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時(shí)間：2023-08-24 17:16:08
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇機(jī)電一體化技術(shù)的重要性范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
2區(qū)域模塊化
區(qū)域模塊化也是機(jī)電一體化發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，針對(duì)使機(jī)電一體化產(chǎn)品的各個(gè)單元實(shí)現(xiàn)區(qū)域模塊化管理是一項(xiàng)比較復(fù)雜、涉及面廣的工程，例如，在進(jìn)行智能減速、智能變速等相關(guān)功能研制的過(guò)程中，要充分的實(shí)現(xiàn)集圖形、圖像識(shí)別、視覺(jué)效果等其他附屬的功能的控制單元等模塊化，這樣可以更加標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確的衡量相應(yīng)的控制單元以及動(dòng)力單元，進(jìn)一步的提高各個(gè)單元的性能，也可以使機(jī)電一體化產(chǎn)品相應(yīng)的功能之間的聯(lián)系更加緊密，使一個(gè)區(qū)域模塊更加有效的運(yùn)行，只有這樣才能方便人們對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用，提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的利用程度、可裝配性、可維修性等，經(jīng)過(guò)研究和推理，可以得出機(jī)電一體化模塊是未來(lái)機(jī)電一體化產(chǎn)品的主要方向，隨著未來(lái)技術(shù)發(fā)展的不斷深入，機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)模塊化的步伐也在不斷的加深。
3環(huán)保綠色化
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展給人們的生產(chǎn)和生活中帶來(lái)了巨大的變化，豐富了人們的的物質(zhì)生活，同時(shí)也給人們的生活環(huán)境帶來(lái)了負(fù)面影響，資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，加重了生態(tài)環(huán)境的負(fù)擔(dān)，近些年來(lái)，越來(lái)越多的國(guó)家和組織逐漸重視到環(huán)境保護(hù)的重要性，人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，要求機(jī)電一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的過(guò)程中要減少對(duì)環(huán)境的污染，因此機(jī)電產(chǎn)品的環(huán)保綠色化是未來(lái)發(fā)展的一大亮點(diǎn)，人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，造成了一些對(duì)環(huán)境有危害且危害較大的產(chǎn)品失去市場(chǎng)價(jià)值，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)綠色環(huán)保的機(jī)電一體化產(chǎn)品具有很廣闊的發(fā)展前景，也成為未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在。
4網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近些年來(lái)的發(fā)展勢(shì)頭更加迅猛，這也促進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)的進(jìn)一步的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起及發(fā)展，給人們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)了巨大的變革，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也受到了計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響，機(jī)電一體化設(shè)備通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以有效的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和改革開(kāi)放的不斷深入，使國(guó)際上先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品不斷涌入我國(guó)，這也為我國(guó)進(jìn)行深入的研究提供了便利條件，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電技術(shù)發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展相輔相成，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步也有利于存進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，目前，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品更加快捷的推向市場(chǎng)，和生產(chǎn)商之間的技術(shù)交流，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)勢(shì)必會(huì)推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，也會(huì)繼續(xù)為人們提供更多、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
5微型精密化
機(jī)電一體化技術(shù)向微型精密化的方向發(fā)展的主要是納米技術(shù)的不斷深入發(fā)展，機(jī)電一體化的微型精密化產(chǎn)品體積小、攜帶方便、耗能低等，這些優(yōu)點(diǎn)使得機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型精密化技術(shù)不斷進(jìn)步，應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，因此，機(jī)電一體化微型精密化技術(shù)具有比較廣闊的發(fā)展前景和強(qiáng)大動(dòng)力，但是想要實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化微型精密化需要精密的加工工藝以及先進(jìn)的設(shè)備作為強(qiáng)大的后盾，因此需要相關(guān)的研究人員不斷努力，不斷提高我國(guó)先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展。
中圖分類號(hào)TM 92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）93-0063-02
機(jī)電一體化從出現(xiàn)之始就極大地推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，并且有了很快的發(fā)展速度和良好的發(fā)展趨勢(shì)。在機(jī)電一體化有其自身的發(fā)展歷史，并且在發(fā)展過(guò)程中不斷的進(jìn)行創(chuàng)新，為自身創(chuàng)造了一個(gè)良好的發(fā)展趨勢(shì)，有廣闊的發(fā)展空間。在其發(fā)展過(guò)程中，不斷對(duì)新技術(shù)和新知識(shí)進(jìn)行利用，使其符合現(xiàn)代實(shí)際應(yīng)用的需要，促進(jìn)其發(fā)展。
1 機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的趨勢(shì)
首先，在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)中，機(jī)電一體化的應(yīng)用將會(huì)有更加廣泛。無(wú)論是在一些小的方面還是比較大的方面，在自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)上都要通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。機(jī)電一體化的重要性也是因?yàn)槠錇樽詣?dòng)化工業(yè)和航太工業(yè)以及國(guó)防工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)作為一門新興技術(shù)在一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家有著快速的發(fā)展，同時(shí)，它對(duì)PC工業(yè)控制的發(fā)展也有一定的帶動(dòng)作用。在其發(fā)展過(guò)程中，程序控制器技術(shù)也就是機(jī)電一體化的核心也在不斷的發(fā)生變化。程序控制器在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，在工廠自動(dòng)化控制中，PLC也成為了核心技術(shù)。但是由于PLC程序的撰寫一般的情況下是先進(jìn)行階梯圖的繪制再將其轉(zhuǎn)化成PLC的指令，所以說(shuō)PLC質(zhì)量在不同的品牌中也會(huì)不同，這樣所造成的結(jié)果就是每一個(gè)程序之間的轉(zhuǎn)換很不容易。另外，PLC指令比較接近低階語(yǔ)音，開(kāi)發(fā)程序很不容易，并且比較耗費(fèi)時(shí)間。為了使PLC機(jī)電一體化的缺點(diǎn)得到改善，目前情況下利用PC電腦或者是IPC將PLC取代，把它當(dāng)作是機(jī)電一體化中的控制器，對(duì)于控制程序的撰寫使用的是Visual Basic，將PLC形式的機(jī)電一體化取代。
其次，發(fā)展了機(jī)電光一體化。在社會(huì)進(jìn)入21世紀(jì)之后，半導(dǎo)體微電子技術(shù)和微機(jī)電技術(shù)以及鐳射技術(shù)發(fā)展速度非?？欤硗庥绊戯@示產(chǎn)業(yè)以及新興的生物科技也在快速的發(fā)展，使得一些傳統(tǒng)技術(shù)有了新的生機(jī)與活力，使機(jī)電一體化開(kāi)始向機(jī)電光方向發(fā)展。一個(gè)比較典型的機(jī)電光技術(shù)應(yīng)該包含的范圍有：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、精密制動(dòng)器、人機(jī)界面、微處理器，程序或反饋控制、診斷信號(hào)的處理與錯(cuò)誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能。另外，根據(jù)光學(xué)或者是光學(xué)元件和機(jī)電元件有不同的互動(dòng)程度和組合特性，可以將機(jī)電光系統(tǒng)分為三種類型，即光機(jī)整合的類型；內(nèi)嵌光電或者光學(xué)裝置的類型；在光學(xué)系統(tǒng)中嵌入機(jī)電裝置。
2 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的保障
在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中，雖然有比較快的發(fā)展速度以及比較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，但是仍有問(wèn)題存在，要保證機(jī)電一體化技術(shù)能夠有一個(gè)較好的發(fā)展，必須要采取一定的措施，可以從以下的幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行：要讓政府的決策高層認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)的重要性；加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)人才的培養(yǎng)；發(fā)展電力電子關(guān)鍵技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究；注重理論與實(shí)際并行；積極推動(dòng)“產(chǎn)學(xué)研合作”；機(jī)電產(chǎn)業(yè)要走進(jìn)校園內(nèi)部去尋找人才與合作；建立未來(lái)的研究對(duì)象。
此外，機(jī)電一體化中的機(jī)電光技術(shù)還屬于一種新興技術(shù)，從目前的情況來(lái)看，這一方面的人才比較稀缺。因此，在一些國(guó)內(nèi)高校中，有必要開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程，培養(yǎng)有關(guān)這一方面的人才，推動(dòng)機(jī)電光機(jī)電一體化的發(fā)展。
3 機(jī)電一體化創(chuàng)新的具體內(nèi)容
3.1技術(shù)設(shè)計(jì)向單元化發(fā)展
在機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中實(shí)行單元化技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。將系統(tǒng)分為幾個(gè)單元模塊，主要包括工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)、CAN總線、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，還有直線、工作臺(tái)以及回轉(zhuǎn)單元。只要是能使接口保持一致，就可以將每一個(gè)單元分開(kāi)設(shè)計(jì)，這樣就使得系統(tǒng)具有高度的可擴(kuò)展性以及互換性。它的總體結(jié)構(gòu)可以用下圖來(lái)進(jìn)行表示：
3.2控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
在系統(tǒng)中將電子計(jì)算機(jī)作為節(jié)點(diǎn)，將運(yùn)動(dòng)控制卡以及CAN卡作為子節(jié)點(diǎn)，然后利用這兩種控制卡進(jìn)行向下分支而形成樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)。利用計(jì)算機(jī)對(duì)電機(jī)運(yùn)行情況以及傳感器信息進(jìn)行統(tǒng)一處理，把整個(gè)系統(tǒng)都整合到一起。利用網(wǎng)絡(luò)將每一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，這樣一來(lái)，在實(shí)際操作中就能夠?qū)⒉竭M(jìn)電機(jī)作為控制對(duì)象，使控制更加簡(jiǎn)易，控制對(duì)象的選擇也可以是伺服電機(jī)來(lái)滿足高精度要求，也可以將兩者組合在一起構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行處理，再將其反饋到每一個(gè)控制對(duì)象上，利用這種方法來(lái)完成協(xié)同控制。
3.3系統(tǒng)應(yīng)用向長(zhǎng)久化發(fā)展
在實(shí)際操作過(guò)程中。操作人員可以利用控制卡數(shù)目的增加來(lái)將控制對(duì)象數(shù)目擴(kuò)展，并且它的實(shí)現(xiàn)只需要在電氣上略微改動(dòng)。
與此同時(shí)，也可以利用其他設(shè)備的增加來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)功能的擴(kuò)充，比如增加工業(yè)攝像頭就能夠使圖像定位以及圖像智能控制等任務(wù)完成。
4結(jié)論
機(jī)電一體化是現(xiàn)在社會(huì)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，在機(jī)電產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，所以對(duì)其有一個(gè)科學(xué)全面的認(rèn)識(shí)是十分必要的。機(jī)電一體化在以后的發(fā)展中，其功能必然會(huì)不斷完善，控制系統(tǒng)也將會(huì)更加強(qiáng)大。相信在未來(lái)它將會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景，在各個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)域在將會(huì)更加廣泛，作為機(jī)電行業(yè)有關(guān)人員，對(duì)其現(xiàn)在實(shí)際中的應(yīng)用以及其今后的發(fā)展趨勢(shì)有一個(gè)科學(xué)合理的認(rèn)識(shí)，跟得上機(jī)電一體化今后的發(fā)展步伐，從而適應(yīng)其發(fā)展，對(duì)社會(huì)發(fā)展也起到一定促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
[1]王海靜.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].教育教學(xué)論壇，2013（13）.
[2]崔樂(lè)芙.PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2013（3）.
關(guān)鍵詞：
機(jī)電一體化;應(yīng)用;重要性;途徑
0引言
伴隨工業(yè)的飛躍發(fā)展，煤炭的應(yīng)用愈加廣泛。為了提高煤炭的采掘效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，必須提高煤礦開(kāi)采設(shè)備的自動(dòng)化程度，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦企業(yè)。為煤礦向安全型、高效型、清潔型的方向發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
1煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的重要性
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化在性能上朝自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。煤礦是高危行業(yè)，促進(jìn)機(jī)電一體化發(fā)展，能有效降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高開(kāi)采效率、促進(jìn)煤礦經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
1.1提高生產(chǎn)作業(yè)安全性
我國(guó)煤礦多需掘井開(kāi)采，巷道挖掘工程量大、巷道空間相對(duì)狹小，且粉塵大、濕度大、光線差，井下作業(yè)人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，不利于員工的健康和生產(chǎn)效率的提高[1]。采用機(jī)電一體化技術(shù)后，可大幅度減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度，避免員工疲勞作業(yè)，提高了安全性，開(kāi)采效率也隨之提高，還有利于改善工作環(huán)境，降低事故的發(fā)生率。
1.2提高生產(chǎn)效率
機(jī)電一體化技術(shù)融入了機(jī)械、電子技術(shù)、液壓控制技術(shù)，有效提升了設(shè)備的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、可操作性，提高機(jī)械設(shè)備的工作效率和精度，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、故障提示燈，縮短了檢修時(shí)間、提高了檢修效率，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命[2]。
1.3提高經(jīng)濟(jì)性
機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提高煤炭產(chǎn)量和煤礦的經(jīng)濟(jì)效益，還有助于推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展，提高員工的經(jīng)濟(jì)收入，改善工作環(huán)境。機(jī)電一體化技術(shù)可有效監(jiān)測(cè)生產(chǎn)作業(yè)情況，給生產(chǎn)和管理提供依據(jù)，有利于減輕技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)難度，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦設(shè)備上的應(yīng)用
2.1在帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)是將開(kāi)采的煤炭持續(xù)輸送到地面，帶式輸送機(jī)屬于不間斷運(yùn)行設(shè)備，一旦發(fā)生堵料故障，將會(huì)造成皮帶壓料，需要先進(jìn)行清理物料，再維修設(shè)備。清理工作主要依靠人工清理，作業(yè)量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高，耗時(shí)長(zhǎng)[3]。為此，輸送機(jī)采用防堵料裝置，一旦堵料，系統(tǒng)將自動(dòng)停止，減少堵料量，有助于提高生產(chǎn)效率。
2.2在電牽引采煤機(jī)上的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)的在電牽引采煤機(jī)應(yīng)用，可以有效提高采煤機(jī)牽引特性，采煤機(jī)向前推進(jìn)時(shí)提供牽引力，下滑時(shí)發(fā)電制動(dòng)。在大傾角煤層時(shí)，在牽引電動(dòng)機(jī)端設(shè)置制動(dòng)器，制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.6倍～2倍，用于傾角煤層，無(wú)需防滑裝置，設(shè)備運(yùn)行良好，使用壽命長(zhǎng)，僅有電刷、整流子會(huì)產(chǎn)生磨損，其他元器件無(wú)任何磨損。造就了采煤機(jī)可靠性高、故障率低、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)維修量少、反應(yīng)靈敏等特性，電控系統(tǒng)能夠調(diào)整任意參數(shù)，避免采煤機(jī)超載。傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)改造為電牽引采煤機(jī)后，大幅提高了設(shè)備的使用壽命，安全性得到進(jìn)一步提高。
2.3在提升機(jī)上的應(yīng)用
目前，提升機(jī)廣泛實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和數(shù)字化控制。最為成功的案例為內(nèi)裝式提升機(jī)，其運(yùn)用一體化技術(shù)，將驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒裝置有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，操作步驟也得到簡(jiǎn)化。優(yōu)點(diǎn)：能夠自行檢測(cè)、定期對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行分析，大大提高設(shè)備的可靠性[4]。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)提升機(jī)的異常，為檢修提供故障信息，減少維修時(shí)間，降低成本。設(shè)備的運(yùn)行更加平穩(wěn)、可操作性得到提升。礦井經(jīng)濟(jì)效益得以提高。
3煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用途徑
3.1引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)和裝備
引進(jìn)先進(jìn)的一體化技術(shù)和裝備，推廣應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不斷提高設(shè)備的質(zhì)量，優(yōu)化其性能。在煤礦領(lǐng)域大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。提高研發(fā)力度、加大應(yīng)用領(lǐng)域、培養(yǎng)技術(shù)人才、提升管理水平，縮短與國(guó)外先進(jìn)機(jī)電設(shè)備的差距[5]。
3.2增強(qiáng)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)
優(yōu)選開(kāi)放性、可靠性的通信技術(shù)，優(yōu)化煤礦企業(yè)的機(jī)電一體朝智能化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。煤礦機(jī)電一體設(shè)備力爭(zhēng)達(dá)到智能化水平，使得設(shè)備自行辨別周圍環(huán)境，使設(shè)備自動(dòng)適應(yīng)工況，迅速達(dá)到最佳工作狀態(tài)，同時(shí)可對(duì)采集信息進(jìn)行評(píng)估分析，并發(fā)出診斷結(jié)果；強(qiáng)化煤礦生產(chǎn)監(jiān)控體系，保障機(jī)電設(shè)備持續(xù)運(yùn)行良好。不斷提升設(shè)備自身的可靠性和自動(dòng)化程度，助推我國(guó)煤礦事業(yè)的健康發(fā)展。
3.3全員參與機(jī)電一體化技術(shù)培訓(xùn)
煤礦企業(yè)鼓勵(lì)員工學(xué)習(xí)機(jī)電一體化技術(shù)、鉆研業(yè)務(wù)、掌握機(jī)電一體化的操作技能，大力開(kāi)展師帶徒活動(dòng)，培訓(xùn)機(jī)電設(shè)備技術(shù)后備人才，提高員工責(zé)任意識(shí)，創(chuàng)建學(xué)習(xí)型班組，并進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)。
4結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化技術(shù)是多學(xué)科發(fā)展的結(jié)晶，具有性能可靠、操作便捷、準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電一體化，可以擴(kuò)大煤礦應(yīng)用領(lǐng)域、提高煤礦開(kāi)采效率、優(yōu)化人員配備，還以提高煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力、優(yōu)化煤礦管理水平、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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一、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析
1、煤礦安全監(jiān)控工作體系分析這一工作環(huán)節(jié)主要是通過(guò)引入機(jī)電一體化技術(shù)提高工作效率，真正的提升安全監(jiān)督與控制的工作，煤礦安全監(jiān)控管理工作一體化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)信息化管理技術(shù)的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用、機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。筆者結(jié)合自身在煤礦企業(yè)工作的實(shí)踐情況進(jìn)行分析，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)也得到了相應(yīng)的推廣，在安全管理中我們通過(guò)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)礦井下作業(yè)情況進(jìn)行安全方面的實(shí)時(shí)監(jiān)控。除此以外還可以對(duì)煤礦的設(shè)備使用做到及時(shí)的監(jiān)督與管理，這樣不但提高了煤礦機(jī)械設(shè)備的使用壽命，還能保證安全生產(chǎn)，從而提高煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控管理水平。2、煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備的角度分析這一工作環(huán)節(jié)主要的工作重點(diǎn)是將帶式運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備與機(jī)電一體化進(jìn)行結(jié)合，這樣的結(jié)合能夠滿足長(zhǎng)距離、大規(guī)模的運(yùn)輸，有效的提升煤礦企業(yè)自動(dòng)化水平。我們通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)利用機(jī)電一體化的軟啟動(dòng)模式將運(yùn)輸設(shè)備的慣性載荷處理方法進(jìn)一步提升。在煤礦工作的現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備的工作面中軸承部位經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跑偏及倒轉(zhuǎn)的問(wèn)題，這時(shí)候我們利用機(jī)電一體化的方式做到及時(shí)的監(jiān)控與合理的評(píng)估，并結(jié)合下一階段煤礦運(yùn)輸對(duì)設(shè)備功能的要求進(jìn)行設(shè)備提升，將設(shè)備的操作與控制通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，提高煤礦企業(yè)的工作效率。3、煤礦采煤設(shè)備提升的角度分析這一工作環(huán)節(jié)需要結(jié)合有關(guān)的實(shí)際工作情況進(jìn)行研究，在采煤設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的下滑過(guò)程中，利用機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用使設(shè)備的制動(dòng)能效得以發(fā)揮，對(duì)大傾角煤層下的采煤設(shè)備是具有一定價(jià)值的。在作業(yè)的采煤現(xiàn)在，由于機(jī)電一體化技術(shù)的干預(yù)，有效的提高了采煤設(shè)備的安全運(yùn)行，即使遇到惡劣的采煤環(huán)境，設(shè)備的運(yùn)行也能安全。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Σ擅哼^(guò)程中各類參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提高采煤結(jié)構(gòu)體系，降低體積量水平，鞏固動(dòng)態(tài)屬性，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)采煤設(shè)備運(yùn)行全程控制。
二、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦作業(yè)中的應(yīng)用
1、機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(shè)備。內(nèi)裝式提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合二為一，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠，采用總線方式，使電器安裝大大簡(jiǎn)化。2、機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用電牽引采煤機(jī)的使用，電牽引采煤機(jī)與液壓牽引相比具有良好的牽引性，在采煤機(jī)前進(jìn)的時(shí)提供牽引力克服阻力移動(dòng)，在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)。電牽引采煤機(jī)可用于大傾角煤層，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，所以電牽引采煤機(jī)可用在大傾角的煤層。電牽引和液壓牽引不同，電牽引采煤機(jī)工作可靠，反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好，使用壽命長(zhǎng)，發(fā)生的故障少，降低了維修工作量。
三、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的管理分析
當(dāng)前煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在管理方面有很多問(wèn)題需要解決，我們需要結(jié)合煤礦的實(shí)際作業(yè)情況，建立適合的應(yīng)管理方案，從而保證作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的管理優(yōu)質(zhì)。1、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理的問(wèn)題分析煤礦機(jī)電的管理部門的管理作用沒(méi)有得到有效的發(fā)揮，雖然地方煤礦企業(yè)都設(shè)置了機(jī)電管理部門，但是主要的職能是機(jī)電管理與生產(chǎn)。1）機(jī)電管理部門的相關(guān)人員沒(méi)有充分發(fā)揮管理作用，只將工作精力放在生產(chǎn)上。一些煤礦企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)只看重生產(chǎn)忽視管理的重要性，將機(jī)電的管理人員大大的縮減，嚴(yán)重的造成機(jī)電管理人員缺乏，技術(shù)手段落后，對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的組織建設(shè)不及時(shí)導(dǎo)致機(jī)電管理網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常發(fā)生中斷的情況，逐漸的淡化機(jī)電職能管理作用。2）機(jī)電隊(duì)伍的整體技術(shù)水平低下，聘用技術(shù)基礎(chǔ)差、文化較低的人員擔(dān)任煤礦機(jī)電管理工作，對(duì)于煤礦機(jī)電管理對(duì)于沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備管理理論和企業(yè)管理理論的學(xué)習(xí)就上崗就業(yè)，導(dǎo)致機(jī)電管理主要是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理的。很多煤礦企業(yè)的機(jī)電職工都沒(méi)有接受過(guò)專業(yè)的培訓(xùn)，以至于理論知識(shí)缺乏的同時(shí)技術(shù)水平也不足，在實(shí)際的實(shí)踐工作中經(jīng)常出現(xiàn)違章作業(yè)。導(dǎo)致煤礦機(jī)電設(shè)備故障頻發(fā)，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。3）設(shè)備安全設(shè)施、保護(hù)裝置不全，導(dǎo)致設(shè)備的安全隱患較多。提升系統(tǒng)缺少緩沖裝置和托罐裝置，對(duì)于電控系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)缺乏保護(hù)措施。井筒裝備出現(xiàn)了嚴(yán)重的銹蝕情況。有的礦井為了大力的提高生產(chǎn)，主副井2小時(shí)的停產(chǎn)檢修時(shí)間都不能得到有效的保證，對(duì)于絞車的負(fù)荷能力超過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)的能力。還有一些電壓表、電流表、壓力表、真空表、安全閥根本不能進(jìn)行定期的檢測(cè)和校驗(yàn)。在井下的電氣設(shè)備也不進(jìn)行定期的試驗(yàn)，使用非阻燃的電纜、輸送帶，造成井下的電氣設(shè)備失爆情況屢見(jiàn)不鮮。井下電氣都沒(méi)有使用過(guò)流保護(hù)、漏電保護(hù)等等，這些都是煤礦機(jī)電管理部門需要注意的安全隱患。2、煤礦機(jī)電管理主要的實(shí)施方法1）我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)電管理制度的時(shí)候需要結(jié)合煤礦工作現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，構(gòu)建完整管理制度與規(guī)范，還要根據(jù)工作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電設(shè)備的投入，制定科學(xué)的機(jī)電工作方案，實(shí)現(xiàn)故障及時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)警系統(tǒng)的使用。2）對(duì)于煤礦機(jī)電管理人員，我們首先要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用的工作人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)培，管理期間對(duì)各種違章行為進(jìn)行正確及時(shí)的處理，還要總結(jié)各種機(jī)電設(shè)備常見(jiàn)故障排查表，對(duì)出現(xiàn)機(jī)電事故的設(shè)備進(jìn)行追查與跟蹤，定期評(píng)估煤礦工作機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況，并制定完善的改進(jìn)措施。3）制定機(jī)電一體化技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的綜合管理控制制度，加強(qiáng)煤礦機(jī)電技術(shù)管理人員的培訓(xùn)，從而發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的真正價(jià)值。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦企業(yè)信息化進(jìn)步的重要支撐，是礦山實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦工作生產(chǎn)作業(yè)中具有相當(dāng)重要的意義。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能有效的提升運(yùn)輸設(shè)備的工作效率，針對(duì)在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理我們需要從多個(gè)角度入手，將煤礦機(jī)電一體化技術(shù)管理工作進(jìn)行合理的優(yōu)化，進(jìn)一步發(fā)揮實(shí)踐效益。
中圖分類號(hào)TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）91-0060-02
1 機(jī)電一體化技術(shù)的概念及其應(yīng)用
定義機(jī)電一體化技術(shù)需要從兩方面進(jìn)行分析，硬件和軟件。硬件主要包括機(jī)器主機(jī)、相關(guān)工作和控制系統(tǒng)、接口和執(zhí)行結(jié)構(gòu)等；軟件是按著人的意愿編寫的計(jì)算機(jī)程序，用于控制硬件實(shí)現(xiàn)某種特定的功能。研究和總結(jié)相關(guān)軟硬件設(shè)施的技術(shù)統(tǒng)稱為機(jī)電一體化技術(shù)。
1.1 機(jī)電一體化的硬件技術(shù)
1.1.1驅(qū)動(dòng)技術(shù)
驅(qū)動(dòng)技術(shù)的主要表現(xiàn)形式是在執(zhí)行結(jié)構(gòu)上?，F(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)方式主要有氣動(dòng)，液壓和電動(dòng)三種，區(qū)別在于動(dòng)力源的不同。其中應(yīng)用最廣泛的是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，因?yàn)闅鈩?dòng)和液壓的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)復(fù)雜一點(diǎn)，比較繁瑣。
1.1.2控制技術(shù)
控制技術(shù)主要指信息處理技術(shù)，機(jī)電一體化的技術(shù)水平的提高主要就是建立在信息處理技術(shù)提高的基礎(chǔ)上。信息處理技術(shù)的提高主要體現(xiàn)在處理輸入輸出的可靠性和抗干擾性，模型之間轉(zhuǎn)換的可靠性，處理設(shè)備的可靠性等。信息處理技術(shù)主要通過(guò)處理設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些硬件設(shè)備統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)硬件。衡量設(shè)備的好壞主要指標(biāo)就是體積的大小，容量的大小和功能的多少。高端的設(shè)備主要包括高級(jí)音頻處理機(jī)，高級(jí)視頻處理機(jī)，高級(jí)磁盤機(jī)，高級(jí)運(yùn)算處理機(jī)等。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多信息聯(lián)機(jī)處理，開(kāi)發(fā)小功率多功能部件。同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息處理裝置的智能化，提升信息處理設(shè)備的可靠性。
1.1.3接口
接口是傳輸控制指令的硬件連接設(shè)備，主要包括數(shù)據(jù)傳輸線和相關(guān)邏輯門電路。接口技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分之一。同時(shí)也是較為突出的問(wèn)題之一。接口設(shè)備的好壞直接關(guān)系著被連接設(shè)備的發(fā)揮作用的程度。
1.1.4主機(jī)技術(shù)
主機(jī)技術(shù)也就是最主要的機(jī)械技術(shù)。這方面要想提高需從兩方面進(jìn)行考慮，一方面是自身的設(shè)計(jì)上，比如說(shuō)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，采用新材料，改良構(gòu)造結(jié)構(gòu)，提高自身的硬度，耐磨度，減輕一下重量等等使模塊更加合理，可靠。另一方面是制造的工藝問(wèn)題。比如說(shuō)制定先進(jìn)的工藝流程，選定適當(dāng)?shù)募庸ぴO(shè)備，制訂科學(xué)合理的生產(chǎn)計(jì)劃等等。
1.1.5傳感器技術(shù)
傳感器技術(shù)根據(jù)用途分為兩類，內(nèi)部信息傳感技術(shù)和外部信息傳感技術(shù)。傳感技術(shù)主要體現(xiàn)在可靠性，靈敏度和精度上。信息的傳感方式主要是電，光，機(jī)械和流體等。外部傳感器經(jīng)常與檢測(cè)對(duì)象接觸，容易產(chǎn)生磨損影響檢測(cè)結(jié)果和精度。所以發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)對(duì)外部系統(tǒng)傳感器來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。傳感器的發(fā)展方向是功能的智能化和元件化。
1.2機(jī)電一體化軟件技術(shù)
軟件技術(shù)相對(duì)比較復(fù)雜，它主要是通過(guò)編寫一定的程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制和操作。軟件又被叫做“程序系統(tǒng)”，它是自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)，提高效率，擴(kuò)大功能的程序的總稱。一般將軟件根據(jù)功能的不同分為系統(tǒng)程序系統(tǒng)和應(yīng)用程序系統(tǒng)兩大部分。系統(tǒng)程序一般指的是中央主處理程序的編寫，應(yīng)用程序系統(tǒng)是指在系統(tǒng)程序的基礎(chǔ)上添加的一些應(yīng)用程序。軟件技術(shù)方面一項(xiàng)重要的工作就是推行軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，使之實(shí)現(xiàn)互換和通用的特性。
1.3軟件和硬件的關(guān)系
硬件就好像人類的肢體，軟件就是人類的大腦，大腦指揮肢體，肢體配合大腦，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)雙方的價(jià)值。因此，軟件和硬件缺一不可，必須協(xié)調(diào)發(fā)展。
1.4機(jī)電一體化技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域
機(jī)電一體化技術(shù)緊緊依附與科學(xué)技術(shù)之下，隨著科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展，所涉及的領(lǐng)域十分廣泛。包括機(jī)械技術(shù)，電子技術(shù)，共性技術(shù)，傳感技術(shù)等等。不同的技術(shù)所涉及的領(lǐng)域也是非常廣泛的。所以說(shuō)機(jī)電一體化技術(shù)是各類學(xué)科技術(shù)相互滲透，相互融合的產(chǎn)物。
2 機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品顧名思義，就是所有利用機(jī)電一體化技術(shù)制造出來(lái)的產(chǎn)品。產(chǎn)品種類多種多樣，發(fā)展勢(shì)頭迅猛?，F(xiàn)今的機(jī)電一體化設(shè)備逐漸發(fā)展到了機(jī)群和系統(tǒng)，并在逐步向智能化，自動(dòng)化，高效化改進(jìn)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)也已向自動(dòng)化車間或工廠發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品也成為了人們工作，學(xué)習(xí)，生活所必不可少的產(chǎn)品。
2.1機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類
根據(jù)結(jié)構(gòu)和作用的不同，大致分為以下四類：1）完全以電子裝置替代了原有機(jī)械結(jié)構(gòu)中的信息處理機(jī)構(gòu)，如智能電話，平板電腦，上網(wǎng)本等；2）內(nèi)置微機(jī)的大小型家用電器，這類裝置一面簡(jiǎn)化其自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)，一面又采用了電子裝置，比如家庭常用的全自動(dòng)洗衣機(jī)、影碟機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)等；3）機(jī)械機(jī)構(gòu)與電子裝置共存的設(shè)備產(chǎn)品。如計(jì)算機(jī)控制的一些機(jī)器，單反相機(jī)等等；4）高性能或多功能的機(jī)械產(chǎn)品。這類產(chǎn)品就是在本來(lái)就是高級(jí)機(jī)構(gòu)的機(jī)械上，利用電子技術(shù)進(jìn)行高級(jí)控制。比如智能機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控模具、防滑制動(dòng)器等等。
2.2機(jī)電一體化產(chǎn)品的特色和優(yōu)點(diǎn)
1）通過(guò)改進(jìn)電子元器件，增加了機(jī)器的使用時(shí)間和使用壽命。同時(shí)也提高了機(jī)器的可靠性；
2）通過(guò)元器件的改進(jìn)，簡(jiǎn)化了機(jī)器的結(jié)構(gòu)，縮小了體積，使產(chǎn)品更加便于攜帶；
3）通過(guò)技術(shù)的改良，產(chǎn)品種類更加豐富，功能也更加齊全。
4）智能化操作，通過(guò)自動(dòng)監(jiān)視和診斷，能夠?qū)σ恍┩话l(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處理，提高了產(chǎn)品的安全性；
5）采用機(jī)電一體化設(shè)備，提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品本身的精度也得到了提高，生產(chǎn)作業(yè)更加高效，操作更加合理，減少了人工成本，擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模，全面降低了產(chǎn)品成本；
6）機(jī)電一體化產(chǎn)品由原來(lái)的低檔變?yōu)楦邫n，首先增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)出了屬于自己的一份力量；
7）機(jī)械本身只按照計(jì)算機(jī)程序指令進(jìn)行工作，這樣可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品動(dòng)作的自動(dòng)化。
8）增加了產(chǎn)品的功能，擴(kuò)大了產(chǎn)品的使用范圍。
3結(jié)論
隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸走向成熟。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化產(chǎn)品的市場(chǎng)前景更加廣闊。國(guó)家也慢慢地制定了很多發(fā)展規(guī)劃用于支持機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展。機(jī)電一體化的發(fā)展前景是相當(dāng)可觀的。讓我們共同期待機(jī)電一體化所創(chuàng)造的美好的明天。
參考文獻(xiàn)
1機(jī)電一體化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及在工程機(jī)械中的應(yīng)用
（1）機(jī)電一體化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用有著諸多的優(yōu)勢(shì)，能有效提高生產(chǎn)力，工程機(jī)械機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用，在信息自動(dòng)化的處理能力上比較突出，自動(dòng)化的信息處理能力大大提高了作業(yè)效率，可進(jìn)行高精度控制以及檢測(cè)。機(jī)械系統(tǒng)的啟動(dòng)控制能力強(qiáng)，這些優(yōu)勢(shì)就使得機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛。機(jī)電一體化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在安全性能強(qiáng)的層面，一體化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用能大大提高機(jī)械設(shè)備的性能，功能比較全，其中報(bào)警以及監(jiān)控的功能下，能保障機(jī)械應(yīng)用的安全。（2）機(jī)電一體化的應(yīng)用發(fā)展。機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械當(dāng)中，在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開(kāi)始了，一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家意識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)和工程機(jī)械領(lǐng)域結(jié)合的重要性，到了20世紀(jì)80年代的時(shí)候，微電子技術(shù)的發(fā)展比較快速，對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)發(fā)展有著促進(jìn)作用，并加強(qiáng)了機(jī)電一體化在工程機(jī)械當(dāng)中的應(yīng)用程度，工程機(jī)械的技術(shù)水平得到了顯著提高。當(dāng)前工程機(jī)械設(shè)備總體研發(fā)的理論有著突破，架構(gòu)在電子計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上的數(shù)控技術(shù)成為工程機(jī)械發(fā)展的主流技術(shù)，工程機(jī)械的智能化發(fā)展將會(huì)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，工程機(jī)械設(shè)備技術(shù)水平將會(huì)進(jìn)一步的升級(jí)。（3）機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用。機(jī)電一體化應(yīng)用在工程機(jī)械當(dāng)中，能發(fā)揮其積極作用，在節(jié)能機(jī)械設(shè)備方面應(yīng)用可發(fā)揮節(jié)約能源的作用。以往的工程機(jī)械應(yīng)用，生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行不穩(wěn)定以及不暢的現(xiàn)象比較突出，這會(huì)造成能源資源的浪費(fèi)。由于機(jī)械設(shè)備自身的功能協(xié)調(diào)性差、功能性不強(qiáng)，就出現(xiàn)了這些問(wèn)題。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用就能夠提高機(jī)械設(shè)備自身的性能，在自動(dòng)化的程度上大大提高了，從而有助于減少材料資源的使用，材料成本就能有效降低，機(jī)電一體化下的工程機(jī)械應(yīng)用安全性能好，環(huán)保性能也好，提高了設(shè)備使用效率。機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用，自動(dòng)化作業(yè)的功能發(fā)揮比較突出，自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的結(jié)合，就能帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用對(duì)工程機(jī)械的自動(dòng)化水平得到了有效提高，能有效實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化以及全自動(dòng)化的操作，和傳統(tǒng)工程機(jī)械的作業(yè)方式相比就有著很大轉(zhuǎn)變，大大提高了生產(chǎn)效率。工程機(jī)械當(dāng)中機(jī)電一體化的應(yīng)用過(guò)程中，監(jiān)控的功能應(yīng)用發(fā)揮著重要作用，能有效保障工程機(jī)械的應(yīng)用安全，及時(shí)解決故障。監(jiān)控技術(shù)在工程機(jī)械運(yùn)作當(dāng)中，是對(duì)電子技術(shù)的應(yīng)用構(gòu)建了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)用到了電子以及控制多項(xiàng)的技術(shù)，對(duì)電子監(jiān)控裝置有效進(jìn)行了創(chuàng)造，改善了整體工程的工作狀態(tài)，也有助于設(shè)備內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的性能提高，能有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障診斷的目標(biāo)診斷。在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，工作人員根據(jù)警報(bào)所提示的信息找到解決故障的方案，大大提高了故障解決效率，也能有效降低故障發(fā)生率。
2機(jī)電一體化背景下工程機(jī)械應(yīng)用發(fā)展前景
（1）工程機(jī)械智能化發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)的支持下，工程機(jī)械的發(fā)展在未來(lái)將會(huì)向著智能化方向邁進(jìn)。當(dāng)前已經(jīng)有諸多國(guó)家在工程機(jī)械當(dāng)中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能化的發(fā)展。從我國(guó)工程機(jī)械智能化的程度來(lái)看還處在初期的發(fā)展階段，對(duì)于工程機(jī)械機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用研究還在進(jìn)一步的深化當(dāng)中，主要的發(fā)展方向還是實(shí)現(xiàn)全面智能化的目標(biāo)。當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的結(jié)合，通過(guò)將混沌動(dòng)力學(xué)以及運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)等各種學(xué)科技術(shù)知識(shí)進(jìn)行了整合，使數(shù)控的能力水平得到了顯著提高，智能化工程機(jī)械的發(fā)展將會(huì)在高技術(shù)以及高性能和高效率目標(biāo)方面得以實(shí)現(xiàn)。（2）工程機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展。機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用以及技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)下，會(huì)有助于工程機(jī)械的自動(dòng)化水平提高，這也是我國(guó)工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展的重要目標(biāo)。機(jī)電一體化下的機(jī)械自動(dòng)化水平的提高，能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)性能有效優(yōu)化，使生產(chǎn)的自動(dòng)化程度提高，保障機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量，最大化的減少事故的發(fā)生，保障了機(jī)械應(yīng)用的安全。在未來(lái)的進(jìn)一步技術(shù)發(fā)展中，我國(guó)對(duì)工程機(jī)械的自動(dòng)化要求將會(huì)有所提高，屆時(shí)就能從整體上提高工程機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展水平。（3）工程機(jī)械微型化及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。技術(shù)水平的進(jìn)一步提高下，工程機(jī)械在微型化的發(fā)展方面將會(huì)有很大進(jìn)步。微型機(jī)電一體化系統(tǒng)主要是把電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和納米尺度進(jìn)行融合，將機(jī)電一體化產(chǎn)品的體積縮小，突出運(yùn)動(dòng)靈活的特征，采取精細(xì)化加工的技術(shù)應(yīng)用，這樣就能有助于保障工程機(jī)械性能的提高。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的提高和廣泛應(yīng)用，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和工程機(jī)械的發(fā)展相結(jié)合，這就能進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)電一體化的整體性能，使產(chǎn)品向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
現(xiàn)代的煤礦生產(chǎn)逐步對(duì)機(jī)電一體化加以實(shí)現(xiàn)，這種實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)是指將自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理、機(jī)械和計(jì)算機(jī)等技術(shù)進(jìn)行復(fù)合的應(yīng)用，是由傳統(tǒng)的機(jī)械工程轉(zhuǎn)變?yōu)槲㈦娮蛹夹g(shù)方向的由多種現(xiàn)代化技術(shù)相互融合的綜合技術(shù)，因此應(yīng)用實(shí)踐非常的廣泛。煤礦工作若想達(dá)到高產(chǎn)、高效的程度，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是唯一的選擇。我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)于機(jī)電一體化的應(yīng)用正處于處于階段，各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用深度還有待進(jìn)一步強(qiáng)化，本文對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行研究，有助于以后應(yīng)用的相關(guān)借鑒。
1 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的概念
機(jī)電一體化的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，將機(jī)械和電子等多種相關(guān)技術(shù)加以融合，從而使系統(tǒng)整體和產(chǎn)品具有最佳的性能。機(jī)電一體化作為技術(shù)群組的一個(gè)總體稱呼，它是由很多表現(xiàn)出特定功能的電子和機(jī)械設(shè)備組成，機(jī)電一體化即為電子、機(jī)械工程的有機(jī)整體，其反映的思想也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與集成綜合技術(shù)。實(shí)踐中可以看到，機(jī)電一體化具有非常大的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在其自身所擁有的節(jié)能性，在低碳經(jīng)濟(jì)的背景下有良好的發(fā)展前景，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。第一，基于運(yùn)行和負(fù)荷情況自主進(jìn)行控制與調(diào)整，使能源的使用量與排放得到有效減少。第二，結(jié)構(gòu)構(gòu)成簡(jiǎn)單，有較高的實(shí)際可操作性。機(jī)電一體化是以應(yīng)用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，通過(guò)設(shè)計(jì)制造而成，因此非常的嚴(yán)謹(jǐn)，而且這一體系可以將信息處理、監(jiān)視以及運(yùn)算功能有機(jī)的結(jié)合在一起，由此可見(jiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，使之逐步趨向于現(xiàn)代化、智能化和規(guī)范化，在當(dāng)前國(guó)內(nèi)煤礦生產(chǎn)中所扮演的角色是不可替代的。
2 我國(guó)應(yīng)用機(jī)電一體化的歷史
我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)處于萌芽狀態(tài)應(yīng)該歸于我國(guó)自行研究所設(shè)計(jì)出來(lái)的第一套綜合機(jī)械化采煤工作面的投入使用。但當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)械化綜合應(yīng)用仍然剛剛起步，具體應(yīng)用過(guò)程中仍需依賴采煤機(jī)由液壓牽引轉(zhuǎn)化成電牽引。自從那以后，不斷出現(xiàn)和應(yīng)用的技術(shù)便層出不窮，像支架電液微機(jī)技術(shù)、故障診斷等。21世紀(jì)，我國(guó)的煤炭機(jī)電一體化技術(shù)所進(jìn)行的研究與應(yīng)用在大型固定設(shè)備的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控和后備保護(hù)方面所取得的顯著成果有目共睹。但是，較之于西方發(fā)達(dá)國(guó)家而言，國(guó)內(nèi)的采煤技術(shù)依然非常的落實(shí)，實(shí)踐中還存在著很多的問(wèn)題與不足。
3 煤礦發(fā)展中的機(jī)電一體化應(yīng)用分析
第一，提升機(jī)上的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用。采礦實(shí)踐中，電氣自動(dòng)化已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。對(duì)于采煤機(jī)而言，以前的起步標(biāo)準(zhǔn)必須是中厚煤層，現(xiàn)在已經(jīng)可以在淺煤層相應(yīng)進(jìn)行實(shí)施。目前，因?qū)L筒式采煤機(jī)的運(yùn)用，基本可以從整體上使大功率、高產(chǎn)量開(kāi)采的目標(biāo)達(dá)到。滾筒式的采煤機(jī)在牽引方面的飛躍是區(qū)別于其他傳統(tǒng)的采煤機(jī)的。其良好的牽引特性使它可以對(duì)較大的阻力進(jìn)行克服并且及時(shí)地向電網(wǎng)反饋電能。與此同時(shí)，這種具有極高可靠性能的牽引方式不僅尺寸較小、操作便易，而且使用年限很長(zhǎng)，檢修工作無(wú)時(shí)常進(jìn)行的必要，工作質(zhì)量和效率非常的高。
第二，煤礦運(yùn)輸過(guò)程中的機(jī)電一體化應(yīng)用。煤礦井下原煤進(jìn)行輸送的首要工具是帶式輸送機(jī)。其具有的特點(diǎn)主要有：效率高、大的輸送量、可靠運(yùn)行、較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)長(zhǎng)距離輸送等。當(dāng)前，駐澳的此設(shè)備所應(yīng)用的是CST可控的軟啟動(dòng)裝置，此裝置是機(jī)電液一體化的綜合。其軟驅(qū)動(dòng)裝置是特意為平滑起運(yùn)送大慣性載荷而研究設(shè)計(jì)的，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)由多臺(tái)或者是一臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)的。因?yàn)橐恍l件，比如動(dòng)態(tài)分析、在線監(jiān)控以及啟動(dòng)延遲等技術(shù)制約，造成國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)仍不能同時(shí)超過(guò)3個(gè)，這就嚴(yán)重影響了國(guó)內(nèi)輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)量、長(zhǎng)度。除此之外，國(guó)內(nèi)輸送機(jī)主要存在的缺點(diǎn)也不少，像其靈敏度和壽命低、可靠性差以及監(jiān)控設(shè)備功能少。
第三，煤礦生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)礦井生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)機(jī)械設(shè)備提出了更高的要求，尤其是對(duì)一些大功率機(jī)械設(shè)備要求更高一些?；诖?，多數(shù)情況下都會(huì)將真空開(kāi)關(guān)有效的應(yīng)用在高壓開(kāi)關(guān)柜上，從而提高其服役期限。維護(hù)量相應(yīng)減少且功率因數(shù)得到提高；同時(shí)，基于膠帶機(jī)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)中的集中控制，并且還可以有效加強(qiáng)圖像化以及信息化設(shè)備監(jiān)控，這對(duì)全面提高煤礦生產(chǎn)安全性，具有非常重要的作用。
第四，煤礦生產(chǎn)自動(dòng)監(jiān)控過(guò)程中的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用。實(shí)踐中，通過(guò)微電腦自動(dòng)變速控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生產(chǎn)中的綜掘機(jī)在線監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的簡(jiǎn)單化與實(shí)際可操作性，從而有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在此過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮電機(jī)的作用，以有效降低能耗，提高人員、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。在目前國(guó)內(nèi)形勢(shì)下，對(duì)于微電腦運(yùn)用，實(shí)行綜合采煤機(jī)的有效控制，非常有益，同時(shí)它還可以讓機(jī)械針對(duì)那些原本危險(xiǎn)或者無(wú)法靠近的地方進(jìn)行機(jī)械作業(yè)。
4 我國(guó)機(jī)電一體化的成果及其發(fā)展前景
機(jī)電一體化的投入使用不僅可以大大降低礦工的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加收入，而且對(duì)于煤礦生產(chǎn)的安全可靠性具有非常重要的作用?；诖?，從整個(gè)層面上而言，其綜合效益是非?？捎^的。同時(shí)，其對(duì)穩(wěn)定煤炭市場(chǎng)有序健康的發(fā)展加以促進(jìn)，也對(duì)我國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)行建設(shè)有利。因此，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍非常的廣泛，而且其未來(lái)應(yīng)用價(jià)值會(huì)更大。
從實(shí)踐中來(lái)看，如果機(jī)電一體化按照當(dāng)前的勢(shì)頭繼續(xù)發(fā)展，則一定會(huì)成為一種綠色環(huán)保技術(shù)。在此過(guò)程中，還要對(duì)國(guó)外的一些先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行有效利用，對(duì)機(jī)電設(shè)備中的通信功能予以強(qiáng)化。同時(shí)，還要切實(shí)對(duì)當(dāng)前機(jī)電類產(chǎn)品進(jìn)行有效改進(jìn)和完善，增強(qiáng)其用途，以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。
5 結(jié)語(yǔ)
本文主要對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望可以為以后對(duì)其研究提供一些可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，從而為我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展奠定研究基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
Key words： mechanical and electrical integration；application situation；development trend
中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）08-0110-02
0 引言
眾所周知，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)極大地推動(dòng)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)改造和革命。迄今為止，世界各國(guó)都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。近些年來(lái)，我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，這些技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，形成了機(jī)電一體化，不僅對(duì)機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品功能、構(gòu)成和技術(shù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響，而且也給機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)方式及管理體系帶來(lái)了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)從“機(jī)械電氣化”時(shí)代邁入了“機(jī)電一體化”階段。在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，不僅深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)，而且深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展[1，2]。
1 機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機(jī)械和電子技術(shù)集成結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。作為一門新型學(xué)科，機(jī)電一體化已經(jīng)建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進(jìn)步不斷得到充實(shí)和更新。機(jī)電一體化的基本特征表現(xiàn)在：它從系統(tǒng)的視角出發(fā)，成功將微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)的應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái)。作為一種系統(tǒng)工程技術(shù)，機(jī)電一體化通過(guò)對(duì)各功能單元進(jìn)行合理布局與配置，使這些功能的高質(zhì)量、高可靠性、低能耗價(jià)值得到了充分的體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化系統(tǒng)的目的。一個(gè)所謂的機(jī)電一體化產(chǎn)品或機(jī)電一體化系統(tǒng)就由此產(chǎn)生。所以，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面[3]。需要特別指出的是，機(jī)電一體化技術(shù)并不是微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等新技術(shù)的簡(jiǎn)單拼湊，而是將以上技術(shù)群進(jìn)行有機(jī)融合的綜合技術(shù)。正是這一點(diǎn)，使機(jī)電一體化在概念上與機(jī)械電氣化相區(qū)別。從發(fā)展歷程看，盡管從純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，但這樣的機(jī)械工程技術(shù)仍屬傳統(tǒng)機(jī)械。進(jìn)入到機(jī)電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機(jī)械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動(dòng)處理信息、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制等許多新的功能。形象地說(shuō)，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅可以替代人力去完成許多機(jī)械勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實(shí)現(xiàn)了感官與頭腦的延伸。這一點(diǎn)也在功能上將機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化區(qū)別開(kāi)。這個(gè)定義強(qiáng)調(diào)它將扮演越來(lái)越重要的角色機(jī)電整合。它在復(fù)雜的非線性上下文包括電腦和數(shù)字信號(hào)處理器（dsp），它存儲(chǔ)和處理信息、通訊和互聯(lián)網(wǎng)，這發(fā)送信息，以及各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件[4]。
2 國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
當(dāng)前我國(guó)正處于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展階段，盡管較之以往我們的機(jī)電產(chǎn)品出口取得了顯著的成績(jī)，但是仍然不能忽視存在的問(wèn)題。正確對(duì)待機(jī)遇和挑戰(zhàn)，思考并解決當(dāng)前存在的問(wèn)題無(wú)疑會(huì)有助于提高我國(guó)機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的水平和性能，對(duì)于完善我們的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度也大有裨益。從促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動(dòng)完整的機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)形成的角度看，我們的機(jī)電一體化面臨以下兩點(diǎn)任務(wù)：其一，要進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效，這就需要對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行微電子技術(shù)改造。其二，大張旗鼓地開(kāi)發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代[5，6]。
首先，在技術(shù)政策上，要對(duì)能耗高、效率低下、不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行限制，加快對(duì)落后產(chǎn)品的淘汰。同時(shí)，要鼓勵(lì)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)改造。
其次，我國(guó)機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣，發(fā)展迅速，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展不可能面面俱到，所以我們應(yīng)建立機(jī)電一體化行業(yè)“協(xié)會(huì)”性質(zhì)的統(tǒng)管合作機(jī)構(gòu)，并賦予其職能，既有利于深入的行業(yè)調(diào)查，指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整，發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目，又有助于制定出縱覽全局的“機(jī)電一體化”發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃，以避免開(kāi)發(fā)上重復(fù)、生產(chǎn)上撞車。
再次，通過(guò)“協(xié)會(huì)”的有效組織和廣泛宣傳，一來(lái)可以建立行業(yè)信息平臺(tái)，及時(shí)分享更多的行業(yè)內(nèi)部信息，二來(lái)可以增加產(chǎn)業(yè)在社會(huì)上的認(rèn)知，使行業(yè)內(nèi)外都重視和支持“機(jī)電一體化”的發(fā)展，既可以吸引外商到我國(guó)投資發(fā)展“機(jī)電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調(diào)配資源。同時(shí)，盡管人民幣升值短期內(nèi)會(huì)減緩我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品出口，但對(duì)技術(shù)貿(mào)易來(lái)講，卻可以利用此時(shí)的時(shí)機(jī)，大量引進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，反哺自身加工業(yè)，提高企業(yè)的利潤(rùn)空間。作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，既是振興我國(guó)傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，也是一條促使機(jī)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整日益完善的捷徑[7，8]。
3 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
Microelectro-mechanical系統(tǒng)（MEMS）一直是一個(gè)近年來(lái)熱門研究領(lǐng)域。它也是一個(gè)快速增長(zhǎng)的行業(yè)，它們的大小已經(jīng)超過(guò)100億美元，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的MEMS一直在等產(chǎn)品汽車安全氣囊和噴墨打印機(jī)。MEMS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到開(kāi)發(fā)微型光學(xué)開(kāi)關(guān)來(lái)處理高卷數(shù)據(jù)和話音通信的通信。MEMS本身是一個(gè)機(jī)電一體化極好的例子。作為另一個(gè)措施，表示的重要性小型化、美國(guó)政府投資270美元在2000年在國(guó)家納米技術(shù)倡議關(guān)于人口統(tǒng)計(jì)學(xué)的改變，ASME報(bào)告中，“人口統(tǒng)計(jì)學(xué)是第二強(qiáng)大的力量改變世界的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)。在未來(lái)40年，世界人口預(yù)計(jì)將將增長(zhǎng)50%左右。嬰兒潮一代將進(jìn)入高級(jí)成熟度然后年老?！叭缓?，報(bào)告觸動(dòng)了幾個(gè)具體的方面包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢(shì)。雖然報(bào)告中沒(méi)有討論ASME，這種趨勢(shì)將激勵(lì)機(jī)電朝著人性化方向發(fā)展，如護(hù)理機(jī)器人的研發(fā)被稱為人類友好的機(jī)電一體化。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）最近發(fā)表了一份報(bào)告，題為《機(jī)械工程在21世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)》，其內(nèi)容主要介紹了從20世紀(jì)到21世紀(jì)機(jī)電一體化的進(jìn)展和今后發(fā)展的趨勢(shì)。它從以下四個(gè)類別描述了工程學(xué)的變革趨勢(shì)：技術(shù)變革、人口變革、經(jīng)濟(jì)變革和社會(huì)變革。隨著科技的進(jìn)步，以下八個(gè)領(lǐng)域?qū)?huì)是機(jī)電一體化發(fā)展的主要途徑：信息技術(shù)、微型化、材料科學(xué)、生物工程和醫(yī)藥、能源、運(yùn)輸、環(huán)境工程和制造業(yè)等[9，10]。
4 結(jié)論
在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)逐漸增強(qiáng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的當(dāng)今社會(huì)，機(jī)電一體化的發(fā)展對(duì)優(yōu)化本國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)具有至關(guān)重要的作用。機(jī)電制造思維是基于現(xiàn)代工程教育而逐步興起和發(fā)展起來(lái)的。機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越光明?？偠灾?，機(jī)電一體化技術(shù)作為機(jī)械技術(shù)，信息技術(shù)，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合、發(fā)展與延伸，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷建設(shè)發(fā)展的過(guò)程中占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。我們需要明確機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向，妥善處理機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中面臨的問(wèn)題與障礙，推動(dòng)機(jī)電一體化時(shí)代的全面發(fā)展。
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機(jī)電一體化概念
機(jī)電一體化是一項(xiàng)綜合的機(jī)械電子技術(shù)。其融合了機(jī)械、電工電子、微電子、信息以及傳感器技術(shù)等，并將這些技術(shù)充分地應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的解決當(dāng)中。
機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀(jì)90年代后期，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了智能化新階段，這說(shuō)明機(jī)電一體化已經(jīng)進(jìn)入了深度發(fā)展階段。隨著光學(xué)以及通信技術(shù)的不斷融入，微細(xì)加工技術(shù)已經(jīng)成為了機(jī)電一體化中的重要技術(shù)。并且，演變出光機(jī)電一體化以及微機(jī)電一體化。另外，機(jī)電一體化建模設(shè)計(jì)、分析以及集成方法，也已經(jīng)呈現(xiàn)出深入研究趨勢(shì)。
隨著人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及光纖技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，機(jī)電一體化步入了新的發(fā)展階段。并逐步形成了完整的機(jī)電一體化科學(xué)體系。國(guó)內(nèi)對(duì)這方面的研究工作起步較晚，上個(gè)世紀(jì)八十年代才開(kāi)始深入研究與應(yīng)用。隨著對(duì)其重要性認(rèn)識(shí)的不斷加強(qiáng)，2010年，國(guó)家發(fā)展綱要中對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向以及其深遠(yuǎn)影響進(jìn)行了充分的探索。目前，在國(guó)家政策的宏觀促進(jìn)下，我國(guó)的各大高校、研究機(jī)構(gòu)以及相關(guān)的企業(yè)集團(tuán)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了深入的應(yīng)用與研究。不過(guò)，同歐美的一些國(guó)家相比，仍存在一定的差距有待于進(jìn)一步提高。
機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，其未來(lái)將朝著數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。
1.數(shù)字化發(fā)展
微控制器的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，使得機(jī)電產(chǎn)品向數(shù)字化方面發(fā)展成為可能，例如：數(shù)控機(jī)床以及機(jī)器人等。并且，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬設(shè)計(jì)以及集成制造等功能的實(shí)現(xiàn)為機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造數(shù)字化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)，有助于遠(yuǎn)程控制以及維護(hù)的有效實(shí)現(xiàn)。
2.智能化發(fā)展
智能技術(shù)的快速發(fā)展，使得機(jī)電產(chǎn)品智能化實(shí)現(xiàn)成為了可能。具有“智能”的機(jī)電產(chǎn)品，可以擁有類似于人類的邏輯思考模式，對(duì)事物進(jìn)行簡(jiǎn)單的推理和判斷。例如：在CNC數(shù)控機(jī)床上，配置智能輸入/輸出接口以及智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，不僅能夠有效降低操作人員的工作量，還能夠降低大量的維護(hù)成本。同時(shí)，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波理論等人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，機(jī)電一體化的智能化優(yōu)勢(shì)將會(huì)越來(lái)越大。
3.模塊化發(fā)展
目前，機(jī)電一體化產(chǎn)品品種眾多。為機(jī)電一體化標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口以及環(huán)境接口集成的單元模塊提供了良好的發(fā)展前景。例如：構(gòu)建動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元，使其具有減速以及變頻調(diào)速功能?；蛘撸瑫r(shí)具備圖像處理以及識(shí)別的電機(jī)一體控制單元。
4.網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品價(jià)格日益下降，為其的普及工作帶來(lái)了便利條件。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各類遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)。其遠(yuǎn)程控制終端便是機(jī)電一體化產(chǎn)品，當(dāng)發(fā)展到一定程度時(shí)，人們可以利用家庭網(wǎng)絡(luò)對(duì)家庭中的各項(xiàng)電氣設(shè)備進(jìn)行計(jì)算機(jī)集中管理，進(jìn)而享受更加現(xiàn)代化的生活。
5.人性化發(fā)展
機(jī)電一體化產(chǎn)品最終的服務(wù)對(duì)象是人，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為其增加類似于人類的智能以及情感等人性化特征，以便于為人類提供更加人性化的服務(wù)，是機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要，也是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。
6.微型化發(fā)展
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。國(guó)內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺(jué)傳感器），各種微構(gòu)件等。
7.綠色化發(fā)展
綠色環(huán)保是所有工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，機(jī)電一體化也不例外。隨著科技的快速發(fā)展，人們的生活也發(fā)生了翻天覆地的變化。然而，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護(hù)環(huán)境，回歸自然，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。
中圖分類號(hào)：TH657.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）05-0118-01
煤礦是我國(guó)最為主要的能源之一，提高其生產(chǎn)效率就成為煤礦行業(yè)的重要工作。機(jī)電一體化是提高煤礦生產(chǎn)效率的重要措施，分析其中存在的問(wèn)題，找出對(duì)應(yīng)的方法，也就成為煤礦行業(yè)工作的核心和關(guān)鍵點(diǎn)。
1 煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用的現(xiàn)狀
1.1 應(yīng)用于采煤設(shè)備中
采煤設(shè)備的生產(chǎn)效率直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的整體效率，通過(guò)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠大幅度的提高其牽引能動(dòng)性，提升其制動(dòng)能效，減少了設(shè)備的故障發(fā)生率，降低了設(shè)備維護(hù)所需要的人力和物力成本，增強(qiáng)了設(shè)備對(duì)惡劣環(huán)境的抵抗能力，從多個(gè)方面提高了設(shè)備運(yùn)行的安全和效率。
1.2 應(yīng)用于運(yùn)輸設(shè)備中
煤礦的運(yùn)輸速度在一定程度上會(huì)影響煤礦生產(chǎn)的效率，而隨著我國(guó)各方面對(duì)煤炭資源需求的不斷提升，就對(duì)煤礦的運(yùn)輸速度提出了更高要求。在運(yùn)輸設(shè)備中使用機(jī)電一體化措施，能夠通過(guò)自動(dòng)化管控的方式對(duì)帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行操作，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)和控制，提高了慣性荷載處理的效率，從而實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程的可靠和高效。
1.3 應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中
將機(jī)電一體化應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患，采取相應(yīng)的處理措施，避免了安全事故的發(fā)生，保證了設(shè)備運(yùn)行的持續(xù)高效，降低了生產(chǎn)中設(shè)備停運(yùn)等影響生產(chǎn)效率問(wèn)題的發(fā)生，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。同時(shí)，機(jī)電一體化的而運(yùn)用，還能夠促進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件的研發(fā)，為煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化提供保障。
2 煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用存在的問(wèn)題
2.1 管理制度落實(shí)不夠
機(jī)電安全管理制度是機(jī)電一體化功能充分發(fā)揮的重要保證，對(duì)于安全生產(chǎn)有著重要作用。但是，在實(shí)際執(zhí)行中，卻存在著落實(shí)不夠問(wèn)題，給機(jī)電一體化運(yùn)行的安全帶來(lái)較大影響。
①許多機(jī)電企業(yè)對(duì)于機(jī)電安全管理的重要性認(rèn)識(shí)不足，使管理工作只是流于形式，在實(shí)際管理中各種違規(guī)現(xiàn)象依然屢見(jiàn)不鮮。
②對(duì)于安全管理的監(jiān)督嚴(yán)重不足，許多安檢人員在工作中敷衍了事、沒(méi)有積極性和主動(dòng)性，甚至是隨意填寫安檢表，使得許多安全隱患難以被發(fā)現(xiàn)，增加了安全事故發(fā)生的概率，給生產(chǎn)效率造成潛在隱患。
2.2 機(jī)電設(shè)備落后
雖然機(jī)電一體化能夠有效提高生產(chǎn)效率，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，許多煤炭企業(yè)只注重眼前利益，對(duì)于機(jī)電設(shè)備的重視不夠，導(dǎo)致了一系列的問(wèn)題。
①機(jī)電設(shè)備老化問(wèn)題，許多企業(yè)的機(jī)電設(shè)備使用時(shí)間已經(jīng)超過(guò)了規(guī)定的使用年限，但仍在運(yùn)行之中，存在著較大的隱患。
②超負(fù)荷運(yùn)行問(wèn)題，許多企業(yè)為了追求更大的產(chǎn)量，并不考慮機(jī)電設(shè)備自身的荷載，只是一味的長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行，縮短了設(shè)備的使用年限，給設(shè)備安全造成不良影響。
③缺乏對(duì)設(shè)備的維護(hù)，許多機(jī)電設(shè)備為了滿足生產(chǎn)需求，持續(xù)不斷的處于運(yùn)行狀態(tài)，并沒(méi)有及時(shí)的停運(yùn)檢修，增加了其安全事故發(fā)生的概率。
2.3 機(jī)電人員素質(zhì)不足
機(jī)電人員素質(zhì)不足也是影響煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用水平的重要因素。
①機(jī)電人員自身技能水平不足，缺乏對(duì)各種機(jī)電設(shè)備性能、參數(shù)指標(biāo)、運(yùn)行故障解決等的了解與掌握，使其無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)或解決設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。
②機(jī)電人員工作態(tài)度問(wèn)題，許多員工都存在著責(zé)任心不強(qiáng)、日常操作或檢修較為隨意等問(wèn)題，給機(jī)電設(shè)備運(yùn)行安全造成極大威脅。
3 煤礦機(jī)電一體化創(chuàng)新應(yīng)用措施
3.1 智能技術(shù)的應(yīng)用
為了避免由于管理制度落實(shí)不到位或人員素質(zhì)不足等給煤礦機(jī)電一體化造成的不利影響，運(yùn)用智能技術(shù)就成為一種有效的解決措施。
①智能技術(shù)可以降低人為因素對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的干擾，通過(guò)智能系統(tǒng)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中存在問(wèn)題進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，有效降低故障發(fā)生率。
②智能技術(shù)還能夠增加機(jī)電一體化的功能，得到更為全面、準(zhǔn)確的礦井信息，從而提高生產(chǎn)的安全性。
3.2 微型設(shè)備的應(yīng)用
隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及煤礦開(kāi)采工作的需求，一些無(wú)法利用大型設(shè)備完成的工作需要引進(jìn)微型設(shè)備。
①微型設(shè)備能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的工作環(huán)境，進(jìn)入到礦井更深處，為擴(kuò)展開(kāi)采范圍提供幫助。
②微型設(shè)備的攜帶、操作更為方便，降低機(jī)電設(shè)備按照運(yùn)行需要的人力、物力成本，實(shí)現(xiàn)全地形、全天候作業(yè)，進(jìn)而提高煤炭生產(chǎn)工作的效率。
3.3 系統(tǒng)化設(shè)備的應(yīng)用
隨著各種新技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化中包含的技術(shù)種類也越加繁多，在一定程度上增加了其使用難度，因此，將各種技術(shù)納入到一個(gè)系統(tǒng)中，提高設(shè)備的功能性，就成為機(jī)電一體化的重要內(nèi)容。系統(tǒng)化設(shè)備的應(yīng)用能夠有效避免設(shè)備運(yùn)行中各方面不協(xié)調(diào)而造成的問(wèn)題，充分發(fā)揮各方面的功能，從而提升煤礦生產(chǎn)工作的效率。
3.4 環(huán)?；O(shè)備的應(yīng)用
隨著人們環(huán)保意識(shí)的增加，煤炭生產(chǎn)工作也必然朝著綠色生產(chǎn)的方向發(fā)展，如此一來(lái)，環(huán)保化的機(jī)電一體化設(shè)備就會(huì)被運(yùn)用的煤礦生產(chǎn)中。環(huán)?；脑O(shè)備通過(guò)有效降低生產(chǎn)過(guò)程中污染物產(chǎn)生量，加強(qiáng)對(duì)各種廢棄物的回收利用，控制各種環(huán)境污染物的排出量，從而有效實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化生產(chǎn)的綠色環(huán)保。
4 結(jié) 語(yǔ)
隨著我國(guó)煤礦生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)水平的日益提高，煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展將會(huì)得到長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。在當(dāng)前的煤礦機(jī)電一體化中，還存在著較多影響其生產(chǎn)效率的因素，對(duì)其發(fā)展造成了嚴(yán)重阻礙。因此，為了促進(jìn)煤礦機(jī)電一體化的順利發(fā)展，需要加強(qiáng)對(duì)這些問(wèn)題的重視，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決，并積極開(kāi)發(fā)創(chuàng)新應(yīng)用方法，來(lái)從各個(gè)方面有效提高煤礦機(jī)電一體的生產(chǎn)效率，從而提高其應(yīng)用水平。
參考文獻(xiàn)：
