机械设备中应用自动化技术的重要性及途径

　　摘要：煤矿开采需要使用大量的机械设备，设备的性能对开采效率和安全性有着重要影响。为了提升机械设备的性能，先进的电气自动化技术已经在机械设备中得到了普遍应用。通过分析机械设备中应用自动化技术的优势，重点介绍了电气自动化技术在机械设备中的应用情况，以期为认识现代化的煤矿机械设备提供参考。

　　关键词：煤矿开采； 机械设备； 电气自动化；

　　Abstract:Coal mining requires the use of a large number of mechanical equipment, and the performance of the equipment has an important impact on the efficiency and safety of mining. In order to improve the performance of mechanical equipment, advanced electrical automation technology has been widely used in mechanical equipment. By analyzing the advantages of the application of automation technology in mechanical equipment, this paper focused on the application of electrical automation technology in mechanical equipment, in order to provide reference for understanding modern coal mine machinery.

　　Keyword:coal mining; mechanical equipment; electrical automation;

　　随着科学技术的发展，煤矿开采效率和安全性得到明显提升，其中典型的是千万吨级矿井的出现。煤矿行业的发展与机械设备的发展有直接联系，机械设备的性能越好，煤矿开采的效率就越高[1,2,3].鉴于现代煤矿采用的是重型机械设备，采用传统的控制方式已经不能满足生产需要。为此，现代化机械设备都应用了电气自动化技术。电气自动化技术的应用不仅提高了设备操控的便捷性，还提高了设备的安全性，主要体现在设备的仪表、设备的控制以及保护等方面。本文围绕电气自动化技术应用的重要性展开论述，重点分析了电气自动化技术在机械设备中的应用。

　　1 应用电气自动化技术的重要性

　　在煤矿机械设备中应用电气自动化技术是未来的发展趋势，可以提高设备的性能，使设备管理以及操作更加便捷。下面将从技术上和管理上说明电气自动化技术对于煤矿机械设备的重要性。

　　1.1 提高煤矿机械设备的性能

　　电气自动化技术与机械设备结合的关键在于将机械设备中的机械开关用电气控制。传统的机械设备在操控时采用的是机械式操控杆，这种设备控制方法不仅会导致设备的运行状态不稳，还容易出现设备控制失效的问题，严重影响设备的使用寿命。更为致命的是，机械式控制不能精确控制设备的运行状态[4].而采用电气自动化技术后，可以将机械式开关转换为电气式开关，大大提高了对机械设备的控制灵敏度，更为重要的是，可以有效避免设备运行状态控制过程中出现的磨损情况。

　　此外，机械设备应用电气自动化技术后，可以有效避免误操作的情况出现。在对传统的机械设备进行控制时，操作杆之间并没有互锁机制，若不按规定操作，则很容易出现操作故障。而电气化控制后，通过电路之间的互锁，可以有效避免操作过程中误操作问题。由此可见，在煤矿机械设备中应用电气自动化技术后，可以有效改善设备的性能。

　　1.2 提高煤矿机械设备的使用安全性

　　在传统机械设备运行过程中，只能凭借设备出现的异常情况来进行故障诊断，例如发出的噪声、振动加剧等。这使得设备的故障识别率很低，很容易引发煤矿机械设备安全事故。而采用电气自动化技术后，煤矿机械设备的一些参数可以被监视，例如设备的运行功率、转速等。一旦发生异常情况，就会自动报警并将设备的状态切换到安全运行方式，使机械设备发生故障后造成的危害降到最低。

　　此外，采用电气自动化技术后，工人接触不到机械设备危险的部位，即使发生机械故障，也不会对工人造成较大的伤害。这在某种程度上说是将人从危险的活动中解放出来。由此可见，在煤矿机械设备中应用电气自动化技术后，生产安全得到有效保证。

　　1.3 提高煤矿机械设备使用的经济性

　　传统的机械设备只能以额定功率运行。在实际生产中，大部分时间所需要的功率都小于机械设备额定功率，这就造成了大部分能量被浪费，设备运行的经济性较差。而传统的机械设备很难改变这种现状。在引入电气自动化技术后，可以通过相应的装置测量所需的实际功率，然后适当调整机械设备的功率，避免机械设备运行过程中造成不必要的浪费。由此可见，在煤矿机械设备应用电气自动化技术后，可以实现对设备的节能，为煤矿创造可观的经济效益。

　　2 电气自动化技术的应用

　　文章第一部分简要阐述了电气自动化技术在煤矿机械设备中应用的重要性，下面将重点分析电气自动化技术在机械设备中的应用形式，主要表现在机械设备上安装的电气仪表、可编程控制的芯片以及电液控制系统上。

　　2.1 电气仪表的应用

　　在机械设备中，电气自动化技术应用最普遍的就是电气仪表。传统的机械设备安装的多是机械式仪表，这种仪表测量精度有限，读数十分不方便。更为重要的是，测定的参数单一，不能存储以往的运行数据。而现代机械设备多安装有电气仪表[5],数据读取方便而且精度高，带有一定的存储功能，可以很方便地了解设备的运行情况。

　　电气仪表的应用使得煤矿机械设备的运行状态管理更加方便。将一些仪表接入到相应的网络，可以在地面实现对机械设备的实时管理。此外，当一些数据出现异常时，电气仪表还能发出相应的报警信号，以此来保证设备的运行安全。

　　2.2 可编程控制芯片的应用

　　传统的机械设备只能实现一些简单的运行，而且控制灵敏度不高。出现这种情况的主要原因是，对机械设备运行状态的识别主要依靠人完成。而在现代化机械设备中，采用了一些可编程芯片，再配合一些伺服控制电机，使得设备的运行状态控制更准确，精度更高。例如：在煤矿智能化开采过程中，对采煤机的位置进行准确控制，就是通过设备上安装的芯片和伺服控制电机完成的。伺服电机是一种控制电机，可以实现对机械设备状态的步进控制。

　　此外，在机械设备上安装显示屏，可以在机械设备上实时查看现场情况，从而在煤矿开采时做出更加准确的判断，这可以在一定程度上减少生产中安全事故的发生。值得注意的是，现在的机械设备可以与地面控制台进行通讯，方便了对机械设备的管理，可以规范煤矿的安全生产。

　　2.3 电液控制系统

　　煤矿机械设备中很多都有液压控制系统，常见的主要是液压支架。液压系统的动力主要是靠液压油来完成，为了实现对液压设备的控制，必须控制液压油的流入和流出。传统的液压油流入和流出多采用手动控制，这种控制方式需要较长的时间，而且不能精确控制进油量。采用电液控制系统控制液压系统后，液压系统的进油和出油更加平稳，且状态控制更加灵敏。例如：综采液压支架采用电液控制系统后，液压支架的移架仅需要几秒钟就可以完成，生产效率非常高。液压支架电液控制系统电路如图1所示。

　　图1 液压支架电液控制系统电路图

　　3 结语

　　电气自动化技术是一种先进的生产力，在煤矿机械设备中应用是必然趋势。在煤矿机械设备中应用电气自动化技术，可以提高设备的性能，提高设备的使用安全，提高设备使用的经济性。电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用主要体现在电气仪表的应用、可编程控制芯片的应用和电液控制系统上。希望所述内容可以为相关人员认识煤矿机械设备的电气自动化提供一定的参考。

　　参考文献

　　[1]高占军。煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].石化技术，2020,27（8）：283.

　　[2]安全林。电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用解析[J].石化技术，2020,27（6）：220.

　　[3]王衡，王先科。探析煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].内蒙古煤炭经济，2020（5）：177.

　　[4]杨慧军。电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用[J].江西化工，2020（1）：206-207.

　　[5]张波。电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用探讨[J].能源与节能，2020（1）：187-188.