導語：如何才能寫好一篇礦用機電設備，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞:機電設備；選型；設計；

【 abstract 】 : along with the development of society, industrial automation degree from the requirement. Mechanical and electrical equipment selection and design is a complex system engineering.

【 key words】: mechanical and electrical equipment; selection; design;

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

0. 引言

機電設備是一個公司，一個企業正常生產運作和經營活動的重要物質技術保障，它們在當代自動化程度要求較高的社會環境，發揮出越來越重要的角色。隨著人類社會的進步和科學技術的不斷更新換代。機電設備的大型化、專業化，自動化程度越來越高。機電設備是一個公司一個企業固定資產的重要組成部分，肩負著整個公司、企業的生產運作經營，因此做好機電設備確保機電設備設計與選型，為生產提供安全可靠的機電設備，為公司創造更大的經濟效益。

機電設備組成部件的設計。

1采煤機的選擇

礦井頂板完好，煤層為中等硬度，煤層傾角10。，傾斜煤層，煤層厚度為2．1 m，為中厚煤層，礦井年產量A。=90萬t，工作14 h／d。300 d／a，初選工作面實行“三八”作業制．即零點班和四點班每班8 h生產。八點班檢修。各工種作業人員應互相協調充分利用工時．提高生產效率．特別要堅持正規循環作業．確保工作面安全生產和設備高效運轉．從而實現穩產、高效。

2.液壓支架的選型

2.1.液壓支架的選型

2.1.1架型的選擇

液壓支架根據對頂板的支護方式和結構特點不同，可分為支撐式、掩護式、支撐掩護式三種基本型式。

支撐式支架頂梁長，立柱多，且垂直支撐，工作阻力大，切頂能力強，通風斷面大，后部有簡單的擋矸裝置，架間不撐緊，對頂板不密封，它適應于穩定或堅硬以上直接頂和周期來壓明顯和強烈的老頂條件。

掩護式支架有寬大的掩護梁可擋住采空區冒落的矸石，它的頂梁較短，支柱少且傾斜支撐，架間密封，支架工作阻力較小，切頂能力差，但由于頂梁較短，控頂面積小，支護強度不一定小，它使用于不穩定和中等穩定直接頂條件。

支撐掩護式支架兼有上述兩種支架的結構特點，頂梁較長，立柱較多，呈垂直或傾角較小傾斜支撐，故工作阻力大，切頂能力強，具有掩護梁架間密封，擋矸掩護性能好，它使用于穩定以下各類頂板，有取代支撐式支架的趨勢，但結構復雜，重量較大，價錢相對較高。

由于本工作面的直接頂類別及老頂級別均以確定，所以可直接根據“適應不同類級頂板的架型及支護強度表”直接選擇。

根據表中給定的架型選擇標準，確定本工作面的支架類型為支撐掩護式。雖然該支架結構復雜，成本較高，但該類型支架技術成熟，安全性高，工作性能穩定，對不同地質條件的煤層適應性強，應用廣泛。

2.1..2液壓支架結構參數的確定

Hmax＝hmax＋a

Hmin＝hmin－S2－b－C

式中：Hmax——支架最大支護高度，m，

Hmin——支架最小支護高度，m，

hmax——煤層最大厚度，2.9m

hmin——煤層最小厚度，取2.4m，

a——考慮偽頂，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撐力所需要的支

撐高度的補償量；中厚煤層取200mm，

S2——頂板最大下沉量，取160mm，

b——支架卸載前移時，立柱伸縮余量，煤層厚度大于1.2m時取

80～100mm，本次設計取100mm，

c——支架頂梁上存留的浮煤和碎矸石厚度，取100mm。

則：Hmax＝2.9＋0.2＝3.1m

Hmin＝2.4－0.16-0.1-0.1=2.04m1.23.2

2.2提升容器選型

2.2.1提升容器的選擇

2.2.1.1小時提升量

Ah = C×An/br×t

=1.1×900000/ 300×14

=236(t/h)

2.2.1.2經濟提升速度:

Ht=Hs+Hx+Hz

=300+18+18

=336(米)

Vj =0.4

＝0.4

＝7.3m/s

1.2.1.3.一次提升經濟時間估算

Tj＝

＝

＝75.2s

式中：a——提升加速度，箕斗提升取0.8m/s2

u——容器爬升時間，對雙箕斗提升取10s

θ——提升終了休止時間，暫取10s

1.2.1.4.一次經濟提升量

式中：An——礦井設計年產量，900000t/a

af——提升富裕系數，取1.2

C——提升不均勻系數，有煤倉取1.1

t——日工作日，一般取14h

b——礦井年工作日，取300d

2.2.1.5.提升容器選擇

根據計算，選擇標準箕斗，型號JL－6。技術參數如下：

名義噸位：6t

有效容積：6.6m3

提升鋼絲繩直徑：43mm

自重：5.0t

最大終端負荷:120kN

最大提升高度：700m

箕斗總高：9.45m

箕斗中心距：1.87m

使用井筒直徑：5m

提升機型號：2JK－3.5

2.2.1.6.重新計算最大提升循環時間

2.3電動機預選

2.3.1電動機的估算功率

=

式中：N——電動機的估算功率，kW

V″m——提升機的標準速度，取4.5m/s

k——礦井阻力系數，箕斗提升取1.15

Q——一次提升貨載重量，60000N

ψ——考慮到提升系統運轉時，有加、減速度及鋼絲繩重力等因素影響的系數，箕斗提升取1.2

ηj——減速器傳動效率，單擊傳動取0.92

電動機的估算轉數

＝573 rpm

式中：i——減速器的傳動比，20

D——滾筒直徑，3m

2.3.2初選電動機

根據以上計算，選取電動機為：

JR1512-8/570

Ne=570kW nd=738rpm V=6000V

(GD2)d=5100Nm2 λ＝2.0

提升機實際提升速度：

Vmax=πDgnd/60i＝3.14×3.0×738/60×20=5.78m/s

立井提升物料時，速度不得超過下式限定速度：

Vmax≤0.6 =0.6 ＝10.4m/s

提升速度滿足要求。

3排水設備選型

3.1初選水泵型號、臺數

3.1.1工作水泵必須的排水能力Qb 及凈排水揚程高度Hg

Qb≥1.2Qz＝1.2×620=744m3/h

Hg＝Hx＋Hp＝5+360+1=366m

式中：Hx——吸水高度，取5m

Hp——排水高度，取開采水平距井口的標高差再加1m。

3.1.2初選水泵型號

根據要求的水泵排水能力及揚程，設計初選排水泵型號為

MD450-60×7，額定流量Qe＝450m3/h，揚程420m

3.1.3確定水泵臺數

正常排水時水泵臺數n1

n1=

確定正常排水時工作泵為2臺MD450-60×7型離心式多級泵。

備用泵的臺數n2

n2=0.7×1.6=1.12臺

暫定備用泵的臺數為1臺

最大排水時水泵的臺數n3

工作泵和備用泵的排水能力為3×450＝1350m3/h

1350÷830=1.6＞1.2

即工作泵和備用泵的排水能力滿足最大涌水時的排水要求。

檢修水泵的臺數n3

n3=0.25n1=0.5

檢修泵數量選1臺

則水泵臺數n為

n＝n1＋n2＋n3=2＋1＋1=4臺

3.1.4驗算水泵工作穩定性

水泵正常工作時，要求滿足下式

Hg≤0.9He=0.9×420=378m排水管路及布置

3.1.5選定管路的條數

根據排水泵的數量及各涌水期排水泵的臺數，設計選擇3趟排水管路，正常排水時、最大排水時合用2趟，備用1趟。

3.1.6選定管路的內徑

正常排水及最大涌水時均為2臺水泵工作。工作管路均為2趟，排水管內徑計算如下：

排水管流量：

Qp＝

取排水管內經濟流速為Vp＝2m/s

則排水管內徑為：

dp＝

根據計算選擇自標準YB231-70查得外徑Dp=325mm的無縫管，壁厚8、10、14mm等，取壁厚為10mm試算。

dp=325 – 2×10=305mm

所需壁厚：

＝

＝0.78cm

式中：dp——標準管內徑，30.5cm

σs——無縫鋼管許用應力，80MPa

P——管內水流壓強，P＝0.011Hg＝0.011×366=4.03MPa

C——附加厚度，無縫鋼管取0.1cm

與所選管徑相近，確定管壁厚度為10mm。

西水管外徑：

dx＝

＝

＝0.82cm

取dx＝335mm

δx＝10mm

4 機電設備預知維修與故障診斷系統設計

設備的預知維修和故障診斷技術涉及機械、電子、材料、控制、電氣、計算機仿真和人工智能以及信息等多學科綜合的新興邊緣學科，要實現設備的預知維修需要獲得與系統當前狀態相關的數據并進行處理，從而對設備的狀態做出判斷，預測未來時間可能發生的故障，并進行維修決策。本系統是針對汽輪機等大型機電設備的通用遠程實時監控與故障診斷的設計，將企業對設備預知維修的需求與設備故障診斷的實用技術相結合，開發了一套集企業設備信息管理、數據分析和故障診斷技術于一體的、功能強大的設備預知維修與故障診斷系統。

5. 機電設備技術管理

1)加強新購電氣元件，儀表儀器和機械零件等材料的入庫管理。據統計，機電設備很大一部分故障是采用了不合格的零部件和材料造成的，給公司和國家財產造成了很大的浪費，所以在日產的工作中，材料入庫管理不能忽視。在材料入庫前一定要把關，認真檢查材料是否有產品合格證和相對應的說明書，便于日后安裝使用，認真檢查型號是否符合要求，檢查材料是否完整，完好方可入庫，入庫后按照管理要求做好分類管理。

2)在使用中，要教育操作人員正確的使用和操作各種機電設備，不能在超過機電設備所能承受的最大負荷下進行工作，盡量保證負荷的均勻加減，使機電設備承受的負荷處于較為平緩的變動，杜絕野蠻操作機電設備。

3）加強維修管理，采取“計劃維修”與“預防性維修”兩種制度的相結合的維修制度?？茖W合理的安排機電設備的維修工作。計劃維修堅持“養修并重，預防為主”的指導思想，杜絕機電設備帶病作業。經驗表明．嚴重機電設備故障往往是由一些較小的故障引發的。究其原因，就在于忽視了對小故障的及時處理，存在僥幸的心里。因此，在維修方面，一是重視小故障的及時處理，做到防患于未然。切不可認為小故障不影響使用，為了趕任務讓機電設備帶故障作業，最后小毛病拖成了大故障，不但增加了修理難度，又延誤修復工期，造成設備不能正常使用，嚴重時可能造成機電設備突然報廢。從某種意義上來說，對出現的故障及時進行處理，就是減少和防止故障的一種有效措施。

6.結語

對機電設備進行選型設計,是建新礦或對老礦井進行改造的重要環節。因此對機電設備進行選型設計，應該嚴格按照煤礦的基本條件，同時結合實際情況及經濟條件等因素．依據選型的基本理論．對所選機電設備進行理論分析和校驗．保證所選設備達到最優化和最合理配置。切勿僅考慮基本條件需求．選取型號過大的機電設備。這樣就會造成不必要的經濟損失和設備配套的不協調。

參考文獻

【1】汪浩．礦山運輸及同定機械選型設計指導：上【M】．京：北京出版社．2008．

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關鍵詞：煤礦機電設備；變頻節能技術；應用；發展

中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A

概述

隨著電力電子技術的不斷發展和世界能源緊缺客觀因素的影響，變頻節能技術得到了各國的高度重視，在我國，構建節約型社會的號角極大推動了變頻節能技術在礦山、機械、電力等眾多行業的推廣。就煤炭企業而言，礦井各個生產系統的用電占到礦井（露天礦）企業用電量的70%-90%。具體來說，在未采用變頻節能措施前，水泵、風機等流體負載，平均運轉效率只有20%―50%，對礦井提升機、空壓機、采掘運等動力負荷變化較大的機電設備在啟動、加減速、制動和設備維護等方面的浪費也是非常巨大。明顯的節能效果和優越的調節性能使變頻節能技術在我國礦山中的應用越來越廣泛，技術也越來越成熟。

1 變頻技術概述

變頻技術是指通過改變交流電頻率的方式實現交流電控制的技術，變頻技術是應交流電機無級調速的需要而誕生的。它是一種無附加轉差損耗的高效調速方式。由于變頻技術是根據電機的負載變化來實現自身的功能變化，這樣就大大提高了電機的效率，也減少了磨損。

隨著電力電子技術和控制理論的進步，變頻技術在理論和應用方面取得了較快的發展。在功率器件方面，經過廠GTR、IGBT的更替，并進一步發展為智能功率模塊（IPM），在控制理淪方面，壓頻比（U/o控制方式得到很大改進，矢量控制和轉矩直接控制方式在實際變頻器中廣泛應用，模糊自優化控制、人工神經網絡等控制方法成為新技術的研發方向；調速系統的集成度越來越高。從單片機開始，先后產生了數字信號處理器（DPs），精簡指令集計算機（RISC），出現的高級專用集成電路（ASIC），在功能方面，變頻器的綜合化越來越高，除了能完成基本的調速功能外， 具有內置的可編程序、參數辨識及通信等功能。利用電力半導體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的電能控制裝置稱作“變頻器”。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的。

2 變頻技術在煤礦機電設備中的應用

2.1 變頻技術在提升機的應用

變頻技術在礦井提升機的應用，主要采用了高壓變頻調速控制系統和PLC控制系統：第一，在提升機電控系統設計中，高壓變頻調速控制系統，采用單元串聯多電平能量回饋型四象限高壓變頻控制系統。高壓主電路與低壓控制電路之間的通訊采用光纖傳輸，保證電隔離性能安全可靠。系統抗干擾能力強。第二，提升機電氣控制系統采用PLC控制，實現提升全過程的位置控制、速度控制、動態畫面監視和絞車系統的各項保護功能，滿足電磁兼容性的技術要求。

2.2 變頻技術在水泵中的應用

礦井中應用較多的另一種設備是多級離心泵。電能輸送給水泵電機后，電機帶動多級離心泵旋轉，將電能轉換為機械能，把井下的水舉排到地面。由于水泵是在井底工作，工作環境非常惡劣，傳統的供電方式一全壓、工頻使它故障頻繁，運行成本大增。一方面，水泵在工頻啟動時，啟動電流大，電機電纜的壓降較大，使得電機電纜在啟動過程中的反壓較高，使絕緣性能降低，每次開機都會使水泵壽命降低，大大影響了水泵的使用壽命。另一方面，水泵在正常工作時，普遍存在著電機負載率較低的情況，水泵的功率因數較低，耗電量多，“大馬拉小車”現象嚴重。通過改變電動機轉速，在降低水流量的同時，可有效降低系統的電能損耗。

2.3 變頻技術在煤礦通風機的應用

主扇風機在煤礦生產中有著重要的地位，作為礦井主通風，它每天24h不停地運轉，是整個礦井的“呼吸”系統。由于變頻器改造后風機可以實現變頻軟起動，避免了起動電流的沖擊，不僅對電網沒有任何沖擊，而且還可以隨時起動或停止。進行變頻改造后，風機的大部分工作時間都在較低的速度下運行，因而大大降低了風機工作的機械強度和電氣沖擊，將會大大延長風機的使用壽命。

2.4 變頻技術在煤礦采煤機中的應用

采煤機作為煤礦井下的主要綜采設備，常工作在比較惡劣的環境當中。其所處環境一般粉塵較大，空氣相對濕度較高。目前，我國能量回饋型四象限運行的交流變頻調速采煤技術處于世界領先水平，國產電牽引采煤機行走功率最大2×l10kW，變頻器電壓380V，能夠實現額定轉速下恒定轉矩調速.額定轉速以上恒定功率調速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉矩平衡。

2.5 變頻技術在礦井皮帶輸送機中的應用

目前，我國許多煤礦用的皮帶輸送機除裝車系統使用外，井下也大量使用。由于諸多原因，使用中相當長時間都處于空載或輕載運行狀態，電能浪費嚴重。若在皮帶輸送機上安裝變頻器，可隨時將電機產生的負力回饋到電網中，減少發熱損耗，解決機械系統及電氣系統的沖擊問題，延長設備的使用壽命，并能有效地節約電能。

3 變頻技術在煤礦機電設備的應用前景

雖然，目前煤礦井下交流變頻調速技術的應用尚在起步階段，但在煤礦企業技術改造和產品更新換代，在節能和實現生產過程自動化方面已取得了明顯的節能效果。

3.1 推廣較廣，礦山中大小機電設備種類繁多，能解決好變頻器與這些設備的匹配向問題，就能得到更廣泛的推廣。

3.2 需求量很大，我國礦山基數大，在機電設備的改造中必然需要大量的變頻器，會極大推動變頻技術在礦山的發展。

3.3 專業化可以加強，礦山有很多特殊工作環境，如井下工作等，需要具有特殊功能的專業變頻器配置這些裝備。

3.4 多功能、網絡化的更新。電子技術日新月異，礦山改造過程中對變頻器的使用和控制也會呈現多功能的趨勢，對變頻器的控制也會成為礦山網絡化管理中的一個重要環節。

參考文獻

[1]韓煥勝.變頻節能技術在煤礦通風工作中的應用[A].第八屆中國煤炭經濟管理論壇暨第二屆中國煤炭學會經濟管理專業委員會工作會議論文匯編[C].2007.

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【關鍵詞】變頻技術；煤礦；機電設備

隨著我國的大功率輸出技術、計算機與電子信息技術及自動化控制等技術快速發展，y也帶動了機電設備變頻技術的發展。目前社會上提倡的節約及環保等理念，也需要變頻、自動化控制等技術的大力支持。在礦山開采過程中，機電設備耗能極高，這給社會與環境均帶來很大的壓力，而提升、通風、壓風及排水等設備所損耗掉的電能量，浪費嚴重。因此，變頻控制技術的應運而生，解決了節能這一問題，在煤礦的持續發展中，變頻技術的應用也將越來越廣泛。

1 煤礦機電設備中的變頻技術概述

在煤礦機電設備的動力設計過程中，機器設備在正常使用過程中并沒有必要在滿載負荷的情況下進行長時間工作，為使設備既能滿足工作動力要求又不造成能源浪費，很有必要在設備使用過程中融入變頻技術，避免設備產生多余的力矩。變頻技術包括了點擊傳動技術、電力電子技術以及計算機技術，是一門結合強弱電與機械設備的綜合技術。變頻技術的基本原理就是通過半導體元件將工頻電流信號轉換為其他頻率，再將轉換的工頻交流電進一步轉換為直流電，依靠逆變器對電壓和電流進行控制調節，使機電設備能夠達到無級調速。更進一步地講，煤礦機電設備中的變頻技術就是利用電機轉速與電流頻率之間的同比增長關系，通過改變電流頻率來控制電機轉速，實現對機電設備的有效合理控制。通過變頻技術能夠實現對電機的平穩、自動加減速控制，提高電機的工作效率并減小能源消耗。變頻器的電路通常分為四個部分，包括整流、直流、逆變和控制部分，各個部分相輔相成，共同控制著電機的工作，共同實現對設備轉速的自動、節能、高效控制。

隨著全國各地煤礦資源的不斷開采，可利用的煤礦資源越來越少，各個煤礦開采企業之間的競爭也越來越激烈，煤炭企業作為用電大戶，噸煤電耗已經作為煤礦企業的一項重要經營指標，能否有效提高機械設備的節能效率、減少污染排放在很大程度上決定著企業的綜合競爭力。在煤礦機械電設備中融入變頻技術是節能減排、提高企業競爭力、保護環境、保證企業長期穩定發展的一項重要舉措。在當前煤礦開采作業中，機械設備的用電量占用電總量的70%以上，因此變頻技術具有很大的節能潛力，是煤礦開采企業節能減排的關鍵，在煤礦生產中具有十分重要的意義。

2 變頻控制技術在煤礦機電中的應用

2.1 在提升機中的應用

在礦井生產過程中，提升機主要承擔安全輸送施工物料與施工人員，作用顯著。其通常的傳統方式是先將其金屬電阻與電動機的轉子電路內部相連接，再借助鼓型控制器及接觸器來切除電阻展開調速。而在這一過程中電阻能會出現大量的消耗現象且散熱性能較差。因電阻的調速范圍較小，引發精確度過低。在減速段及下放過程中需動力制動直流電源與低頻電源，易導致設備受損，帶來較大的電能浪費，而在這個階段起安全性能也會受到質疑。同時制約了礦山的安全生產與經濟運行效率。

若變頻控制技術應用在礦井提升機驅動系統中，可在一定程度上避免許多弊病，一方面達到無級平穩的加、減速；另一方面也可提高系統各方面的性能，從而增強對各方面的穩固，優點包括，可借助編程器的指令運行程序編寫，穩定電控系統中繼電器的邏輯關系，也可穩固電路圖及梯形圖之間的相互轉換；控制的精度較高，具有可擴展性，采用修改內部系統就能完成對其系統功能各項參數的轉化；因外部的線路控制運行的繼電器數量較少，因此故障也會隨之減少；速度與制動時通過電氣控制，在一定程度上減少系統沖擊，減弱機械受磨損，進而增加了設備的使用壽命。系統的故障可借助觸摸顯示屏與編程器檢測；回饋制動方面，在提升機負力的狀態過程中，電機產生的再生能量直接反饋到電網內，電能的節約明顯提升。

2.2 在采煤機中的應用

采煤機與提升機一樣，都具有啟停頻繁、變速復雜的特點，在引入變頻器時就應該考慮進行四象限工作。采用四象限工作形式能夠對采煤機進行較大范圍的控制和調節，確保采煤機的牽引速度能夠保持在一個較為穩定的水平，避免機器出現溜車、下滑等現象。此外，引入變頻技術后采煤機的操作也相對簡單，控制更加精確。

2.3 在皮帶機中的應用

皮帶機的功率是借助繞線電機經轉子繞組降壓啟動再進行工頻巡行，通過液力耦合器轉換到皮帶機。其工作原理借助驅動輪轂，通過摩擦力帶動皮帶運動，而皮帶通過其明顯的張力變形與摩擦力帶動運行于滾軸上。轉子串接電阻改變轉矩與減壓空載啟動等措施，啟動電流較大，易產生電網電壓發生劇烈的波動、發熱及電機內部機械沖激等現象。因啟動的時間較短，在一定程度上增強了皮帶的斷裂與老化，這就需要皮帶的韌性夠強。液力耦合器在運轉過程中會引發內部的油溫升高，其部件磨碎程度增大等，不僅增加了維修難度和成本，對環境也有破壞作用，致使功率的平均及同步問題難以解決。運用變頻技術完成皮帶傳輸機的軟起、軟停等，穩固皮帶機工作性能。經過改造，系統可按照負載的轉化情況，調節輸出的頻率及力矩，改善原來電機工頻的恒速運行模式，節約電能的消耗。系統功率的因數若在過程中上升到90%，可大大提高其工作效率。高壓變頻器運用了皮帶機的能量回饋功能，為節約能源消耗做出貢獻，也降低了其他方面的設備維護費用，節約了生產成本。

2.4 在通風機中的應用

礦山施工中，通風機內的主扇風機在煤礦生產中占據重要的地位。是礦井的主要通風設備，其運轉的時間較長，普遍稱之為礦井施工中的呼吸系統。但隨著挖掘與開采技術的不斷發展，井下施工的風壓也不斷在增加，通風機所需的功率明顯增大。因此，變頻調速技術的出現，可通過巷道的風量需求展開調速，在一定程度上減少了電能的消耗量，應用效果十分顯著。

2.5 在水泵上的應用

在煤礦生產中，水流量要求處于變工況運行。而在調節水泵流量時，實際采用的辦法是機械調節閥門開度來實現，此時水泵的拖動電機處于恒速運轉狀態，很不經濟。若通過變頻器控制轉速來調節流量，就具有調速性能好、節能效果顯著、運行工藝安全可靠等優點。據文獻顯示，我國幾十個大型煤礦集團公司現有主排水泵5000 多臺，其年排水電耗約為30 億kW·h，占礦井總用電量的30%左右，所以對煤礦用水泵進行變頻節能改造極具現實意義。

3 變頻調速技術在煤礦中的應用前景

變頻調速技術不僅能使風機、泵類機械根據要求流量調節轉速，節約大量的電能，還可根據負載調節并降低轉速，以減小機械和風的噪聲。對于輸送機可實現平滑加速、減速，產生性能優良的軟起動效果，特別是重負載起動時，可提升輸出轉矩，產生普通軟起動器所達不到的效果，由于采用了對設備不產生沖擊的起動、停止和空載時低速或高速運行，可增加設備的使用壽命。另外，變頻技術對生產自動化、提高產品質量、提高生產率及產品合格率有明顯的效果。因此，煤礦井下的風機、水泵、提升機、運輸機、采煤機、絞車、壓縮機等機械的負載都比較適合變頻調速控制。

參考文獻：

[1]賀和平.淺析變頻和變速技術在煤礦生產中的應用[J].太原科技.2009（02）.

[2]李海燕，李海寶，趙汗青，王學惠.數字變頻調速技術在煤礦電機中的應用研究[J].煤礦機械.2009（04）.

[3]馬修成.基于變頻技術的煤礦機電設備應用分析[J].中國新技術新產品.2009（10）.

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1.1機電設備的范圍。機電設備其實就是機電一體化，通過機器不同零件的安裝，將電能轉化為其他形式的能量。一般機電設備的范圍很廣泛，設計領域非常廣泛。比如：生活中的家用電器，交通運輸中的火車、工程控制系統中的機床等等。

1.2機電設備中機電一體化的理解。機電設備就是將電子信息技術加入到原有的機器中，使其獲得自動化、智能化工作的效果。從現代化的角度來看，機電一體化已經成為采礦行業新的發展驅動之一。因為機電設備大部分都使用超大規模集成電路，在儀器傳感、自動控制、系統自檢方面已經完全實現了自動化要求。因此機電一體化可以實現以下功能，一是，提高采礦工作效率，比如在采礦輸送機上使用機電設備和傳統人工以及簡單機械對比，具有運輸量大，用時時間少等優點；二是，自動化水平提高，一般機電一體化都可以實現人工遠程操作，一方面是減輕了工作人員的工作難度和強度，為企業節約了成本另一方面也可以在自動調整設備施工準確度，避免由于人工操作失誤造成不必要的損失；三是，機電一體化可以實現實時監控。由于采礦作業一般都是在地下進行，受制與地下的特殊空氣和地形條件，設備的事故率都比較高，采用機電一體化可以對機器的使用情況進行實時監控，在設備的維修和延長使用壽命方面具有不可磨滅的作用。

2.機電設備在采礦過程中的應用

2.1現代采礦業對設備的要求。現代采礦業安全事故頻發，因此使用機電設備和進行機電設備改造迫在眉睫。現代化的采礦業對機電設備有以下機電要求：一是，機電設備應該自身具有很好的抗腐蝕性可以在地下復雜條件下正常工作。二是，采礦業中機電設備重量不宜過重而且維修和操作簡單。三是，使用中的機電設備應足夠可靠，不僅僅是設備工作中性能穩定，也必須在監控地下情況，數據提供，設備自檢方面足夠可靠。四是，機電設備使用時間應該足夠長，維修時間短，性價比高。五是，機電設備設計簡單，功能齊全，便于工作人員的操作。

2.2機電設備在采礦過程中具體應用實踐。目前采礦業機電設備普及率已經非常高，設備的更新換代速度也比較快，應用的范圍也在逐步擴大，因此這里只說明四種機電設備技術的具體應用實踐。一是，采礦業中的安全生產監控系統。由于采礦業在企業實力和資金方面要求比較高，因此國家鼓勵企業大型化，生產規?；?。因此傳統的人工或半人工控制系統已經不再符合時代的發展。智能化控制系統（簡稱IC）的出現，很好的解決了采礦業中關于實現規?；刂频膯栴}。二是，交流傳動技術的使用。隨著我國大力推廣坑口發電等技術，我國采礦業交流調速技術的研究和推廣獲得巨大進步。采礦業中，傳動技術至關重要，關系到能否實現安全生產和高效率生產。目前，傳動技術已經在大部分類型和容量的電機中使用，在很大程度上提高了采礦業作業的效率和降低設備的損耗。三是，煤炭行業中采煤機的機電化。目前，我國大部分的煤礦已經采用電牽采煤機代替了傳統的液壓式，包括現在所用的和傳統的液壓式相比，機電化的電牽采煤機的工作效率得到了非常顯著的提高，同時在性能穩定方面也比較突出。四是，采礦業中的提升機機電化。采礦業中最具機電代表性和機電水平最高的當屬提升機，目前我國常用的提升機是在融合了自動控制、工程通信、電子、機械、電力多方面技術基礎上研究成果的，工作的精確度非常的高。

2.3機電設備應用要求。一是，對人員的要求。機電設備特別是機電一體化，對人員的專業素質要求非常高，相關的企業必須要對上崗人員進行系統的培訓以免發生操作意外。二是，對設備硬件的要求。機電一體化設備設計比較精密，因此對所用材料要求非常高，應該加強機電設備材料方面的研究和更新，努力提供我國機電設備自動化和智能化的水平。

3.機電設備在采礦過程中發展方向和意義

3.1機電設備現狀及發展方向。機電一體化發展方向必須是智能化、自動化和國產化。目前，我國采礦業機電設備發展比較快，但是與國外相比仍然存在不少問題。一是，國產化程度不高，雖然我國在很多機電設備上已經可以實現國產化，但是一方面國產化設備的安全性和可靠性與國外相比差距很大另一方面在核心設備上，我國國產率低。二是，國產化設備在智能化方面有所欠缺。因此我國應該在機電設備的開發時重點向三個方面發展：一是，實現采礦設備系統機電化以適應現代化自動化的需要。二是，實現核心設備國產化，開發具有自主知識產權的設備。三是，提供國產機電設備的機電水平和工作可靠性。

3.2機電設備的應用意義。采礦業中實現機電一體化具有非常重要的意義，符合經濟發展需要。實現采礦業機電設備的更新和普及一是，有利于實現采礦行業生產的高效率，提供采礦性價比。機電設備在采礦業中的廣泛使用，不僅改變了傳統落后的采礦業生產模式，而且在降低工作人員勞動時間和工作強度的同時有效的增加的生產產量，極大了提供了采礦業整體的經濟效率；二是，降低的采礦業生產風險。機電設備最顯著的特征就是實現自動化和智能化，可以代替工作人員去做風險比較大的工作，有效降低了事故發生率。

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[關鍵詞]機械設備;自動化技術;煤礦企業;PLC

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0380-01

當前，在現代煤炭企業生產中，都必須依靠自動化技術的應用。自動化系統本身并不直接創造效益，但它對企業生產過程起著明顯的提升作用。目前很多煤礦企業的挖掘運輸系統生產效率低、人力物力資源浪費嚴重。我們為此對挖掘運輸自動控制系統進行改造，將其實現自動化生產。目前該生產線改造在國內煤炭工業系統處于領先行列，該系統的投入使用將極大改善生產效率、減少人力物力資源的浪費及生產作業環境。

一、煤礦采掘機械設備的電氣自動化

1、采掘設備和其他輔助設備技術的發展

電力牽引成為了煤礦采掘機械的主要動力來源。多電機驅動系統被應用到了采掘設備上，電機多采用橫向安置，而且隨著生產規模的擴大，裝機容量不斷增大，從常見的1000千萬的總裝機功率擴大到了1500千瓦，電機的牽引功率達到了120千瓦。交流電牽引電機的使用，不僅提高了設備的效率，而且讓設備的運轉更加穩定，強大抗污能力減輕了機械維護的勞動強度，所以這樣設備受到煤礦生產企業的廣泛歡迎。計算機技術是所有設備自動化控制的核心，同時輔以故障診斷技術和傳感技術，讓采掘設備的自動化程度越來越高，具備了效率、精確、穩定的優點。除了采掘機械的進步，生產中要使用的輸送設備也不斷向重承載和多樣化的方向發展。技術先進的國家已經引入了雙速電機，而且能夠依靠計算機技術實現對煤礦生產的過程的全程監控。液壓支架是保證安全采掘的重要工具，引入計算機技術后，可以實現電液控制自動化和高壓大流量供液，從而使支架的移動速度提高了7秒/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增強了煤炭生產的可靠性。

2、我國采煤機自動化技術同世界先進技術的差距

雖然我國在采煤設備電氣自動化技術上有了明顯的進步，但是同世界產煤發達國家相比，差距也是很明顯的。采掘機的最大裝機功率僅為830千瓦，液壓牽引功率僅為500千瓦，電牽引的應用規模不大，電牽引設備主要依賴進口，交流電牽引的電控部分更是完全進口。國產的電牽引采煤機尚處在研發階段，僅有少量的研究成果可以在實踐中應用。工作面輸送機連接強度差，運輸能力差，整體效率低下。液壓支架的電液控制系統和判斷故障的微控制系統都不能實現國產。所以，從總體上來看，我國煤炭采掘設備的電氣自動化技術的發展仍處在落后局面之中。

二、機械設備自動化技術的應用類型

機械設備自動化技術是一種運用儀器儀表、計算機、控制理論和其它信息技術，對工業生產過程實現檢測、優化、調度、管理、決策，達到增產、提質、降耗、安全等目的的綜合性技術，主要包括自動化工業軟件、硬件和操作系統3大部分。當前，我國相關行業生產自動化控制系統大多采用FCS（現場總線控制系統），DCS（集散控制系綁以及PLC（可編程控制器控制系統）3大控制系統。

三、煤礦運輸提升設備的電氣自動化

從上個世紀八十年代開始，我國煤炭的開采量急速增長，在大型的煤礦中，膠帶運輸是輸送厚煤的主力設備。為了滿足形勢發展的需要，我國大力推動了膠帶運輸中的工況監控系統的研發并取得了重大突破。

系統中融合了計算機技術和PLC技術后，實現了保護的綜合化和系統化，DCS結構的應用使地面監控得以實現。同時，通過科研人員的努力，我國自行研發和膠帶機全數字直流調速系統以及膠帶集中監控系統，在生產中表現出了卓越的性能。

電氣自動化技術的成熟和普及，使得交流變頻器技術得到了發展，從而推動了調速系統的進步。在技術先進的國家里，采煤提升機的控制技術已經相當完備，通過PLC來完成中心控制，同時達到了提升工藝控制、同路行程控制以及安全回路監控等多個目標，從而實現了真正的全微機監控，提高了提升設備的安全性。

四、變電站綜合自動化系統在煤礦生產中的應用

供電系統是煤礦機械設備得以運轉的動力，實現變電站的自動化對于機械設備電氣自動化具有重要的意義。下面針對一般規模的煤礦，來闡述一下變電站綜合自動化系統在煤礦生產中的應用。

1、35KV變電所工程的基本情況

基本設備包括5kV線路雙回，主變壓器2臺，6kV出線（電機，廠變等）X回，6kV母聯2回，35kV PT2回，6kV PT2回等。

2、變壓器成套保護設備

主要的保護裝置有變壓器差動保護裝置MTPR-110SD、綜合測控裝置MMCU-10H等設備?？梢詽M足對匝間短路、相間短路等變壓器內部故障和外部故障的安全應急。同時，對短路接地、過負荷、過流等危險情況以及變壓器本體如輕重瓦斯、溫度、壓力釋放等故障起到保護作用。

對于35kV線路保護，使用的是MLPR-10H2型微機線路保護裝置，具體由三段式過電流保護、單相接地保護、后加速等保護組成。系統中還有一臺微機型PT切換和一臺低電壓保護裝置MPTS-10H，可以實現雙母線或單母分段主接線方式下的PT轉化，從而具備了兩段母線的測量保護、絕緣監視、切換等作用，同時可以監控和低壓保護兩段沒有關聯的母線。

3、后臺計算機監控系統

后臺監控計算機系統可以使用目前國內比較先進和穩定的珠海萬力達的WLD2100變電站綜合自動系統。該系統由監控保護單元、通訊管理機和后臺監控計算機系統組成。監控保護單元采用的是隔層設計，通訊的中心設備是通訊管理機，具有間隔層設備的通訊信號轉換、監控后臺計算機和傳達上級調動的功能。后臺的監控計算機能夠介紹到現場采集的全面信息以及保護設備發出的信息，并對這些信息進行統計、分析、核對、判斷、顯示和打印，記錄安全事件，并能發出警報，從而監控站內的所有運轉情況。而且計算機還具有遠程控制功能和強大的數據處理功能，可以全面提升整個變電站的自動化水平。

五、結束語

在科學技術不斷發展的現代社會，信息化技術延伸到了煤礦生產的各個環節，成為了維持和提高煤炭生產的重要技術支撐。從整體發展情況來看，我國電氣自動化技術與發達國家相比是非常落后的。尤其現在煤礦事故頻發，而電氣自動化在煤炭安全生產方面也可以起到非常積極的作用，用該技術發展的監測裝置，如遙測儀、斷電儀、紅外線設備等，尤其是發展我國相對較弱的傳感技術，可以大大提升煤礦設備的安全性能。所以，從長遠的發展來看，國家要提高的足夠資金、人才和技術的投入，確保我國煤炭產生沿著高效、安全、環保的方向不斷前進。

參考文獻

[1] 蔡依然.論電氣化技術的應用前景分析.焦作大學學報，2009，08.

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關鍵詞：煤礦機電設備；變頻節能技術；應用

我國擁有豐富的煤炭資源。煤炭企業作為基礎能源單位，對推動國民經濟的發展起到了重要的作用。多年來的粗放型煤礦開采方式，使煤炭資源大量地被挖掘出來的同時，也造成了資源浪費，而且在煤炭生產中還存在安全問題，使煤炭生產成本高、能耗高、效率低。在煤炭生產中采用變頻節能技術，可以確保煤礦機電設備的各項性能良好，使其應用的功能都得以充分發揮，使煤炭生產不僅安全節能，而且對機械設備還能夠發揮作用調節作用。

一、煤礦機電設備變頻節能技術的運行原理

變頻節能技術應用于煤礦企業，為煤礦企業的節能降耗做出了貢獻。與交流電有所不同，變頻節能技術是通過變頻調節速度，將交流電流原有的恒定頻率轉變為可以動態可變的資源。首先，功率器經過技術更替之后，發展為IPM智能功率模塊，由此增大了變頻的功率?；诖?，壓頻比的技術控制方式發生改變，包括矢量控制、轉矩控制都發生了改變。其次，隨著控制技術的創新，模糊自優化控制技術以及人工神經網絡控制技術應運而生，變頻技術集成化，使得數字信息處理的單一化向集成化發展，形成了專用的集成電路，在變頻技術的支持下，包括數字信號處理器、精簡指令集計算機等都得到綜合應用，不僅可以發揮調速功能，而且對程序參數、通信功能都具有辨識能力。

二、煤炭機電設備中變頻節能技術的應用

變頻節能技術從研發到應用經歷了較長的一段時間，實現了煤礦機電設備的技術改造，使得該設備的運行安全可靠、高效節能。目前煤炭企業的煤炭機電設備采用變頻節能技術主要體現在以下幾個方面。

（一）煤炭企業的采煤機對變頻節能技術的應有

煤炭企業的采煤機應用變頻節能技術，即為采煤機變頻調速系統。該系統在煤炭企業應用，已經適應煤炭企業的生產環境，從交流變頻電牽引“一拖二”控制發展為“一拖一”控制。我國的采煤技術中，交流變頸調速已經達到了先進的水平，特別是能量回饋型四象限運行變頻器，不僅變頻效率高，而且實現了恒定轉矩調速。煤炭企業的采煤機在電牽引的作用下，行走功率可以達到220kW，變頻器的電壓大約為380V，可以進行恒定功率調速。從變頻器的運轉情況來看，主變頻器和輔變頻器之間，以及轉矩平衡等都能夠保持穩定運行。如果工作面比較大，就可以對制動力矩進行調節，牽引速度保持恒定。機器不會產生滑車的現象。從應用情況來看，不僅設計結構簡單，而且能夠根據工作需要靈活控制，操作上非常方便，而且調節速度的過程中機器仍然會處于良好的運轉狀態。

（二）煤炭企業的提升機對變頻節能技術的應用

煤炭企業的煤礦生產中，提升機是需要高度重視的機電設備，直接關系到煤礦生產是否能夠順利展開，也關系到工作人員的健康安全。提升機運行中使用變頻節能技術，就是用交流四象限變頻器對提升機的運行速度進行調整。通常提升機所選用變頻調速系統時，還會配合安裝防爆設備，實現了變頻器的信息化控制，包括輸入接口、輸出接口等等，都應用信息技術進行遠程操作，可以降低工作人員的工作量，而且物料輸送效率更高。

（三）煤炭企業的皮帶輸送機對變頻節能技術的應用

變頻節能技術應用于皮帶輸送機所發揮的作用與提升機的工作原理基本一致，是在皮帶輸送機運行的過程中，將物料從井下向地面輸送，就必然會產生牽引作用。這種牽引是在摩擦力的帶動下完成的，張力產生變形，在支撐輥輪上帶動物體運動，將煤炭輸送到制定的地點。如果在啟動皮帶機的時候，采用液力耦合器，很容易導致皮帶過早老化或者發生斷裂，嚴重影響皮帶輸送機的運行效率。在電機啟動的時候采用變頻技能技術，隨著電流的波動不斷降低，機電內所產生的機械沖擊以及因此引發的熱量就會帶動皮帶機運轉，使其發揮傳送功能，由此功率平均以及功率同步的問題。

（四）煤炭企業的流體負荷設備對變頻節能技術的應用

煤炭企業的流體負荷設備對變頻節能技術的應用，主要是在應用變頻調速技術對風機的運轉速度和泵的運轉速度進行調節。變頻調速技術對風機運轉速度的調節力度是非常大的。由于煤礦工作環境比較特助，在變頻調速裝置的設計上也會考慮到煤炭環境的特殊需要進行技術改造，以降低風機的運轉速度。電機的輸出功率達到了前導器關閉時風量以及風壓的1/3。這種設計更符合礦井生產環境，平均每年可以節約大量的能源，電費也相應地降低。在煤礦要求的液用泵上安裝變頻調速裝置，可以提高液用泵的靈活度，能夠對工藝系統提高控制力度，保證產品質量。使用變頻調速裝置還可以對液用泵的運行速度有效調節，可以使液用泵空轉的時間縮短，不必要頻繁地啟動、停止，可以節約鍛煉的能源。設備的運行成本降低了，確保礦井安全生產。

結語

綜上所述，煤礦企業作為基礎能源單位，不僅能源消耗量大，而且企業的運行成本也比較高。采用了變頻調速技術之后，系統實現軟啟動，減少了對電網的沖擊，減輕了起動對風機葉片、電機的機械損傷；大幅度降低風機噪音和振動，改善職工工作環境；實現無人操作，降低了工人勞動強度，解決了能源，而且降低了能源消耗，達到了節能降耗的預期目標。隨著科學技術的不斷進步，煤礦機電設備中變頻節能技術將日趨完善。因此，必須積極推廣先進的交流變頻調速技術，用先進的設備武裝、改造煤礦等傳統產業，促進工業自動化的進一步發展。

參考文獻

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[3]李素慧，趙文濤.變頻節能技術在我國煤礦機電設備中的應用[J].科技創新與應用，2014（7）：285-285.

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關鍵詞:礦山機電設備;故障診斷技術;應用

對于礦山機電設備而言，故障診斷技術可以對其運行的狀態進行了解和掌握，并判斷整體設備或者局部部件是否存在異常，找出故障與產生故障的原因，而且可以對故障發展的趨勢進行預測。隨著經濟的發展，礦山開采活動日益頻繁，大量的機電設備投入運行。在開采作業中，這些機電設備有很大機率發生故障，為了能夠及時地診斷并進行維修礦山機電設備的故障，應用故障診斷技術已成為大勢所趨。

1礦山機電設備維護與維修的要點

礦山機電設備在運行過程中會發生各種各樣的故障，為了確保機電設備能夠正常運行，應當做好預防為主的計劃檢修工作，時刻保持對機電設備的觀察檢測，若在機電設備的使用過程中發現潛在的安全隱患，則需要進行及時的排除與維護。同時，對礦山機電設備要定期進行檢查，也就是計劃檢修，如果在檢修過程中發現有安全問題或者設備磨損等情況，則需要進行及時維修。其次，在生產的同時兼顧設備檢修，正確處理好二者之間的關系。對于煤礦生產安全工作而言，設備檢修也是其重要的一部分，同樣需要投入一定的財力、人力以及物力。而有些煤礦為了確保年產量完成任務，忽視了設備的維護檢修工作，從而使得有些機電設備帶病工作，不但對日常的生產工作造成影響，而且容易引起煤礦安全事故。最后，日常保養與定期專業維修相結合。應由專人負責機電設備的日常維護和保養，同時，專業的修理單位也要對機電設備進行定期檢查和維修。

2礦山機電設備故障診斷技術的應用分析

2．1主觀診斷技術的應用

所謂主觀診斷技術，主要是通過運用簡單的維修儀器，或者以以往的實踐維修經驗為依據來診斷設備的故障。主觀診斷技術具有快速便捷的優勢，其不足在于可靠性不高。主觀診斷技術又可以進行多種劃分，一般有以下五種:直覺經驗法、故障樹分析法、邏輯分析法、堵截法、參數測量法［1］。直覺經驗法主要是指以感官和經驗為依據，輔之以看、聽、摸、聞和問等，對故障產生的原因進行診斷。直覺經驗法能夠及時解決故障，但可靠性不高。故障樹分析法主要是先以系統為依據，將故障樹邏輯結構圖做出來，在故障樹的頂部畫出系統故障事件。作為頂事件，在故障樹下畫出引起系統故障的基本事件。作為底事件，再以各個元件的故障率為依據，最后找出系統故障。這一方法適用于比較復雜、大型的系統故障。邏輯分析法主要是經過邏輯分析故障的常見現象與邏輯關系，以此對故障產生的原因與位置進行確定，進而解決故障問題。堵截法主要是通過分析液壓系統的構成，并結合故障現象，以此為依據對堵截點進行選擇，再通過對系統壓力和流量的變化進行堵截觀察，以此確定故障點。參數測量法主要是在系統回路中測出所需點的工作參數，然后和系統正常工作參數進行比較，從而發現參數正常與否，進而判斷出故障和故障點的位置，適用于定量預報和在線監測。

2．2儀器診斷技術的應用

儀器診斷技術就是通過控制設備系統的主要參數，既包括振動、溫度、壓力和力矩，也包括執行部件的速度、泄漏等，使用計算機進行運算，或者使用相關儀器進行顯示，進而得出診斷結果［2］。在儀器診斷技術中使用到的診斷儀器包括綜合型、專用型和通用型三種。儀器診斷技術在發展過程中，逐漸呈現出了多樣化，不但包括便攜式和非接觸式，還包括了智能化和多功能化。

2．3數學模型診斷技術的應用

數學模型診斷技術使用的就是數學方法，通過對一些特征值進行測量，進而對這些信號進行相關性的分析和處理，以此確定故障的源頭。從本質上說，數學模型診斷的基礎是信號和建模處理，其手段是傳感器技術與動態測試技術。

2．4智能診斷技術的應用

智能診斷技術主要是由系統進行控制，對人腦特征進行模擬，對故障信息進行有效的獲取、傳輸和處理，同時進行再生和利用，對系統中事先存儲的專家診斷經驗進行再次使用，從而診斷設備故障。智能診斷技術又可以劃分為多種類型，其中既包括神經網絡系統診斷法和灰色系統診斷法，還包括了專家系統診斷法和模糊診斷法［3］。而這四種方法中又以神經網絡與專家系統研究的最為廣泛，實現了智能化故障診斷。這兩種智能診斷技術多用于煤礦機電設備，其潛力巨大。以人工智能為技術基礎的專家診斷系統，主要是通過計算機技術的使用，對某些領域有巨大貢獻的專家進行模擬，將他們的經驗方法用于設備故障的解決，這種診斷方法較為先進。

3故障診斷步驟

3．1建立數學模型

礦山機電設備在正常運行時會產生許多數據和參數，這些數據、參數能夠準確反映礦山機電設備運行的狀況，為機電設備的故障診斷提供了十分重要的依據。建立數學模型就是為了更好地收集這些參數數據。從本質上來說，故障診斷數學模型可以簡單劃分為兩個層次，即定性和定量。所以，礦山機電設備應當遵循這一原則來建立故障診斷數學模型。

3．2采集、處理和分析

信息進行信息數據的采集時，將傳感器針安裝在礦山機電設備上，在運行過程中，機電設備發出的各種信號通過傳感器針進行采集和測量，然后對這些收集的信息進行傳送并儲存在數據貯存器中，實現對參數數據的了解和掌握。這些數據還不可以直接作為故障診斷的依據，還必須進行相關的處理，刪除沒有價值的信息，對有價值得信息進行轉換，使其成為能夠被直接理解的數據，再進行分析和比較，將設備正常運行的參數標準當作參考的對象和依據，對礦山機電設備的運行狀態進行判斷，最終確定設備故障，并找出故障原因。

3．3故障的預測

對信息進行科學有效的分析后，將其作為重要的基礎數據，以此來預測和評估機電設備的故障情況。對于機電設備各元件的使用情況或使用壽命，也可以用基礎數據來進行預測和評估。經過預測評估，機電設備的日常保養和維修便有了科學有效的數據依據。

4結語

綜上所述，礦山機電設備故障診斷技術的應用具有重要的意義，其有助于機電設備的維護與維修，確保機電設備的正常運行，保證了礦山生產的有序進行。對設備的診斷維修，能夠使設備的使用壽命得到延長，減少設備的運行維修成本，從而節約企業生產成本。

參考文獻:

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［2］王曉英．探討礦山機電設備中電氣斷路故障檢測［J］．黑龍江科技信息，2012(33):70．

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【關鍵詞】礦山；機電設備；故障診斷技術

在社會經濟的推動下，我國的采礦事業得到了較大發展，各類采礦設備不斷涌現，給采礦作業的順利進行帶來了便利。雖然我國的礦山機電設備有了較大進步，但是在實際操作中，基于采礦作業的特性，其容易出現一些故障，因此，加強對機電設備的故障診斷以及檢修有著重要作用。工作人員必須掌握一定的故障診斷技術，能夠根據實際情況解決機電設備各種故障問題，并明確各種診斷標準，以確保電機性能和運作效率，這樣才能更好地保障采礦作業順利進行。

一、礦山機電設備故障診斷技術分析

基于采礦作業的自身特性，在采礦過程中，受人為因素及外部客觀因素的影響，各類機電設備極易出現故障情況，如果不及時進行處理，將會對采礦作業的正常進行造成重大影響。因此，對故障診斷技術加以應用有著重要作用。在對故障診斷技術應用的過程中，技術人員必須對故障情況進行合理分析，采取適宜的故障診斷技術進行操作，這樣才能更好解決故障問題。一般情況下，技術人員可以詳細記錄機電設備正常作業時的各項參數，建立相應故障模型，在對出現故障的機電設備進行處理時，技術人員可以根據相關參數分析故障點及故障原因，從而采取有效措施進行解決。由于機電設備的故障類型較多，所以技術人員可以通過計算機對機電設備各項性能進行測試，獲取相關信息，并以此作為故障診斷依據。

在實際情況中，故障診斷技術的內容較多，有多種應用方法，包括模型診斷、儀器診斷、主觀診斷等。模型診斷主要通過相應的數據模型對礦山機電設備進行診斷，在機電設備相關參數的基礎上，技術人員可以通過傳感器等技術對機電設備故障類型、故障點以及故障原因進行分析，從而對機電設備進行有效診斷。儀器診斷主要通過相應檢測儀器對機電設備的運行故障進行診斷，一般具有較高的診斷效率以及診斷質量，但是對相關信息數據準確度的要求較高。在不同的采礦環境下，檢測儀器的診斷性能也會存在一定差異，所以技術人員在通過檢測儀器對機電設備進行檢測時，必須對檢測儀器進行檢修和養護，并根據實際情況進行適當調節，從而更好確保故障診斷的效果。主觀診斷主要以技術人員的診斷經驗為依據，通過經驗判斷對機電設備進行診斷，雖然有著較快的診斷效率，但是診斷質量不高，適用于一些經常性故障的診斷。在主觀診斷中，技術人員通過聽覺、視覺來判斷故障點，并根據以往經驗分析故障原因，所以對技術人員的專業素質提出了較高要求，如果技術人員實踐經驗及專業能力不足，將會導致診斷結果出現多種偏差。因此，在對故障診斷技術進行應用時，技術人員必須根據實際情況選擇合適的故障診斷方法，有效解決礦山機電設備的出現的各種故障，這樣才能更好保障采礦作業順利進行。

二、礦山機電設備應用故障診斷技術分析

在實際采礦作業中，礦山機電設備的種類較多，包括采煤機、電動機、礦井提升機等，每種設備對采礦作業的順利進行都有著較大影響，因此，保障各機電設備的質量有著重要作用。在利用故障診斷技術對機電設備進行檢修時，技術人員必須對設備特性、診斷技術特性等內容進行準確分析，從而促進檢修工作順利進行，保障采礦質量。礦山機電設備應用故障診斷技術的方法如下：

1、礦山采煤機故障診斷

在實際生活中，我國采礦事業雖然有了較大發展，但是在采煤機故障檢測方面依然存在較多問題，隨著科學技術不斷進步，很多企業引進了采煤機故障診斷系統，起到了較好效果。采煤機故障診斷系統具有變頻器通信模塊，能夠對采煤機多種運作參數進行準確檢測；在變頻器通信模塊的顯示屏中，技術人員可以了解到采煤機運作電流、變頻器電壓、運作速率等參數，所以能夠及時了解采煤及運作情況；變頻器通信模塊具有多種功能，包括過載保護、過壓保護、過流保護等。診斷系統還具有故障診斷模塊，能進行聯網操作，在發現采煤機出現故障時，其能夠將故障情況傳送至顯示屏中，幫助技術人員對故障原因、故障點進行分析，從而更好解決采煤機故障問題。

2、礦山電動機故障診斷

礦山電動機在采礦作業中容易出現多種故障，包括定子繞組故障、放電故障等。在對放電故障進行診斷時，基于故障特性，一般可以采用電流互感機、高頻檢測儀等儀器進行檢測，在明確電動機各項運作參數后，與正常運作時相關參數進行對比，從而采取相應措施進行解決。在對電動機短路等故障進行檢測時，由于這種故障會出現電流增大的情況，所以技術人員可以依據電流參數值進行診斷；對斷相等故障進行診斷時，技術人員可以使用零序電流以及負序電流進行診斷，從而解決電動機故障問題。

3、礦井提升機故障診斷

提升機主要用來輸送人員、材料等，所以提升機質量對采礦作業的順利進行以及人員的生命安全有著重大影響。一般情況下，提升機會出現松繩故障，所以技術人員可以通過相關設備對松繩情況進行實時監測，以避免出現重大事故。監測設備需要具備一定的報警功能，能夠根據相關參數的變化調整自身運作狀態，從而對故障問題進行解決。

三、結束語

在采礦作業中，受人為因素及外部客觀因素的影響，機電設備極易出現故障問題，不僅降低設備的整體性能及運作效率，而且給采礦作業的正常進行帶來不利，因此，加強對機電設備的檢修有著重要作用。故障診斷技術的內容較多，技術人員在利用其對機電設備進行診斷時，必須對實際情況進行了解，選擇合適的診斷方法，清除各類故障問題，并進行定期檢修，從而保障機電設備的運行水平，保障采礦作業的順利進行。

參考文獻

[1]仇金剛.故障診斷技術在礦山機電設備維修中的應用探討[J].機電信息，2015，（6）：97-98.

篇9

【摘 要】近年來，機電一體化技術在礦山機電設備的應用問題得到了業內的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對機電一體化技術相關內容做了概述，分析了機電一體化技術在煤礦開采中的應用問題，并結合相關實踐經驗分別從多個角度與方面，就礦山機電一體化的創新問題展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關工作的實踐。

【關鍵詞】機電一體化；礦山機電設備；應用

前言

作為礦山機電設備在實際應用中的一項重要方面，對機電一體化技術的探討占據著極為關鍵的地位。該項課題的研究，將會更好地提升對機電一體化技術應用的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優化礦山機電設備的最終整體效果。

一、機電一體化技術概述

先進的機電一體化技術是有機整合了控制功能、主功能與動力功能，并在此基礎上，引進微電子技術、智能軟件技術，相互結合，相互滲透，而并非集中技術的簡單相加。機電一體化技術是使信息、計算機、機械、微電子等先進技術結合成最佳匹配系統。將先進的機電一體化技術應用于煤礦機械中，將在很大程度上提高煤礦開采的安全生產，降低勞動強度，改善工作環境。

先進的機電一體化技術可以分為3個階段：第一階段是20世紀60年代以前的發展時期，在這一發展階段，由于軍事原因在很大程度上促進了電子技術與機械系統的相結合，機電一體化產品的開發研制總體上處于自發水平，然而，當時的電子技術水平的局限，機電一體化技術的研發產品不能廣泛推廣，無法深入發展；第二階段是從20世紀70年代開始的，這一發展階段中，計算機、通信、控制技術的飛速發展，為機電一體化產品的研制提供了外部技術基礎。其中微型計算機、大規模集成電路的研發，為機電一體化技術的發展提供了物質條件。上世紀90年代開始，智能化是機電一體化技術的主要發展方向。這一階段是其第三發展時期。微細加工技術、光學技術等滲透到了機電一體化技術中，出現了一些新的機電一體化技術分支。

二、機電一體化技術在煤礦開采中的應用

（一）煤礦安全生產監控系統

煤V安全生產監控系統是一項最能夠表現煤礦機電一體化技術的系統，在我國的發展相對較晚。我國自上世紀80年代研究國外的先進煤礦監控技術，通過消化吸收，自行研制出煤礦安全生產監控系統，促進了我國監控系統技術的應用發展。例如煤炭科學總院研制開發的KJ95、KJ90系統，就對監控系統智能水平進一步提升。安全監控系統應用在礦生產中，經長期實踐，在采煤安全方面發揮了重要作用。

（二）機電一體化技術在采煤機方面的應用

機電一體化技術應用于采煤機的典例就是成功研制出了電牽引采煤機。與傳統液壓牽引采煤機不同，電牽引采煤機具有更強的牽引力，采煤機下滑時，能夠進行發電制動，有效節約了能源，可以在大傾角煤層進行牽引，可靠性好、效率高、動態特性良好、磨損小、維修量小。而且電牽引采煤機的傳動結構十分簡單，具有較高的能量轉化效率。

（三）在帶式輸送機方面的應用

我國重點實施煤礦生產項目，促進了在帶式輸送機方面廣泛應用機電一體化技術，使得大功率、長距離的井下帶式輸送機產品、技術進步、發展迅速。目前我國自行研制開發的帶式輸送機有很多種類，在研發核心技術產品基礎上，研制開發了PLC為核心的多種制動、軟啟動裝置和可編程控制設備等。通過利用調速型液力耦合器、行星齒輪減速器等，確保驅動系統可以更有效開展工作。

（四）機電一體化技術在提升機方面的應用

煤礦機械的一體化技術應用的最高水平典例就是交直流全數字化提升機。有機結合滾筒、驅動的機械結構，應用在內裝式提升機上，充分整合機械、通信、電力電子及自動控制等先進技術。全數字化提升機應用總線方式，極大的實現了電器安裝的簡化，效果高度可靠，而且硬件配置簡單，相互間的兼容功能很好。我國研制開發的全數字化提升機，應用雙處理器組成核心系統部分，性能可靠、先進，具有較高的準確性。

（五）在支護設備中的應用

液壓支架是煤礦采煤工作中應用的支護設備，目前正向電液控制方向發展，利用先進的計算機技術，結合液壓控制，形成定壓雙向鄰架，能夠降低并減去對頂板、支架產生的沖擊荷載。應用在煤礦開采工作中的電液控制支架，不但能實現1架/3s的最快速度，還可檢測支架的工作狀態。乳化液泵是提供液壓支護設備高壓液體的裝置，因此必須具備大流量供液能力及高壓，還應結合用液量進行自行調控。我國研制開發的智能型乳化液泵站系統包括智能型乳化液泵站供液、自動配液系統兩部分，可實現油箱、油位高度的自行檢測，自主配液；還能進行乳化液濃度的在線自動檢測、調節，一旦發現濃度不符合規定值，會發出聲光警報；另外，具有定時反沖洗功能，控制、監督實際用液量，遠程傳輸功能良好。

三、礦山機電一體化的創新

（一）創新產品造型

客戶在選購產品時，首先關注的是產品外在形象，對產品造型加以創新，使其外觀得以優化的同時而不影響其功能的正常發揮，這是產品造型創新的基本要求。要創造出新穎的產品造型，可以優先選擇計算機軟件設計的方法，不僅設計成果可視，還能提高造型創新的效率。

（二）創新產品功能

利用機電一體化技術生產出的產品，功能創新主要側重于兩方面，一方面是對已有的產品進行功能創新和完善，這是對產品已有功能的擴充和延展，風險相當低，甚至可以忽略，不需要投入過多的資金與技術就能實現產品功能的改造和完善；另一方面是從礦山開采的生產實際出發，根據需要進行新產品的研發，使其功能能滿足實際生產的需求，這一層面就需要企業投入相當一部分資金與技術，換個角度分析，也是企業創新能力和研發技術的較量，成功開發具有實際應用價值的新型機電一體化設備和產品，是企業快速、高效運轉的強有力保障。

（三）創新產品結構

產品創新的一項關鍵內容就是結構的創新。機電一體化產品在設計中進行結構創新，通常體現在物理機械結構、傳動方式、動力裝置以及周邊設備的搭接形式等方面的創新。

（四）創新產品材料

產品材料方面的創新大體分為：一是研發用于產品制造的新型材料，如納米材料、高分子聚合材料等；二是選用剛度強、重量和體積都偏小，并且具有抗震性、耐高溫和耐腐蝕等優良性能的材料。

（五）創新控制和傳感

一方面，機電產品性能直接影響著控制系統，如對執行機構位移、速度及加速度的控制；另一方面，傳感技術和傳感儀器也是機電一體化的重要內容，對傳感器的檢測技術進行創新，研發性能更加優良的傳感器，甚至是供礦山開采的專用型傳感器，都是企業自主創新的制勝法寶。當前，機電產品智能化尚處于低級階段，加快微處理器的研發進度，使機電產品在模糊控制以及網絡控制等方面得到大幅度提升是機電產品技術研發面臨的重要課題。

四、結束語

綜上所述，加強對機電一體化技術在礦山機電設備應用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的機電一體化技術應用過程中，應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

參考文獻：

[1] 董曉燕，徐珊珊.闡述礦山機械中應用機電一體化技術的作用[J].城市建設理論研究.2016（10）：60-62.

篇10

關鍵詞：礦井機電設備；設備使用與維護；煤礦安全生產

中圖分類號：TD632 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）06-0157-03

伴隨著礦石產業的高速發展，國內礦產業效益越來越好，不斷引入先進技術，在生產經營中應用機械化技術、監測技術等，同時對礦井改也提出了新的要求，因而對機電設備的管理以及職工隊伍素質也提出了新的要求。通過一系列的改革與創新手段，為實現礦井企業安全生產、獲得良好經濟效益奠定基礎。因此，礦產企業應轉變觀念，加強對機電設備的管理，不斷提升管理標準、改革管理策略，以基礎工作為著眼點，確保礦井機電設備運行的安全性、可靠性。有關礦井機電設備的使用、維護與管理工作，不僅是對設備資產進行有效控制，更是為了有效提高設備使用率和追求最科學的設備綜合效能。它是對設備使用壽命周期進行全過程的維護和管理。實施效率的維護設備和管理，既能降低礦井企業的生產成本，為礦井企業帶來可觀的原煤產量和效益，又能積極地推動礦井企業安全生產。

一、機電設備運行情況

在日常檢查工作中，不難發現礦井的各個生產隊在機電設備使用、維護與管理方面存在諸多問題。例如，采煤機、掘進機、絞車、無極繩絞車、皮帶運輸機、刮板運輸機等使用、維護與管理工作，沒有得到充分的重視，多存在帶病工作現象，不利于生產效率與生產質量的提高。通過存在的各種問題，集中體現礦井機電設備管理工作的漏洞與缺陷：仍以粗放型管理為主，基層管理人員過于懶散，沒有認識到機電設備管理與礦井生產運行的必然關系；現場作業人員也沒能充分認識設備的重要性，以消極的態度應對機電設備管理工作，認為只要設備還在運轉，沒有給生產造成極大影響，就可以不管不問；甚至出現溜子刮板變形、電機工作不穩定、皮帶機頭減速器失靈等問題，也視而不見，留下極大的設備安全隱患。

二、提高領導干部對機電設備的重視程度

1．由礦井的機電科負責，加強對各個生產單位領導干部的培訓工作，認識到機電設備使用、維護與管理的重要性，加大對機電設備管理工作的引導與支持力度。我們職工的行為是以領導的行為為基礎的，因此我們的領導必須具有良好的管理意識，從各個角度來豐富自己的知識，不斷完善自己的管理理念，將所管理的職工緊緊團結在自己的周圍，以獲得更大的市場效益。

2．各隊組應提高設備運行可靠性、安全性的重視程度，對于已經到達報廢期限的材料，一律報廢處理，不得繼續使用；例如，已經變形的溜子刮板，不能超負荷使用，如果等到溜子徹底損壞甚至難以運行才進行修理，必然影響設備正常運行時間、加大修理成本，并給安全生產工作帶來影響；再如，無極繩絞車的轉動裝置、皮帶運輸機的托滾等，都是重點管理對象，應嚴格遵循設備運行的規律與要求，提高使用、維護與管理的主動性、積極性。

三、建立健全設備管理程序

機電科作為礦井機電設備管理的重要部門，應承擔機電設備管理工作的總體任務，建立健全機電設備管理制度，對礦井的各種機電設備，制定切實可行的運行與管理標準，同時做好日常監督與檢查工作；各個隊組的書記、隊長等作為機電設備管理的主要責任人，明確自身權責范圍，掌握機電設備管理的基本要素，并采取“包機制”方式，將機電設備使用、維護與管理的任務落實到個人。

各隊組應根據機電設備管理的總體制度，制定具體的實施細則，要求對各種設備的檢查與施工過程詳盡記錄，存在缺陷的設備嚴禁運行，嚴格檢查機電設備日常狀況；一旦查出問題或者安全隱患，則采取相應的解決措施，并追究管理者責任。由專業檢查組人員，查看機電設備是否完好無損，嚴格對比機電設備的運行標準，避免設備帶病運行；另外，還應將主要領導的績效待遇與設備管理情況掛鉤，以激發領導的責任心與積極性。對于代崗人員頂替時間短、工種操作規范掌握不完整等狀況，應做好上崗之前的培訓工作，嚴禁盲目操作或者違章指揮行為。因此，有必要建立一套完整的管理體系，規范礦井機電設備管理工作，確保礦井各項工作的順利開展。

四、提高職工綜合業務技術水平

在礦井日常工作中，往往不同崗位的職工僅負責自身工作。例如，皮帶司機只負責皮帶運輸機，或者做少量的清理浮煤等工作，而對皮帶機設備的運行原理等基本不懂，再加上皮帶運輸機出現故障具有一定隨機性，一旦發生停機狀況，才進行必要的設備維修與維護。實際上，從西方發達國家的經驗來看，礦井職工的工種較為復雜，由于不同職工的文化水平有所不同，因此分工也有所不一。對于我國礦井運行來說，應充分調動每一個職工的工作積極性，不斷提升自身技能水平，學習更多技術性知識，成為一技多能的復合型人才。但應該認識到，對于各個崗位職工的要求應量力而行，不能過于盲目或者強求，應注重針對性，切實發揮每一名職工的主動性與積極性，提高工作效率。

五、做好機電設備管理的培訓工作

若想從根本上提高機電設備使用、維護與管理的工作效率與質量，離不開一支高素質、高水平的專業設備管理隊伍。因此，礦井企業應注重對職工的專業技術培訓工作，了解基本的電氣原理、設備構造等。例如，要求設備操作人員必須掌握電機傳動方式、鋼絲繩磨損要求、鋼絲繩固定技術等內容，只有對設備有充分的了解，才能在實際使用、維護與管理工作中得心應手，有針對性地開展工作，確保設備運行的安全性、可靠性。

對于其他機電設備來說，如運輸機中的刮板變形，會導致溜子跳鏈現象，影響生產的正常運行。每次處理跳鏈，至少需要1～2h的時間，而如果僅更換刮板，則幾分鐘就可以完成。因此，只有對設備產生充分的認識，才能降低職工的勞動強度、控制管理成本、提高工作效率，具有良好的經濟效益。作為煤礦企業，應認識到職工技能培訓的重要性，并將此作為機電設備管理工作的一部分。開展職工技能培訓的方式多種多樣，可以定期開展理論培訓、座談會、講座等，讓職工了解基本的設備使用、維護與管理知識；每2個月進行一次考試，既可檢查職工的學習情況，也可督促職工自主學習的積極性。另外，在實際工作中，由專家進入現場指導作業，做到理論與實踐相結合，加深職工對理論知識的記憶與掌握程度。

六、加大投入力度，提升礦井機電設備的整體水平

我們需要清醒的認識到一點：煤礦企業安全生產與可靠運行目標的實現需要以高質量的礦井機電設備為其提供可靠性保障。大量的實踐研究結果向我們證實了一點：礦井機電設備整體水平的提升不僅能夠實現整個煤礦企業工作質量與工作效率的提升，同時還能夠最大限度的控制與規避各種礦井安全事故的發生，確保了煤礦企業全體施工作業人員的安全。要優化礦井機電設備的整體水平，其關鍵在于以下幾個方面：首先，煤礦企業需要加大裝備基金的投入力度，力求將每一筆資金都用在刀刃上，以資金投入力度的加大來獲取礦機機電設備更新速度的提升；其次，煤礦企業需要加大對企業內部不合理礦井機電系統的改造力度，加快礦井機電設備的更新力度，對于那部分能源消耗大、安裝使用不規范的礦井機電設備要予以淘汰。特別值得一提的是：煤礦企業對于零件拼湊改裝的礦機機電設備需要永久性停用，將其作為報廢固定資產處理；最后，煤礦企業需要加大對于礦井機電設備應用技術的研發力度，推動礦井機電設備的發展與進步。

七、切實落實設備的現場管理與維修工作

首先，煤礦企業應當注重機電科生產與管理兩重職能的發揮，進一步加強機電科與煤礦企業管理部門，與安全監管部門之間的聯系與溝通，將有關礦井機電設備運行情況的檢查與考核工作落實到實處。與此同時，煤礦企業還應有針對性地制定機電設備管理標準，開展檢查評分工作，并以各種現場管理規范制度為輔，使礦井機電設備的現場管理工作能夠有章可循。其次，煤礦企業需要加大監察與檢查工作的考核力度，明確煤礦企業各個生產科室與管理科室在礦井機電設備使用、維護與管理工作中的職責及義務，在此基礎之上開展定期與不定期的檢察與檢修工作，以保障礦井機電設備的安全、穩定運行，提高作業水平與作業質量，進而為煤礦企業帶來更為巨大的經濟

效益。

參考文獻

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