機(jī)械工程自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文篇2

　　淺談煤礦機(jī)械工程及自動(dòng)化

　　摘要：不斷提升煤礦機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展水平，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)煤炭工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意思，本文筆者從近些年的工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā)分析了當(dāng)前煤礦機(jī)械工程以及自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)問題。

　　關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械;自動(dòng)化;措施

　　引言

　　煤礦經(jīng)濟(jì)在我國(guó)現(xiàn)階段發(fā)展中的地位是舉足輕重的，而煤礦的機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展情況也是衡量其現(xiàn)代化的一項(xiàng)指標(biāo)。在當(dāng)前煤炭需求逐年攀升的背景下，只有實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化才能有助于煤礦的高產(chǎn)高效。煤礦生產(chǎn)往往與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境十分相關(guān)，尤其是井下環(huán)境受到多種因素的共同影響、環(huán)境較為惡劣，其機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制就尤為重要。然而必須正視的是，我國(guó)的煤礦機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展與石油工業(yè)、電力鋼鐵等行業(yè)相比較，依舊處于滯后地位。因此，如何實(shí)現(xiàn)我國(guó)的煤礦機(jī)械自動(dòng)化，是一個(gè)亟待研究的課題。通過對(duì)現(xiàn)狀的分析來(lái)探討機(jī)械自動(dòng)化在煤炭工業(yè)中的應(yīng)用，并提出其改進(jìn)與努力的方向，從而為提升煤礦機(jī)械自動(dòng)化水平作出貢獻(xiàn)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1、機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀及制約因素

　　從我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀來(lái)看，其還處于剛性自動(dòng)化、單自動(dòng)化的階段，但國(guó)外一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的集成化、智能化、柔性化發(fā)展。在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的管理方面，我國(guó)一些企業(yè)仍舊是采用傳統(tǒng)的管理模式，而發(fā)達(dá)國(guó)家已實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)全程控制管理，而且在機(jī)械生產(chǎn)模式、工業(yè)組織與管理方面也在不斷升級(jí)與創(chuàng)新。由此可見，我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展仍然存在諸多的不足之處，而制約我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的因素，主要為：缺乏相關(guān)技術(shù)人才、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍不夠?qū)拸V、自動(dòng)化技術(shù)相對(duì)落后、缺乏自動(dòng)化技術(shù)的科研投入、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的管理不夠完善等。

　　2、煤礦機(jī)械工程自動(dòng)化

　　2.1、采掘機(jī)械電氣自動(dòng)化趨勢(shì)

　　據(jù)《煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》要求，全國(guó)煤礦采煤機(jī)械化程度達(dá)到75%以上，其中大型煤礦達(dá)到95%以上。隨著我國(guó)工業(yè)水平的不斷提升和裝備制造業(yè)的迅猛發(fā)展，最近幾年各個(gè)大型煤礦企業(yè)都相繼開展了煤礦綜采“三機(jī)一架”機(jī)械的研發(fā)和生產(chǎn)，很好地契合了煤礦機(jī)械裝備制造水平與煤炭工業(yè)的整體發(fā)展，取得了不錯(cuò)的效果。其中采掘機(jī)械多使用電牽引模式，電機(jī)采用橫置驅(qū)動(dòng)，功率也越來(lái)越大，現(xiàn)有的采掘機(jī)械裝機(jī)總功率已經(jīng)突破1000kw，部分大型機(jī)械的采掘功率達(dá)到1500kw，牽引部分的電機(jī)功率也達(dá)到120kw，速度達(dá)到30m/min。交流電牽引電機(jī)的使用不僅提高了設(shè)備的保障力度，而且更為高效，保養(yǎng)維護(hù)較為方便，成為主流的采掘機(jī)械設(shè)備的發(fā)展方向。

　　信息化技術(shù)的應(yīng)用大大提升了傳統(tǒng)機(jī)械的適應(yīng)能力，拓寬了機(jī)械的接入能力，大量傳感器的應(yīng)用也使得機(jī)械的操作以及故障診斷更為及時(shí)高效。相比較傳統(tǒng)的工作模式效率更高，更容易學(xué)習(xí)和掌握，同時(shí)可靠性更強(qiáng)。而刮板輸送機(jī)的大載重量輸送和控制都引入了自動(dòng)控制技術(shù)，使得輸送機(jī)的工作更為高效，維護(hù)更為及時(shí)，避免了輸送機(jī)跑偏、斷軸等情況的發(fā)生。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展使得液壓支架逐漸轉(zhuǎn)向使用電液控制和高壓大流量的供液，這一成熟技術(shù)的使用使得自動(dòng)移架的速度可以達(dá)到每7秒移動(dòng)一個(gè)支架，極大地提高了礦井頂板支護(hù)和管理工作，為下一步的生產(chǎn)提供精確的有效支撐。從目前情況來(lái)看，相對(duì)其他先進(jìn)國(guó)家而言，我國(guó)煤炭機(jī)械裝備制造水平與煤炭工業(yè)整體發(fā)展要求相比，還有一些不適應(yīng)、不協(xié)調(diào)，存在著技術(shù)和裝備水平發(fā)展滯后的問題。

　　特別是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型綜采設(shè)備的制造設(shè)計(jì)、加工工藝、高強(qiáng)度材料和關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)等方面，同國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定差距;煤炭生產(chǎn)技術(shù)與機(jī)械裝備創(chuàng)新研發(fā)投入不足。即使最大的裝機(jī)功率也才830kw，液壓牽引也只有500kw，而且電牽引暫時(shí)還沒發(fā)展起來(lái)，目前仍然以液牽引為主，國(guó)產(chǎn)電牽引采煤機(jī)在實(shí)際使用中市場(chǎng)占有率比較低，作為核心部件的交流電牽引的電控部分仍需要依靠國(guó)外技術(shù)甚至整機(jī)進(jìn)口?，F(xiàn)在在我國(guó)，有些煤礦生產(chǎn)機(jī)構(gòu)正試圖研制出國(guó)產(chǎn)的電牽引采煤機(jī)，也有一些研究成果已經(jīng)投入到了煤礦的生產(chǎn)工作當(dāng)中。由于工作面輸送機(jī)的運(yùn)作能力還十分低下，不僅連接強(qiáng)度較低，而且運(yùn)煤量也比較少，加強(qiáng)液壓支架的基礎(chǔ)理論研究和實(shí)驗(yàn)，提高支架的可靠性，提供故障診斷的微機(jī)控制技術(shù)也才剛剛起步，我國(guó)高端煤礦機(jī)械設(shè)備的可靠性和自動(dòng)化技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平還存在差距，薄煤層、中厚煤層自動(dòng)化液壓支架及其一些關(guān)鍵原部件與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在較大差距。

　　煤炭開采在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展中也在同步發(fā)展。煤炭開采的自動(dòng)化進(jìn)程基本是同步于機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的，典型的表現(xiàn)為：采煤機(jī)往往配置在中厚的煤層區(qū)域，而在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，逐步出現(xiàn)了滾筒采煤機(jī)，這種采煤機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)在于其功率大，并能夠十分適應(yīng)薄煤層;在傳統(tǒng)的采煤牽引模式中，主要使用的包括有無(wú)鏈液壓、有鏈牽引等，而隨著機(jī)械自動(dòng)化工藝的改進(jìn)，當(dāng)前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)鏈電牽引的采煤方式，其主要的使用模式包括變頻調(diào)速和電磁滑差;而傳統(tǒng)的支架型式掩護(hù)式的采煤方式，也由于引入了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，漸漸演化成單輸送機(jī)會(huì)讓兩柱掩護(hù)式等型式，取得了更好的效率。當(dāng)前的煤炭開采中已經(jīng)逐步發(fā)展為綜采遠(yuǎn)程監(jiān)控和專家診斷技術(shù)。這是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在煤炭開采的重要發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也是世界范圍內(nèi)煤礦開采的重要研發(fā)方向。

　　2.2、煤礦安監(jiān)控制系統(tǒng)

　　現(xiàn)代化的安監(jiān)系統(tǒng)作為一種新型的管理手段對(duì)于煤礦這種危險(xiǎn)性較高的行業(yè)有著極強(qiáng)的實(shí)際意義。在建設(shè)初期，我國(guó)大量引入德國(guó)、美國(guó)等先進(jìn)國(guó)家的礦山安監(jiān)系統(tǒng)，再經(jīng)過一段時(shí)間的消化吸收之后，我國(guó)自行開發(fā)了一系列的產(chǎn)品，包括K195、KJ2、KJ4、等，AVI采用的大多是DCS結(jié)構(gòu)，與世界先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)相比較，已處于中等水平。煤礦安監(jiān)系統(tǒng)包括煤礦安全網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控、煤礦產(chǎn)量監(jiān)控和人員定位監(jiān)控三部分，相關(guān)的監(jiān)測(cè)裝置包括遙測(cè)儀、斷電儀、紅外線自動(dòng)噴霧裝置等，安全監(jiān)控系統(tǒng)的投入使用，實(shí)現(xiàn)了高效信息化安全管理。

　　另外，大量單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也提高了安監(jiān)系統(tǒng)的靈敏性和實(shí)時(shí)性。特別是一些關(guān)鍵傳感器的應(yīng)用，大量代替了傳統(tǒng)的檢測(cè)手段，可以實(shí)現(xiàn)全天候無(wú)人值守，而且測(cè)量更為精確，維護(hù)成本低，從這個(gè)角度來(lái)看，煤礦企業(yè)應(yīng)該聯(lián)合技術(shù)力量積極拓展相關(guān)傳感器及其性能的研發(fā)，盡可能地為煤礦安監(jiān)系統(tǒng)提供可靠的安全保障。信息化的深度融合不僅帶來(lái)了工作效率的提高，而且?guī)?lái)了生產(chǎn)流程的優(yōu)化，通過信息化手段優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅改變了人們以前落后的生產(chǎn)方式，還轉(zhuǎn)變了煤礦的作業(yè)模式。借助信息化，煤礦機(jī)械的效率得到了更好的發(fā)揮，井下工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度降低，安全性提高，既創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益也創(chuàng)造了社會(huì)效益。

　　3、結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)代先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)的重要組成部分，也是當(dāng)前機(jī)械工程領(lǐng)域涉及面比較廣、研究比較活躍的技術(shù)，還是機(jī)械工程行業(yè)獲取優(yōu)勢(shì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵手段。但我國(guó)機(jī)械工程及其自動(dòng)化技術(shù)目前還不是很成熟，鑒于這種情況，更應(yīng)該結(jié)合我國(guó)具體國(guó)情，充分參考國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，循序漸進(jìn)地進(jìn)行優(yōu)化與改善，不斷提高機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能力，才能使我國(guó)的機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)與國(guó)際接軌，最終促進(jìn)我國(guó)的機(jī)械工程行業(yè)向自動(dòng)化的更高階段邁進(jìn)。

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