机电一体化技术的发展趋势及应用研究

摘 要

随着我国经济发展水平的不断提高，各行业得到显著发展，机电一体化技术是矿山采选领域应用较广的一种技术，随着产品性能与质量的不断进步，极大提升了劳动生产率以及利用率，并降低能源消耗。本文将主要对机电一体化技术在选煤机械中的应用进行分析，体现机电一体化技术研究与应用探索的重要性。

【关键词】机电一体化 选煤机械 应用探究

科技进步极大带动了生产力的提高，并且在现代化大型选煤厂中各种机械设备的进步与应用极大满足了洗选加工需求，尤其是机电一体化技术的进步，能够使选煤行业不断使用新设备、新工艺，将选煤效率与质量提升，取得较好的经济效益与社会效益。机电一体化的智能化与全自动化趋势也是未来发展方向，对选煤行业发展有着重要意义。

1 机电一体化技术现状

二十世纪六十年代开始，电子技术发展下使机械设备的性能不断增强，各种新产品中都有电子技术的影子，成为电子技术催生下的产物。此后，通信技术、计算机技术、自动化技术也开始出现并发展。到了八十年代，电子技术已经融入到了机械设备中，机电一体化正式出现，并出现了规模庞大、应用范围广的集成电路与计算机，使机电一体化技术的发展空间更大。到了九十年代中后期，智能化新技术开始研发，机电一体化技术发展迈上了新的领域，光学、通信技术、微细加工技术成为了机电一体化新的分支部分。我国在这一技术的研究上也取得了非常显著的成就，伴随着科技进步，机电一体化技术将有更全面、更深入的突破。

2 机电一体化技术发展趋势

2.1 全信息化

智能化是全信息化的一种表现形式，也是一个全新发展方向。智能化能够在控制领域作为基础与铺垫，将计算机科学、模糊定量、人工智能、运筹学、计算机科学等结合到一起，并且混沌动力学、模拟人类智能技术、模糊数学等成为了新的研究领域，备受人们关注。在以后的机电一体化研究中，逐渐呈现出“全息”化特征，智能化应用效果逐步增强。

2.2 光机电一体化

动力、机构、执行装置以及传感器是光机电一体化的重要组成，这些组成部分能够相互组合、相互联系，共同形成一个完整的自动化系统，具有柔性化特征。计算机软、硬件以及传感器是光机电一体化的关键组成部分。涉及到的学科领域众多，比如系统工程学、物理学、机械工程学、计算机科学等。只有将多种学科理论结合起来，使其系统性与综合性更强，相互配合密切，充分发挥自身优势作用，才能使系统组合优化，更加协调。

2.3 生物软件化

生物软件化分为两部分，一部分是模仿生物机理，生物状态与系统工作紧密相关，机电装置信息依赖性越强就越具有活生物特征，控制系统停止工作，生物随即死亡。另一部分是指机电一体化使用载体是人，将人的情感与需求赋予其中，能够提高智能化与模拟化效果，实现人机一体化。当前，随着仿生学的不断进步，生物体优良机构开始关注机电一体化的人格化趋势，成为机电一体化产品的生产机体，这也将成为生物系统化的重要发展方向。

2.4 网络化

科学技术的进步使集成系统操作性增强，现场总线局域网技术在机电一体化应用中起到了支撑作用。以后，监控技术以及远程控制都将是机电一体化产品网络化发展方向。

2.5 微型化

微型化也是机电一体化微观发展的一个重要趋势。当前，随着半导体制造技术与蚀刻技术的进一步发展，研究实验室已经具备亚微米级机械元件，能够实现机械与电子的充分结合。传感器、CPU、执行机构以及各种单体元件能够集成到一起，应用、拆装更加方便、省力。在精细加工技术、光刻技术进步下，超微机电一体化产品将成为可能。

2.6 环保化

节能环保是建设美丽中国的重要内容之一，矿山开采会产生环境污染。机电一体化设备在产品设计、制造、使用上应不能污染环境，变废为宝，节约资源与能源。

3 机电一体化技术在选煤机械中的应用

3.1 在重介分选浅槽中的应用

重介分选浅槽是按照阿基米德原理在重力场中进行分选的一种设备，密度轻的漂浮物会在最上方，在水平流作用流过溢流堰成为精煤产品，密度重的物料分布在最底层，通过刮板排出。将机电一体化技术应用到介质液密度、流速等参数的监控，能够及时调整动力学特征，实现洗选过程的实时控制，使浅槽分料更加快速、及时，重介悬浮物更加均匀、稳定，减少矸石的破损或泥化现象，能够极大的提高精煤产品质量。

3.2 在板框加压过滤机等其他选煤设备中的应用

板框加压过滤机是煤泥水处理系统重要的脱水设备。该设备通过浓缩煤泥进料、脱水、加压、卸料等流程，将煤泥与水脱离回收产品。机电一体化技术应用到煤泥水浓度的监测、风压的监测与控制、产品水分测定、安全监控等环节，能极大的提高生产效率和作业安全。此外，机电一体化技术还能够在加压过滤机、破碎机、筛网沉降离心机等选煤设备中应用。选煤行业中，机电一体化技术还广泛应用于变频器，使功率大的设备参数、液位、流量、压力、速度等达到最佳指标，资源得到充分利用，实现节能效果。

3.3 在设备保护中的应用

机电一体化技术在选煤行业中能充分发挥监测与控制功能，确保各种设备安全可靠运行，实现连续高效生产。E3Plus电机综合保护器将传统漏电继电器、过载继电器等继电保护融为一体，即精确了过载、短路、漏电等各种保护定值，也缩小了设备空间，降低了制造成本。KTC系列皮带机保护器既能实现皮带机的启停控制功能，也能实现撕裂、堵塞、失速、跑偏等各种保护功能。

4 结语

综上所述，煤矿机电一体化设备具有非常显著的智能化、信息化、人工化特征，并且设备设计与制造朝微型化方向发展，操作与维护将更加方便、简单。由此，能够在煤矿开采洗选的诸多环节中应用。应用机电一体化技术不仅能够将工作效率提升，还能够降低环境污染，与可持续发展理念相契合，使生产收获经济效益与社会效益。

参考文献

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作者单位

神华杭锦能源有限责任公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017400