試論機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用

1、中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院?？飘厴I(yè)大作業(yè)學(xué)習(xí)中心：新昌學(xué)習(xí)中心 專 業(yè)：機械電子工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 評定成績： 評閱教師：試論機電一體化在化工機械中的應(yīng)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(shè)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。化工機械設(shè)備的使用、管理、保養(yǎng)及維修階段占設(shè)備總壽命周期的絕大部分，抓好設(shè)備管理工作，保證設(shè)備的安全、正常運行，是企業(yè)管理工作中一項基礎(chǔ)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(shè)備的管理力度，充分發(fā)揮機械設(shè)備效能，挖掘機械設(shè)備的潛力，具有重要的現(xiàn)

2、實意義。 隨著科學(xué)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(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)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(shè)備資源的過程使用能力，以良好的設(shè)備經(jīng)濟效益為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營服務(wù)，是機械設(shè)備管理的主題和中心任務(wù)，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。化工生產(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

3、分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣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(xué)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(yīng)用范圍也將越來越廣，而其復(fù)雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修維護這些設(shè)備的化工工作人員提出了更高的要求，對化工職工的培訓(xùn)工作和對化工設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。為適應(yīng)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

4、術(shù)的發(fā)展就成了化工機械的必要選擇。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(xué)，是一門跨學(xué)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(xué)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(yīng)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(yīng)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

5、期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外機械上的應(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)備也越來越智能化。 （二）、節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)

6、效率例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、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(shè)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(yīng)用一些國外生產(chǎn)的輸送機、采煤機、綜掘機等采用

7、了電子（微電腦）控制的自動變速器，能夠根據(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(shè)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

8、子（微電腦）控制系統(tǒng)必須滿足化工性能環(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(shè)備管理工作存在的問題 （一）、設(shè)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(dǎo)為了追求利潤和政績，千方百計降低成本，必須的設(shè)備更新改造資金舍不得投入，致使設(shè)備異常陳舊、老化現(xiàn)象較普遍的存在，設(shè)備中存在著隱患，埋藏著誘發(fā)事故的禍根。（二）、企業(yè)的設(shè)備管理工作逐步弱化企業(yè)內(nèi)不重視設(shè)備管理工作這種現(xiàn)象普

9、遍地存在。首先在企業(yè)諸多管理工作中，生產(chǎn)經(jīng)營、安全無疑是被擺在最重要位置上的，而設(shè)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(shè)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(shè)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(xùn)的、游兵散將似的勞務(wù)工、臨時工。這部分人員素質(zhì)參差不齊，對化工機械設(shè)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

10、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成的設(shè)備的日常維護、保養(yǎng)工作不會被完整地進行，設(shè)備的日常維護工作也只能停留在表面上。  三、化工機械設(shè)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

11、間的機械調(diào)配問題，做到提前及時的掌握化工機械設(shè)備方面的需求、退場信息，安排好化工機械設(shè)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(shè)備的安全檢測 特種設(shè)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(shè)備的總成，在生產(chǎn)過程中，比一般性生產(chǎn)設(shè)備具有更大的潛在危險性。由于特種設(shè)備是屬于危險性較大的設(shè)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(shè)備，公共設(shè)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(xùn)，持證上崗 人員培訓(xùn)包括作業(yè)技能的培訓(xùn)與人員的安全教育培

12、訓(xùn)。人員的培訓(xùn)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關(guān)，將上崗前的三級安全教育工作做到位;二是編制相應(yīng)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(shè)備管理人員的安全培訓(xùn)工作。同時，對相關(guān)人員的安全教育培訓(xùn)工作應(yīng)樹立“全員安全教育培訓(xùn)”的理念。無論什么人，只要直接或間接地參與化工機械設(shè)備相關(guān)生產(chǎn)活動，就必須受到安全教育培訓(xùn)，上至領(lǐng)導(dǎo)，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

13、工機械設(shè)備安全事故的發(fā)生。四、化工機械設(shè)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(shè)備的正常作業(yè)，減少零部件的磨損，延長設(shè)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(shè)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(shè)備使用年限越短，可靠性越高，使用年限越長，可靠性越低。可靠性越低即化工機械設(shè)備容易發(fā)生故障，設(shè)備的有形磨損越嚴重，修復(fù)其所需費用也就越大。現(xiàn)代化化工機械設(shè)備是資金密集的裝備，設(shè)備投資和使用費用十分昂貴，迫切要求設(shè)備管理的經(jīng)濟效益。五、化工機械設(shè)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

14、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(shè)備完好標準和操作維護保養(yǎng)規(guī)程，指定了主要生產(chǎn)設(shè)備的維修保養(yǎng)條例等管理制度；以“零等候”為核心，輻射設(shè)備修管人員為執(zhí)行主題的軟硬件增補與完善?！傲愕群颉笔侵福涸O(shè)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(shè)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(shè)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

15、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(shè)備管理教育，使各級領(lǐng)導(dǎo)和廣大設(shè)備管理者明白化工機械設(shè)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(yīng)該采取定期維護、保養(yǎng)、檢查(點檢)制，執(zhí)行“養(yǎng)修并重，預(yù)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

16、降低維修費用，提高經(jīng)濟效益。同時，維護保養(yǎng)周期應(yīng)根據(jù)化工機械設(shè)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(shè)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(shè)備保養(yǎng)的技術(shù)管理，化工機械設(shè)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(shè)備的這些特點，加強化工機械設(shè)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(shè)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(xué)性、強制性、預(yù)見性”，做到防患于未然。其次，精心修理，保障設(shè)備及時修復(fù)。在設(shè)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(yù)防性、針對性和有效性，注重裝配工藝和優(yōu)化修復(fù)