試論機電一體化在煤礦機械中的應用

1、中南大學網(wǎng)絡教育學院?？飘厴I(yè)大作業(yè)學習中心：新昌學習中心 專 業(yè)：機械電子工程 學生姓名： 學 號： 評定成績： 評閱教師：試論機電一體化在化工機械中的應用及保養(yǎng)內(nèi)容摘要：化工機械正處在一個向機電一體化方向發(fā)展的時代，近來，隨著國家對化工安全生產(chǎn)的重視，化工設備投入的不斷增加，化工機械也處在一個更新?lián)Q代的時期?；C械設備的使用、管理、保養(yǎng)及維修階段占設備總壽命周期的絕大部分，抓好設備管理工作，保證設備的安全、正常運行，是企業(yè)管理工作中一項基礎性工作，它維系著企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的根基，影響著企業(yè)的方方面面。加強企業(yè)機械設備的管理力度，充分發(fā)揮機械設備效能，挖掘機械設備的潛力，具有重要的現(xiàn)實意義。隨著

2、科學技術(shù)的不斷發(fā)展，對化工機械的性能要求也在不斷提高，電子（微電腦）控制裝置在化工機械上的應用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復雜，維護也將更加專業(yè)化。為幫助化工機械使用人員、維修人員、管理人員對化工機械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握，確保機械設備資源的過程使用能力，以良好的設備經(jīng)濟效益為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營服務，是機械設備管理的主題和中心任務，也是企業(yè)管理的重要對象。下面我就這些做一下介紹與淺述?；どa(chǎn)中，化工機械的性能自動化程度及其經(jīng)濟性等可以說直接影響到生產(chǎn)，也直接影響到化工供電、排水、通風、提升、攪拌等的安全運行。而化工機械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣

3、又直接影響到機械的動力性、經(jīng)濟性、可靠性，從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子（微電腦）控制系統(tǒng)已成為化工現(xiàn)代機械不可缺少的組成部分，同時也是評價化工現(xiàn)代機械技術(shù)水平的一個重要依據(jù)。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，以及對化工機電產(chǎn)品性能要求不斷提高，電子（微電腦）控制系統(tǒng)在化工機械中所占的比重越來越大，其功能將會越來越強，應用范圍也將越來越廣，而其復雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修維護這些設備的化工工作人員提出了更高的要求，對化工職工的培訓工作和對化工設備的管理工作也顯得尤為重要。為適應化工機械對性能的要求，僅僅依靠機械和液壓技術(shù)已顯得力不從心。電子（微電腦）控制技術(shù)的發(fā)展就成了化工機械的

4、必要選擇。機電一體化是一項新興的技術(shù)，將其引入到化工機械中，必將會給化工機械帶來了新的技術(shù)變革，使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。機電一體化又稱機械電子工程學，是一門跨學科的綜合性高技術(shù)，是由微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨立的交叉學科。機電一體化技術(shù)從70年代中期開始在國外機械上得到應用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起，推動了機械制造技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是隨著微型計算機及微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在機械上的應用，極大促進了化工機電產(chǎn)品的性能，使化工機械進入了一個飛躍的發(fā)展時期。以微電腦或微處理器為

5、核心的電子控制系統(tǒng)在國外機械上的應用已相當普及，在我國也是發(fā)展的方向，已成為機械高性能的體現(xiàn)。一、目前機械的電子（微電腦）控制系統(tǒng)主要用以實現(xiàn)如下功能:（一）、在線監(jiān)控、自動報警及故障自診即對化工機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能自動報警并準確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制，可實現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診，還有化工用各種電器設備也越來越智能化。（二）、節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率例如井下使用的膠帶輸送機、通風機

6、、提升機等，使用變頻起動、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30%左右，同時生產(chǎn)效率也大大提高了。（三）、自動化或半自動化程度的提高化工機械實現(xiàn)自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，并減少因操作者的經(jīng)驗不足，對作業(yè)精度的影響。例如，冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設備，由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng)，就是微電腦控制，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架使會自動連續(xù)動作，也可實現(xiàn)遠程控制和工作面無人操作。（四）、其他應用一些國外生產(chǎn)的輸送機、采煤機、綜掘機等采用了電子（微電腦）控制的自動變速器，能

7、夠根據(jù)外負荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比，從而改變功率，這不僅充分利用了電動機功率，大大提高了能耗經(jīng)濟性，而且也簡化了操作，降低了勞動強度，提高了設備的安全性能，提高作業(yè)人員操作的安全性。目前我國在綜合機械化采煤機上采用電子（微電腦）控制，可實現(xiàn)無人操作，使機械能在危險地帶或人無法接近的地點進行作業(yè)，也配備了無線遙控裝置，可遠程遙控也可微電腦編程控制。電子（微電腦）系統(tǒng)的可靠性是化工機械非常重要的一項性能指標。由于化工機械一般化工環(huán)境下作業(yè)，其直接受到潮氣、化工、通風、輻射等的侵襲，此外還受到機器振動和沖擊以及各種電、磁等的干擾，工作環(huán)境非常惡劣，因此電子（微電腦）控制系統(tǒng)必須滿足化工性能

8、環(huán)境要求，能在化工環(huán)境溫度下可靠、穩(wěn)定地工作；抗壓強度高、抗老化，具有較長的使用壽命；密封性能好，能防止水分和污物的侵入；較好耐沖擊和抗振性能；較強的抗干擾能力，系統(tǒng)能在各種干擾下可靠的工作。二、化工機械設備管理工作存在的問題（一）、設備管理工作中存在著潛在的安全隱患由于目前不規(guī)范，管理制度未完全到位，一部分企業(yè)的領(lǐng)導為了追求利潤和政績，千方百計降低成本，必須的設備更新改造資金舍不得投入，致使設備異常陳舊、老化現(xiàn)象較普遍的存在，設備中存在著隱患，埋藏著誘發(fā)事故的禍根。（二）、企業(yè)的設備管理工作逐步弱化企業(yè)內(nèi)不重視設備管理工作這種現(xiàn)象普遍地存在。首先在企業(yè)諸多管理工作中，生產(chǎn)經(jīng)營、安全無疑是被擺

9、在最重要位置上的，而設備管理則成了說起來重要，做起來次要，忙起來不要的“下等”工作。其次，許多企業(yè)中缺乏真正既有專業(yè)技能，又具備管理協(xié)調(diào)能力的專項人才。第三，資質(zhì)高、管理能力強的企業(yè)目前大都作為施工總承包單位出現(xiàn)，客觀上退出了設備管理工作的一線，這也是該項管理工作正在弱化的重要原因。（三）、工人隊伍發(fā)生了變化，給做好設備管理增加了難度我國的工人由原來企業(yè)自有的1-8級技術(shù)工人，變成了絕大部分是未參加過任何培訓的、游兵散將似的勞務工、臨時工。這部分人員素質(zhì)參差不齊，對化工機械設備的性能、操作規(guī)程、維護保養(yǎng)等基本常識知之甚少。再加上他們的工作內(nèi)容大部分屬承包性質(zhì)等客觀條件，決定了本該由這部分人來完

10、成的設備的日常維護、保養(yǎng)工作不會被完整地進行，設備的日常維護工作也只能停留在表面上。 三、化工機械設備管理的措施化工機械安全是從人的需要出發(fā)，在使用化工機械的全過程（使用、維修、保養(yǎng)）的各種狀態(tài)下，達到使人的身心免受外界因素危害的存在狀態(tài)和保障條件。針對以上幾個難點問題，結(jié)合施工過程的實際情況提出以下幾點解決措施。（一）、正確選型，合理調(diào)配任何一種化工機械由于自身的性能、結(jié)構(gòu)等特性，都有一定的使用技術(shù)要求。如能嚴格地按規(guī)定合理使用機械，就能充分發(fā)揮機械效率，減少機械磨損，延長使用壽命，降低使用成本。對于各項目之間的機械調(diào)配問題，做到提前及時的掌握化工機械設備方面的需求、退場信息，安排好化工機械

11、設備調(diào)用過程中的二次保養(yǎng)維護工作，解決好使用與保養(yǎng)的矛盾沖突。（二）、做好特種設備的安全檢測特種設備就是與人身、財產(chǎn)安全，人體健康密切相關(guān)的承壓和載人設備的總成，在生產(chǎn)過程中，比一般性生產(chǎn)設備具有更大的潛在危險性。由于特種設備是屬于危險性較大的設備，易發(fā)生事故造成操作者本人或他人的傷害，以及化工機械設備，公共設施等重大的財產(chǎn)損失，為保證其正常運行必須進行定期和巡回檢測檢驗，以避免機械事故的發(fā)生，保障生產(chǎn)安全和生命安全。（三）、人員培訓，持證上崗人員培訓包括作業(yè)技能的培訓與人員的安全教育培訓。人員的培訓教育工作要做到有計劃、有部署、有檢查、有考核、有針對性:一要抓好施工項目化工機械操作人員的準入

12、關(guān)，將上崗前的三級安全教育工作做到位;二是編制相應的安全生產(chǎn)知識與安全操作規(guī)程手冊，發(fā)給現(xiàn)場的每一位作業(yè)人員;三是做好化工機械設備管理人員的安全培訓工作。同時，對相關(guān)人員的安全教育培訓工作應樹立“全員安全教育培訓”的理念。無論什么人，只要直接或間接地參與化工機械設備相關(guān)生產(chǎn)活動，就必須受到安全教育培訓，上至領(lǐng)導，下到一般工作人員，甚至包括生產(chǎn)者的家屬，要讓他們知道所從事的生產(chǎn)勞動其安全的重要性和防護意識、自我保護意識和自我保護方法，讓他們從思想上認識到安全的重要性，從而達到從源頭上控制化工機械設備安全事故的發(fā)生。四、化工機械設備強制保養(yǎng)的經(jīng)濟效益維護保養(yǎng)技術(shù)要求簡單，費用低，同時保證設備的正常

13、作業(yè)，減少零部件的磨損，延長設備的使用壽命，特別對大型主要化工機械，必須強化必要的技術(shù)保養(yǎng)作業(yè)，以消除故障隱患，保證設備正常運行。更能減少大量的不必要成本，極大提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。設備使用年限越短，可靠性越高，使用年限越長，可靠性越低?？煽啃栽降图椿C械設備容易發(fā)生故障，設備的有形磨損越嚴重，修復其所需費用也就越大?，F(xiàn)代化化工機械設備是資金密集的裝備，設備投資和使用費用十分昂貴，迫切要求設備管理的經(jīng)濟效益。五、化工機械設備的維護保養(yǎng)方法、措施首先，強保養(yǎng)、零等候工程制度，其工程的主體內(nèi)容是：以“強保養(yǎng)”為核心，輻射修訂和實施以生產(chǎn)者為執(zhí)行主體的64種類別的設備完好標準和操作維護保養(yǎng)規(guī)程，指定

14、了主要生產(chǎn)設備的維修保養(yǎng)條例等管理制度；以“零等候”為核心，輻射設備修管人員為執(zhí)行主題的軟硬件增補與完善。“零等候”是指：設備發(fā)生故障后等候維修人員時問為零，等候維修備件時問為零，等候維修工具時問為零，等候維修資料時問為零?！皬娏愎こ獭睂τ谄髽I(yè)來說同樣具有較高價值。針對化工機械設備保養(yǎng)的現(xiàn)狀以及施工企業(yè)的新特點、新情況，我國提出了化工機械設備強制保養(yǎng)制度?；C械的維修保養(yǎng)可以提高效率，但如何在保證使用效率的前提下使維修保養(yǎng)的費用達到最低，最終達到企業(yè)的經(jīng)濟效益最優(yōu)，筆者經(jīng)過長期的實踐和探索總結(jié)出幾條建議：提高認識，明確強制保養(yǎng)的原則，所謂強制保養(yǎng)，是對保養(yǎng)的硬性規(guī)定，必須按時進行，決不能因為

15、工作緊張而不安排時間、人員進行保養(yǎng)。要開展現(xiàn)代化設備管理教育，使各級領(lǐng)導和廣大設備管理者明白化工機械設備的完好率和使用壽命，很大程度上決定于保養(yǎng)工作的好壞。 要建立健全保養(yǎng)制度并合理確定維護保養(yǎng)周期施工企業(yè)應該采取定期維護、保養(yǎng)、檢查(點檢)制，執(zhí)行“養(yǎng)修并重，預防為主”的方針，嚴格執(zhí)行定班保養(yǎng)、定期保養(yǎng)、巡回保養(yǎng)制度，并按各級保養(yǎng)規(guī)程執(zhí)行，低級保養(yǎng)由操作人員進行，高級保養(yǎng)由維修人員會同化工機械操作上進行。只有保養(yǎng)做好了，機械出現(xiàn)故障的幾率下降了，才能降低維修費用，提高經(jīng)濟效益。同時，維護保養(yǎng)周期應根據(jù)化工機械設備使用維修的實際情況，收集使用維修的各種數(shù)據(jù)，分析化工機械設備各子系統(tǒng)的使用標準，故障出現(xiàn)的規(guī)律等多種因素綜合確定，其方法有概率統(tǒng)計法、技術(shù)一經(jīng)濟分析法和維護作業(yè)統(tǒng)計法等。強化化工機械設備保養(yǎng)的技術(shù)管理，化工機械設備具有施工工期較強的季節(jié)性、施工作業(yè)的分散流動性和作業(yè)環(huán)境的惡劣。針對設備的這些特點，加強化工機械設備的保養(yǎng)，和及時維修是強化其技術(shù)管理工作的主要內(nèi)容。首先，加強保養(yǎng)，確保設備技術(shù)狀況良好，要樹立“按時保養(yǎng)、按級保養(yǎng)、按項保養(yǎng)”的思想，突出“科學性、強制性、預見性”，做到防患于未然。其次，精心修理，保障設備及時修復。在設備維修工作中要配備技術(shù)水平高、經(jīng)驗豐富的維修人員，突出預防性、針對性和有效