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機械設備中應用自動化技術的重要性及途徑

來源:能源與節能 作者:張麗媛
發布于:2021-03-18 共3077字

  摘要:煤礦開采需要使用大量的機械設備,設備的性能對開采效率和安全性有著重要影響。為了提升機械設備的性能,先進的電氣自動化技術已經在機械設備中得到了普遍應用。通過分析機械設備中應用自動化技術的優勢,重點介紹了電氣自動化技術在機械設備中的應用情況,以期為認識現代化的煤礦機械設備提供參考。

  關鍵詞:煤礦開采; 機械設備; 電氣自動化;

  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;

電氣自動化

  隨著科學技術的發展,煤礦開采效率和安全性得到明顯提升,其中典型的是千萬噸級礦井的出現。煤礦行業的發展與機械設備的發展有直接聯系,機械設備的性能越好,煤礦開采的效率就越高[1,2,3].鑒于現代煤礦采用的是重型機械設備,采用傳統的控制方式已經不能滿足生產需要。為此,現代化機械設備都應用了電氣自動化技術。電氣自動化技術的應用不僅提高了設備操控的便捷性,還提高了設備的安全性,主要體現在設備的儀表、設備的控制以及保護等方面。本文圍繞電氣自動化技術應用的重要性展開論述,重點分析了電氣自動化技術在機械設備中的應用。

  1 應用電氣自動化技術的重要性

  在煤礦機械設備中應用電氣自動化技術是未來的發展趨勢,可以提高設備的性能,使設備管理以及操作更加便捷。下面將從技術上和管理上說明電氣自動化技術對于煤礦機械設備的重要性。

  1.1 提高煤礦機械設備的性能

  電氣自動化技術與機械設備結合的關鍵在于將機械設備中的機械開關用電氣控制。傳統的機械設備在操控時采用的是機械式操控桿,這種設備控制方法不僅會導致設備的運行狀態不穩,還容易出現設備控制失效的問題,嚴重影響設備的使用壽命。更為致命的是,機械式控制不能精確控制設備的運行狀態[4].而采用電氣自動化技術后,可以將機械式開關轉換為電氣式開關,大大提高了對機械設備的控制靈敏度,更為重要的是,可以有效避免設備運行狀態控制過程中出現的磨損情況。

  此外,機械設備應用電氣自動化技術后,可以有效避免誤操作的情況出現。在對傳統的機械設備進行控制時,操作桿之間并沒有互鎖機制,若不按規定操作,則很容易出現操作故障。而電氣化控制后,通過電路之間的互鎖,可以有效避免操作過程中誤操作問題。由此可見,在煤礦機械設備中應用電氣自動化技術后,可以有效改善設備的性能。

  1.2 提高煤礦機械設備的使用安全性

  在傳統機械設備運行過程中,只能憑借設備出現的異常情況來進行故障診斷,例如發出的噪聲、振動加劇等。這使得設備的故障識別率很低,很容易引發煤礦機械設備安全事故。而采用電氣自動化技術后,煤礦機械設備的一些參數可以被監視,例如設備的運行功率、轉速等。一旦發生異常情況,就會自動報警并將設備的狀態切換到安全運行方式,使機械設備發生故障后造成的危害降到最低。

  此外,采用電氣自動化技術后,工人接觸不到機械設備危險的部位,即使發生機械故障,也不會對工人造成較大的傷害。這在某種程度上說是將人從危險的活動中解放出來。由此可見,在煤礦機械設備中應用電氣自動化技術后,生產安全得到有效保證。

  1.3 提高煤礦機械設備使用的經濟性

  傳統的機械設備只能以額定功率運行。在實際生產中,大部分時間所需要的功率都小于機械設備額定功率,這就造成了大部分能量被浪費,設備運行的經濟性較差。而傳統的機械設備很難改變這種現狀。在引入電氣自動化技術后,可以通過相應的裝置測量所需的實際功率,然后適當調整機械設備的功率,避免機械設備運行過程中造成不必要的浪費。由此可見,在煤礦機械設備應用電氣自動化技術后,可以實現對設備的節能,為煤礦創造可觀的經濟效益。

  2 電氣自動化技術的應用

  文章第一部分簡要闡述了電氣自動化技術在煤礦機械設備中應用的重要性,下面將重點分析電氣自動化技術在機械設備中的應用形式,主要表現在機械設備上安裝的電氣儀表、可編程控制的芯片以及電液控制系統上。

  2.1 電氣儀表的應用

  在機械設備中,電氣自動化技術應用最普遍的就是電氣儀表。傳統的機械設備安裝的多是機械式儀表,這種儀表測量精度有限,讀數十分不方便。更為重要的是,測定的參數單一,不能存儲以往的運行數據。而現代機械設備多安裝有電氣儀表[5],數據讀取方便而且精度高,帶有一定的存儲功能,可以很方便地了解設備的運行情況。

  電氣儀表的應用使得煤礦機械設備的運行狀態管理更加方便。將一些儀表接入到相應的網絡,可以在地面實現對機械設備的實時管理。此外,當一些數據出現異常時,電氣儀表還能發出相應的報警信號,以此來保證設備的運行安全。

  2.2 可編程控制芯片的應用

  傳統的機械設備只能實現一些簡單的運行,而且控制靈敏度不高。出現這種情況的主要原因是,對機械設備運行狀態的識別主要依靠人完成。而在現代化機械設備中,采用了一些可編程芯片,再配合一些伺服控制電機,使得設備的運行狀態控制更準確,精度更高。例如:在煤礦智能化開采過程中,對采煤機的位置進行準確控制,就是通過設備上安裝的芯片和伺服控制電機完成的。伺服電機是一種控制電機,可以實現對機械設備狀態的步進控制。

  此外,在機械設備上安裝顯示屏,可以在機械設備上實時查看現場情況,從而在煤礦開采時做出更加準確的判斷,這可以在一定程度上減少生產中安全事故的發生。值得注意的是,現在的機械設備可以與地面控制臺進行通訊,方便了對機械設備的管理,可以規范煤礦的安全生產。

  2.3 電液控制系統

  煤礦機械設備中很多都有液壓控制系統,常見的主要是液壓支架。液壓系統的動力主要是靠液壓油來完成,為了實現對液壓設備的控制,必須控制液壓油的流入和流出。傳統的液壓油流入和流出多采用手動控制,這種控制方式需要較長的時間,而且不能精確控制進油量。采用電液控制系統控制液壓系統后,液壓系統的進油和出油更加平穩,且狀態控制更加靈敏。例如:綜采液壓支架采用電液控制系統后,液壓支架的移架僅需要幾秒鐘就可以完成,生產效率非常高。液壓支架電液控制系統電路如圖1所示。

  圖1 液壓支架電液控制系統電路圖

  3 結語

  電氣自動化技術是一種先進的生產力,在煤礦機械設備中應用是必然趨勢。在煤礦機械設備中應用電氣自動化技術,可以提高設備的性能,提高設備的使用安全,提高設備使用的經濟性。電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用主要體現在電氣儀表的應用、可編程控制芯片的應用和電液控制系統上。希望所述內容可以為相關人員認識煤礦機械設備的電氣自動化提供一定的參考。

  參考文獻

  [1]高占軍。煤礦機械設備電氣自動化技術的應用[J].石化技術,2020,27(8):283.

  [2]安全林。電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用解析[J].石化技術,2020,27(6):220.

  [3]王衡,王先科。探析煤礦機械設備電氣自動化技術的應用[J].內蒙古煤炭經濟,2020(5):177.

  [4]楊慧軍。電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用[J].江西化工,2020(1):206-207.

  [5]張波。電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用探討[J].能源與節能,2020(1):187-188.

作者單位:晉能控股煤業集團大斗溝煤業有限公司
原文出處:張麗媛.電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用[J].能源與節能,2021(02):61-62.
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