【正文】 送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)，已成為我國(guó)煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備。同時(shí)，使掘進(jìn)機(jī)能夠進(jìn) 行必 9 要的工況檢測(cè)，并具有很好的自我故障論斷性能，包括供電電壓 測(cè)控 、電機(jī)負(fù)荷和溫 度、液壓系統(tǒng)油壓、油溫及污染等監(jiān)控；另外，通過(guò)現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)掘進(jìn)機(jī)的工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障診斷，確保機(jī)器正常穩(wěn)定工作，實(shí)現(xiàn)了快速掘進(jìn)機(jī)電一體化。與液壓系統(tǒng)配合操作可實(shí)現(xiàn)整機(jī)的各種生產(chǎn)作業(yè)。由于采用計(jì)算機(jī)對(duì)安全回路、制動(dòng)回路、電源和驅(qū)動(dòng)回路進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障記憶，因此極大地提高了提升機(jī)的安全性能。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：采用加兩臺(tái)計(jì)算機(jī)裝置，每臺(tái)都有自己獨(dú)立的測(cè)量、傳感裝置和數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)。 2021 年 11 月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運(yùn)營(yíng)，情況良好。 在我國(guó)“九五”計(jì)劃期間，國(guó)產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機(jī)已成為各煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型，我國(guó)研制成功的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機(jī)的核心部分 ASCS 是由雙 CPU 構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。全數(shù)字提升機(jī)不僅能夠進(jìn)行可重復(fù)性故障尋址、診斷和自診斷而且還可以進(jìn)行簡(jiǎn)單而迅速的通信。 8 第二節(jié) 機(jī)電一體化技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用 礦井提升機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化較好的礦山大型設(shè)備，全數(shù)字化，交、直流提升機(jī)。電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能只經(jīng) 一次轉(zhuǎn)換，效率可達(dá) 99%，而液壓采煤機(jī)的效率只有 65%70%左右。電控系統(tǒng)能及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。電牽引和液牽引不同，前者除電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨損外，其它元件均無(wú)磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長(zhǎng)，維修工作量小。傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。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，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)，制動(dòng)力矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的 倍，所以以電牽引采煤機(jī)可用在 40176。電牽引采煤機(jī)可以在采煤機(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力，使其客服阻力移動(dòng)，也可以在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，向電網(wǎng)反饋電能。 第一節(jié) 機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用 機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用就是電牽引采煤機(jī)。國(guó)產(chǎn)的以計(jì)算機(jī)為核心的電牽引采煤機(jī)、全數(shù)字直流提升機(jī)已占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，我國(guó)已經(jīng)能生產(chǎn)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控的掘進(jìn)機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)、礦井供電設(shè)備等。 第二個(gè)層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初 ，就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮，使“機(jī)械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化 。增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗 水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰；大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對(duì)有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持，對(duì)在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。 第二節(jié) 發(fā)展政策 加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃 建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出統(tǒng)管全局的 “機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃，避免 開發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上 撞 車 。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以 “ 融合 ” ，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、 CPU 等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。 微型機(jī)電化 —— 微型化 目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。這一研究領(lǐng)域稱為“ 生物 —— 軟件 ” 或 “ 生物 —— 系統(tǒng) ” ，而生物的特點(diǎn)是硬件 (肌體 )—— 軟件 (大腦 )一體，不可分割。這有點(diǎn)類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng) (大腦 )停止工作時(shí)，生物便 “ 死亡 ” ，而當(dāng)控制系統(tǒng) (大腦 )工作時(shí)，生物就很有活力。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡(jiǎn)單的 “ 從上到下 ” 的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。 全息系統(tǒng)化 —— 智能化 5 今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品 “ 全息 ” 特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體 “ 行動(dòng) ” 是可以改變的。 自律分配系統(tǒng)化 —— 柔性化 未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品 ,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的 “ 冗余度 ” ，有較強(qiáng)的 “ 柔性 ” ，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成 “ 自律分配系統(tǒng) ” 。 因此 ,引進(jìn)光學(xué)技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源 (動(dòng)力 )系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng) 。蓬勃發(fā)展時(shí)期 ,九十年代至今 ,各種新技術(shù)出現(xiàn)并取得突破性的發(fā)展 ,日新月異的變化使機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品擴(kuò)展到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。上個(gè)世紀(jì)六十年代 ,日本首先提出這個(gè)名詞 ,但是限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平 ,該技術(shù)無(wú)法得到廣泛的推廣和應(yīng)用 。 21 世紀(jì)，機(jī)電一體化正朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、柔軟性化、系統(tǒng)化發(fā)展，它的發(fā)展會(huì)對(duì)煤炭系統(tǒng)產(chǎn)生很大的沖擊，機(jī)電一體化產(chǎn)品將大大改善煤礦生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度、工作環(huán)境及安全系數(shù)，同時(shí)在降低能耗、保證安全生產(chǎn)方面也實(shí)現(xiàn)了特定的價(jià)值。我國(guó)在 20 世紀(jì) 80 年代成立機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“ 863”計(jì)劃。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能 ,它的它的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過(guò)程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施 ,使工作恢復(fù)正常 。機(jī)電一體化產(chǎn)品的各種自動(dòng)功能適用于不同的場(chǎng)合和領(lǐng)域 ,應(yīng)變能力強(qiáng) ,很大程度提高了控制和檢測(cè)的靈敏度和精度 。機(jī)電一體化產(chǎn)品均具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、診斷等功能 ,大大簡(jiǎn)化了操作步驟并且簡(jiǎn)單、方便 。因此，近年來(lái)各級(jí)煤礦企業(yè) 領(lǐng)導(dǎo)都十分重視機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用推廣。近年來(lái)，我國(guó)煤 礦安全事故頻繁發(fā)生，給國(guó)家造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員損傷也是不能不引起重視的。 煤炭是我國(guó)重要的資源，煤礦工業(yè)的大力發(fā)展，為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能和控制功能上引進(jìn)計(jì)算機(jī)和電子技術(shù) ,將機(jī)械裝置和電子設(shè)備以及軟件等緊密結(jié)合起來(lái) ,相互滲透 ,相互融合而形成