),但是由于長時間的工作強度,難免出現一些突況,因此,為了對此類問題進行有效的規(guī)避,需要相關的管理人員在施工的過程中做到細致的監(jiān)督工作,避免因技術人員的疏忽而對機械造成嚴重的磨損或者直接停止工作。
3結語
隨著近年來經濟的迅速發(fā)展,煤礦企業(yè)為了提高自身的競爭力,在對相應的施工機械使用強度上不斷加大,因而對煤礦機械造成了很大程度的磨損,從而致使施工嚴重滯后,為了有效地解決因機械問題對煤礦企業(yè)的影響,因此,這就需要煤礦企業(yè)加強相應的管理,在對機械的購買過程中要充分考慮到機械投入使用后的效果,并且為了減小施工中對機械的磨損程度,除了對機械進行正確的使用之外,還應當做好相應的維護工作,以此促進煤礦企業(yè)的健康發(fā)展。
作者:代君單位:徐礦集團徐州煤礦裝備有限公司
機電一體化技術水平不斷提高,其在現今的礦山開采過程中成為了十分重要的構成之一。該技術完美的將多種高水平技術結合到了一起,例如控制技術和機械技術等多種技術,而且它可以很大程度上增加煤礦機械的多種功能,例如可靠性,同時它還可以延長設備的使用壽命。此外,它還可以大大降低煤礦企業(yè)的生產成本。站在現今的角度看,將微機設置為技術中心的控制設備與電子技術的應用范圍已經涉及到了煤礦機械,而且其在當中發(fā)揮出的作用十分顯著,實現了煤礦行業(yè)的快速發(fā)展。其中的電子控制技術的涉及范圍更加廣闊,我國的很大部分系統(tǒng)都應用了電子控制技術,例如故障報警。隨著經濟的發(fā)展,人們的各種需求將會越來越大,這就對煤礦機械設備的性能再一次提出了較高的要求,為滿足人們的需求,電子控制裝置在煤礦機械中占有的地位將會更加重要。
2技術應用范圍現狀
2.1采煤機
現今的采煤機在煤礦中占有的地位已經變得十分重要了,是煤礦企業(yè)必須具備的重要機械之一。它的工作效率不僅與煤礦的生產產量有著非常重大的影響,還與該煤礦公司的利潤與成本聯(lián)系十分緊密,因此,相關人員應對采煤機提起高度的重視。現今,電牽引采煤機已經取代了液壓牽引,成為了我國機電一體化在采煤機中的最特殊的應用,它不僅能夠解決采煤機移動時遇到阻力的難題,還能夠在采煤機發(fā)生不安全滑動時對其完成制動過程,現今的電牽引已經有了很大的進步,這樣就能夠保證其他機械以及人員的安全。如在煤礦的生產過程中,部分煤層會由于采掘嘗試次數的增加而出現30~50°的斜角,所以在用采煤機挖掘時就必須采用制動性很強的采煤機。電牽引采煤機之所以具備良好的制動功能就是因為其運用的電機一體化技術的功勞,即在軸端配備了性能較高的停電功能,由此可見,電機一體化技術在煤礦生產過程中產生的影響是十分重要的。
2.2掘進機
采煤機是現今煤礦生產過程中重要的機械之一,而掘進機卻是煤礦生產過程中必須具備的機械。掘進機的掘進電氣系統(tǒng)主要包括:①防爆照明燈;②防爆電鈴;③本質安全操作工具箱;④礦用隔爆兼本質安全型開關箱。通常情況下,掘進電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)兩者結合起來使用,一起完成機器的運行過程,從而大大提高了其掘進效率,同時也提高了其安全性能。機電一體化技術在掘進挖掘機中的應用主要有兩大優(yōu)點,即:①完成了掘進機的自動化技術,即切割電機功率自主調控、前進方向智能監(jiān)控和切割面大小尺寸自主監(jiān)控等功能;②可以在運行的同時完成對機械本身的檢測,除此之外還可以判斷和反饋發(fā)現的安全問題,如對溫度的監(jiān)控等多個方面。在此過程中也為相關維修檢測人員提供了很大方便,簡化了檢測過程,并且能夠在第一時間內找出問題的所在,從而大大促進了掘進機技術的發(fā)展和提高。
2.3支護設備
過去的煤礦機械采用的都是液壓支護,隨后引入的機電一體化技術將計算機技術和老式的液壓技術完美的聯(lián)系到了一起,最終產生了定壓雙向鄰架的新型技術,這一結合在未來的發(fā)展中有著重要的意義。它不僅可以避免對頂板和支架造成的沖擊,還可以在較短的時間內移動較長的距離。除此之外,電液雙控系統(tǒng)能夠在監(jiān)控支架的工作狀態(tài)中發(fā)揮著重要的作用。通過檢測液壓支護中的高壓液體的用量,可以完成自主調節(jié),且當濃度和標準值不符時,設備就會迅速發(fā)出提示,使得工作人員做出相應的調整,這一點對煤礦的安全具有十分重要的意義。
2.4安全生產監(jiān)控檢測系統(tǒng)
目前煤礦業(yè)的發(fā)展十分迅速,其中安全生產監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的應用就是一項極其重要的進步。我國對安全生產監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研究工作開始于1990年,歷經20a的研究后,現今成功的研究開發(fā)了性能相對良好的監(jiān)控檢測系統(tǒng),這是我國煤礦業(yè)發(fā)展歷史中的一大跨越。就拿我國某地區(qū)研究的kj95及kj90來說,它們都將機電一體化技術完美的與安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)相結合,最終促進了我國煤礦業(yè)的快速發(fā)展。對該系統(tǒng)的研究取得進步的基礎上,我國的整體水平已經慢慢與發(fā)達國家的技術水平差距縮短。
2.5帶式輸送機
煤礦的生產環(huán)境十分惡劣,空氣潮濕,存在塵土、電磁波以及各種震動等,因此,機電一體化就需不受環(huán)境的干擾而正常工作。所以,機電一體化應用的密封要良好,強度要大,而且不受空氣濕度的影響,有較好的抗震以及抗電磁等優(yōu)良性能。現今,我國的帶式輸送機機電一體化技術水平也隨著各種技術的發(fā)展不斷提高,已經可以自行研制遠距離、傾角大的機械了。除此之外,還有行星齒輪減速器以及調速型液力耦合器兩種驅動系統(tǒng),這兩種系統(tǒng)在日常的生產中應用也是較廣的。機電一體化技術在帶式輸送機中地應用既可以節(jié)約三成的電量,還可以很大程度地提高煤礦的生產效率。
3機電一體化技術在煤礦應用中的變化趨勢
機電一體化設備的體積小,而且維護和修理方法十分簡單,性能較高,與此同時它的程序完整,易于操作以及自動化趨勢越來越明顯等多種優(yōu)點。由于機電一體化具有上述種種優(yōu)點,其應用范圍將會得到大大的增大,且我國的煤礦企業(yè)將會在未來的時間里得到快速的發(fā)展。機電一體化技術的大范圍涉及與引用,既很大程度上方便了工作人員完成工作,又加快了煤礦整個生產過程中的速度,提高了質量,增加煤礦企業(yè)的利潤,節(jié)約了成本。然而,擺在我們面前的事實是,我國對機電一體化技術的研究應用年限尚短,僅有20a的發(fā)展歷史,這其中必然存在著或大或小的需要提高的方方面面,等待相關人士去提高和解決。例如:①需要在已具備的優(yōu)良功能的基礎上增加部分新的功能,以此來適應社會的快速發(fā)展和進步;②加大對我國自行研究、開發(fā)新技術的投資力度,培養(yǎng)大批的專業(yè)人才來不斷完善我國的機電一體化技術;③調查資料顯示,在未來煤礦機電一體化技術的研究過程中,煤礦機器人的研發(fā)依然是一個最重要的關鍵問題,所以必須加大對其的開發(fā)力度,以此來進一步提高煤礦的安全指數。現今,人們的生活質量在持續(xù)提高,各種需求的需求量也有增加的趨勢,只有不斷完善的機電一體化技術,擴大其在煤礦生產過程中的應用范圍,才能滿足人們逐漸擴大的需要。最終我國的煤礦企業(yè)才能得到更進一步的發(fā)展。
4結束語
關鍵詞:煤礦開采;機械化;應用
1 前言
雖然我國煤礦開采時間較早,但在相當長的時期內,開采技術還比較落后,處在一個比較低的發(fā)展水平上。近年來科技發(fā)展快速,各行各業(yè)中都已提高了科技創(chuàng)新意識,在煤礦開采上也不斷加大機械化、自動化技術的應用力度。作為系統(tǒng)化過程中的機械化,在特點上體現出工作一體化,循環(huán)進行的明顯優(yōu)勢。機械化技術的引進與應用,促進了煤礦開采技術的快速發(fā)展。由于煤礦開采工作危險性較大,因此機械化技術的引進不只是要求技術創(chuàng)新,還要提高實現安全穩(wěn)產的重視。隨著機械化技術相關研究的進展,煤礦開采一定會隨著機械化技術的推廣應用而得到前所未有的發(fā)展。
2 煤礦開采
煤礦開采由于涉及諸多工序,所有工作流程都在井下進行,要實現集中生產自動化,就要不斷革新開采設備,創(chuàng)新生產技術,改進工作方式,最終實現預期生產目標。煤礦資源開采實現機械化具有重要意義,在各采煤環(huán)節(jié)都要使人為參與盡可能減少,才能實現煤礦開采機械化、自動化,實現煤礦開采的高效安全與穩(wěn)定。
眾所周知,在一定程度上煤礦資源開采難度及危險性都比較大,同時還會面臨十分復雜的情況,在煤礦開采過程中時有發(fā)生事故,這些問題要求必須改進傳統(tǒng)生產技術及生產方法,使煤礦開采實現高產穩(wěn)產。妥善解決生產技術中出現的各類問題,才能逐步實現煤礦開采機械化,機械化不僅適應了開采過程的工序要求,還能使人員投入成本降低。開采過程實現機械化,使機械化與煤礦開采過程關系更為緊密,進而使經濟效益得到明顯提高,因改進開采技術的同時會有效提高煤礦生產效率,這些變化一定會促進經濟發(fā)展以及行業(yè)進步。
3 煤礦開采過程的機械化
目前機械化和自動化是煤礦開采中較為先進的技術,在煤礦開采、裝卸、運輸等各操作過程與工作方式中都會得到一定程度的應用,對于煤礦開采技術創(chuàng)新也具有重要作用,這為煤礦開采提供了良好發(fā)展機遇,也將帶來良好發(fā)展求前景。
3.1 機械化設備有關理論及特點
實現煤礦資源開采的高效需要對有關工作流程不斷完善,縮短開采時間,增大生產面積,生產環(huán)節(jié)一體化作為機械化技術的主要優(yōu)勢,使生產實現連續(xù)化,可提高工作效率,節(jié)約生產過程中的時間成本,高效利用有限時間以實現煤礦開采的高產穩(wěn)產。
煤礦開采中的有關機械化設備優(yōu)點就是穩(wěn)定可靠,在開采不同階段中都具有適應不同工作環(huán)境的優(yōu)勢。要在實現高效穩(wěn)產基礎上適當增大開采面積,才能提高新型機械化設備的能力。而且在煤礦開采過程中要充分利用開采自動化、機械化設備,實現高效化、一體化的機電運作。諸如采用電液控制液壓支架等功能,對采煤機與刮板輸送機等設備控制實現智能控制,才能體現開采設備優(yōu)越的性能,以及較高的可靠性。
3.2 煤礦開采中綜合機械化的應用
綜合機械化開采設備和技術在我國煤礦開采過程中取得了良好效果,綜合機械化采煤技術效益高、效率好。通常情況下,增大綜合開采工作面長度,就會使采煤機的采煤量得到明顯增加。再將工作面中斜切及端頭作業(yè)這些工序所需時間減少,還能得到較高產量。機械化開采過程中,確定工作面適宜長度要結合工作面產量及煤炭成本等因素進行參考。
3.3 短壁綜合機械化在煤礦開采中的應用
機械化快速掘進回采巷道及工作面端頭作業(yè)快速化的綜合機械化開采是體現該技術優(yōu)勢的兩個主要方面。特別是更適合于具有緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井,較小回采塊段、不方便布置長壁綜采工作面開采煤層的大型礦井更為適合。
近些年,隨著逐漸提高的煤礦機械化程度,煤礦資源開采的高強度,使部分老礦區(qū)煤礦資源逐漸貧乏,而經濟的快速發(fā)展對于煤礦資源需求迅速提高。
對于煤礦資源開采的機械化,特別是機械化開采薄煤層,在很長的一段時間里機械化水平都較低,開采環(huán)境受到較多影響。薄煤層的開采過程中,有時容易受到煤層薄、較小活動空間等不利因素的影響,開采中采取適宜方法就成為一個重要問題。較傳統(tǒng)的方法產量較低,還存在安全風險。因此要提高薄煤層產量及工作效率,確保煤礦開采安全高效,開采方式需要實現綜合機械化。同時科學進行規(guī)劃,操作方法要正確規(guī)范,才能滿足煤礦持續(xù)開采的需要。
4 煤礦開采機械化的合理措施
一是要對資源進行必要整合。結合生產礦井實際情況逐步實現機械化,不具備機械化開采區(qū)域,要有機整合現有資源,使其達到機械化開采要求。利用不同方式整合,諸如重組煤礦資產,合股經營管理;不符合機械化開采條件煤礦要在有關部門指導下,按照國家安全生產及產業(yè)政策進行整改, 達到要求的可繼續(xù)產生;達不到國家要求的要按照有關政策規(guī)定極強治理直至進行停產。
二是做好準備和保障工作。煤礦資源開采實現機械化不僅需要投入必要的資金保障,還要提供必要的技術和專業(yè)人才作為保障。因此煤礦開采實現機械化,有關部門要籌集足夠資金,對專業(yè)技術人員進行培訓,提高專業(yè)技術水平,進而保證各項工作的有序開展。
三是加強各項指導服務工作。提高專業(yè)人才隊伍建設力度,對煤礦開采機械化進行必要的技術指導。確保機械化運作的有效實施,制定各項防范措施,提高煤礦開采產量,提高安全管理水平。
四是從政策方面提供必要的支持。對實施煤礦開采機械化的煤礦企業(yè)要從政策上給予必要的支持,有利促進機械化在煤礦開采中的推廣應用,使煤炭生產企業(yè)的實現健康穩(wěn)定發(fā)展,從而改善開采環(huán)境。
五是為各部門的協(xié)調配合提供重要保障。持續(xù)穩(wěn)定的電力供應對于煤礦實施機械化生產開采是重要基礎,也是重要保證,因此電力部門要配合煤礦生產企業(yè),保證機械化開采實施順利。與此同時,各項規(guī)劃也科學規(guī)范,才能為煤礦開采實現機械化奠定良好基礎。
5 結束語
綜上所述,煤礦開采逐步實現機械化是大勢所趨,也是提高煤礦開采能力的有效手段,實現采煤機械化具有非常重要的意義。機械化在煤礦生產中的應用也會出現各種問題,需要不斷提高技術應用水平,才能不斷推進煤礦生產實現高產穩(wěn)產的發(fā)展目標。
參考文獻
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到 2010 年,大型煤礦采掘機械化程度達到95%以上,中型煤礦達到 80%以上,小型煤礦機械化、半機械化程度達到 40%,這是中國煤礦發(fā)展的一大目標。煤炭行業(yè)普遍認為,煤炭機械需求的三個驅動因素分別是:新開工煤礦的生產需求、已有設備的更新需求和機械化技改需求。煤炭機械的需求在 " 十二五 " 期間仍將維持快速增長的態(tài)勢。從新建煤礦投資構成來看,80%屬于固定資產投資,煤炭機械設備投資占固定資產投資的 60%,因此,煤炭設備投資額占新建煤礦投資總額的 40%。根據煤炭工業(yè)協(xié)會的數據," 十二五 " 期間,煤炭行業(yè)新建煤礦投資總額為 2500 億元,因此,新增產能需要的煤炭機械設備投資約為 950 億元。另外,據中國煤炭工業(yè)協(xié)會預測," 十二五 " 期間由于機械化水平的提升,產生的設備需求共為 200 億元左右,除此之外,國家還將投資約 120 億元用于技改。
煤礦機電一體化技術在這一時期顯得尤為重要,它使機械、電子技術和液壓控制技術有機的結合, 極大地提高了煤礦機械的各種性能,如安全性、經濟性、可靠性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護等。目前以微機或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統(tǒng))在煤礦機械中的應用已很普及,電子控制技術已深入到煤礦機械的許多領域,如提升機和采煤機,提升機的 PLC 系統(tǒng),采煤機的變頻控制系統(tǒng)和 PLC 系統(tǒng)操作等, 煤礦機械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報警等。隨著科學技術的不斷發(fā)展,對煤礦機械的性能要求也在不斷提高,電子(微機)控制裝置在煤礦機械上的應用將更加廣泛,結構將更加復雜、維護也將更加專業(yè)化。特別是,隨著我國進口及國產煤礦機械數量的逐年增加,如何用好,管好這些價格昂貴的煤礦機械, 使其發(fā)揮最大的效率,是煤礦機電部門所面臨的一個重要的問題。為幫助煤礦機械使用人員、維修人員、管理人員對煤礦機械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就這些做一下介紹與淺述。
1 煤礦生產中,煤礦機械的性能自動化程度及其經濟性等可以說直接影響到生產;也直接影響到煤礦供電、排水、通風、提升等的安全運行。而煤礦機械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機械的動力性、經濟性、可靠性,從而影響施工質量、生產效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統(tǒng)已成為煤礦現代機械不可缺少的組成部分,同時也是評價煤礦現代機械技術水平的一個重要依據。隨著科學技術的不斷發(fā)展,以及對煤礦機電產品性能要求不斷提高,電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機械中所占的比重越來越大, 其功能將會越來越強,應用范圍也將越來越廣,而其復雜程度也隨之提高,這樣就對使用與維修維護這些設備的煤礦工作人員提出了更高的要求,對煤礦職工的培訓工作和對煤礦設備的管理工作也顯得尤為重要。
2 煤礦生產施工要求煤礦機械具有以下性能:皮實耐用且維修簡單、生產效率高且節(jié)能降耗,自動化程度高且操作簡單,施工質量好,精度高;性能穩(wěn)定,工作可靠,安全性高,使用壽命長;具有較好的經濟性,即高的技術價格比和低的制造與使用成本;工人勞動強度低,操作員的工作條件好;具有在線運行狀態(tài)監(jiān)視,故障自診及自動故障報警功能, 能及時準確地指出故障部位,減少停機維修時間。為適應煤礦機械對性能的要求,僅僅依靠機械和液壓技術的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術的發(fā)展就成了煤礦機械的必要選擇。機電一體化是一項新興的技術,將其引入到煤礦機械中, 必將會給煤礦機械帶來了新的技術變革,使其各種性能有了質的飛躍。
3機電一體化技術從 70 年代中期開始在國外機械上得到應用。80 年代以微電子技術為核心的高新技術的興起,推動了機械制造技術的迅速發(fā)展,特別是隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發(fā)展及其在機械上的應用,極大促進了煤礦機電產品的性能, 使煤礦機械進入了一個飛躍的發(fā)展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外機械上的應用已相當普及,在我國也是發(fā)展的方向,已成為機械高性能的體現。目前機械的電子(微機)控制系統(tǒng)主要用以實現如下功能:
3.1 在線監(jiān)控、自動報警及故障自診,即對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控,出現故障能動報警并準確地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機器的工作效率,簡化設備維護檢查工作,降低使用維修費用,縮短停機維修時間,延長設備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用 PLC 控制, 可實現多種在線監(jiān)控和故障自診,還有煤礦用各種電器設備也越來越智能化。
3.2 節(jié)能降耗,提高生產效率。
例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等,使用變頻起動、PLC 控制系統(tǒng),節(jié)電量就為 30%左右,同時生產效率也大大提高。
3.3 自動化或半自動化程度的提高
煤礦機械實現自動化或半自動化控制,可以減輕操作者的勞動強度,提高生產效率,并減少因操作者的經驗不足,對作業(yè)精度的影響。例如,冀中能源黃沙礦 2009 年投入使用的一整套薄煤綜采設備,由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國 MARCO 公司合作生 產的PM31 型液壓支架電液控制系統(tǒng),就是微電腦控制,只要在支架操作控制器上輸入程序,支架使會自動連續(xù)動作,也可實現遠程控制和工作面無人操作。
3.4 其他應用
一些國外生產的輸送機、采煤機、綜掘機等采用了電子(微電腦)控制的自動變速器,能夠根據外負荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比,從而改變功率, 這不僅充分利用了電動機功率,大大提高了能耗經濟性, 而且也簡化了操作,降低了勞動強度,提高了設備的安全性能,提高作業(yè)人員操作的安全性,目前我國在綜合機械化采煤機上采用電子(微電腦)控制。可實現無人操作,使機械能在危險地帶或人無法接近的地點進行作業(yè),也配備了無線遙控裝置,可遠程遙控也可微電腦編程控制。電子(微電腦)系統(tǒng)的可靠性是煤礦機械非常重要的一項性能指標。由于煤礦機械一般井下作業(yè),其直接受到潮氣、煤塵、通風、石塊、地質變化等的侵襲,此外還受到采煤振動和沖擊以及各種電、磁等的干擾,工作環(huán)境非常惡劣,因此電子(微電腦)控制系統(tǒng)必須滿足井下性能環(huán)境要求,能在井下環(huán)境溫度下可靠、穩(wěn)定地工作;抗壓強度高、抗老化,具有較長的使用壽命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;較好耐沖擊和抗