煤矿机电一体化与发展方向论文

时间：2021-01-24 13:23:04 机电一体化毕业论文我要投稿

煤矿机电一体化与发展方向论文

　　煤矿机电一体化与发展方向论文【1】

煤矿机电一体化与发展方向论文

　　[摘要]我们国家煤炭产量和储存量相对较为丰富的国家，煤炭是我国主要消耗能源之一，煤炭企业在我国国民经济发展中占有重要作用。

　　随着科学技术的发展，煤炭生产技术势必有所突破，因此煤矿企业中机电一体化的利用会越来越成熟，也越来越广泛，并且必将继续发展下去。

　　[关键词]煤矿企业;机电一体化;定义;发展;方向

　　我国是个能源大国，同时也是能源小国，一方面是我国各种资源储存量大，但另一方面人口众多，人均占有量远远低于世界人均占有量。

　　因此我们需要对资源进行重视，急需提高采煤工艺中各方面的技术来增强我国采煤工业实力，因为煤炭企业开采技术高低直接影响到企业生产的能力，所以就需要引进先进的开采技术，才能保证煤矿企业的市场竞争力，和保证我国煤炭行业的平稳发展。

　　综合化采煤设备也越来越先进了，并且经过不断的组装和综合使用，正在发挥着越来越重要的作用，进一步加快了我国煤炭开采的速度。

　　所以更多的煤炭企业已经意识到这些作用对自身企业发展的重要性，因此我国煤炭行业势必走向科技化和智能化。

　　随着近些年科学技术的快速发展，现代化的煤炭开采技术已经发展的越来越先进，越来越实用。

　　以往传统的采煤工艺已经不能满足企业的需要，而现代化的综合采煤工艺也只有通过不断地创新才能跟上时代发展的步伐，而在众多的煤炭开采技术中，机电一体化技术以它绝对的优势迅速在煤炭开采中发展运用起来。

　　一.煤矿机电一体化的含义

　　其实说到机电一体化，我们更多的印象是在机械制造行业中提及和出现，在较早之前机械制造行业已经引入了机电一体化技术，但是在各个行业机电一体化的自身含义是不尽相同的。

　　一般来讲，机电一体化是指在原有的机械技术的基础上，加之以先进的计算机技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术等新近流行的技术设备以使得原有的生产模式更加具有时代感和先进性，目的是提高生产效率，获得更高的利润，间接的促使这些学科发展。

　　而煤矿机电一体化简单说就是机电一体化技术在煤炭行业的应用，就是在煤矿企业中采用先进的各项新型的技术来提升原有的机械操作水平，以使得煤炭开采更具有活力和效率，并且提高了其安全性。

　　比如以前在煤炭开采方面，更多的是大范围使用人力，人去操控机器进行煤炭的挖掘，靠人的经验去了解矿井的安全情况，有无安全隐患等。

　　这样很容易出现在挖掘过程中出现安全事故，现在国家针对煤矿安全问题要求更加严格和规范，因此煤炭企业在整体的操作上，开始大范围的采用计算机技术，几乎深入到了煤矿开采的各个方面，可以使用计算机计算煤矿的开采进度和可开采度，可以使用自动控制技术进行远程挖掘机器的操控，尤其针对矿井中的安全情况，可以使用计算机系统进行全程监测和监控，及时发现安全隐患，及时解决，避免安全事故的发生，降低煤矿企业的安全事故率。

　　二、我国煤炭企业煤矿机电一体化的现状

　　我们已经了解煤矿机电一体化的含义是什么了，也知道其在煤炭企业生产过程的优势所在，其实这些优势早已经在国际上被很多国家和企业发现并且进行研究使用，那么我们国家在煤矿机电一体化方面是一个什么情况呢，以下就进行简单的介绍。

　　由于经济和科学技术发展方面的原因，我国机电一体化相对于国外一些发达国家而言，起步较晚，自然煤矿机电一体化也就发展较晚，这也导致我国煤炭企业的煤炭开采技术落后于发达国家。

　　在建国初期，电子科技有了初步的发展，当时正是恢复经济的时期，人们当时尝试着把电子技术和原有的机械水平相结合，用以提高原有的机械水平，事实证明这种做法也起到了良好的效果，不仅刺激了机械行业的发展也进一步提高了电子技术的发展，从而促使我们进入了计算机时代。

　　自从上个世纪九十年代开始，计算机已经在我国各个生产领域普遍使用，由于计算机技术是机电一体化技术中很重的一部分，因此机电一体化的发展逐渐加快起来。

　　而随着近些年科学技术的快速发展，机电一体化也随着各种智能技术的开发与利用，更具有时代性和先进性，全面的提升了水平。

　　这是所有机电一体化的发展历程，煤矿机电一体化属于机电一体化的一部分，因此这也是其发展过程，因为机电一体化的发展和利用是统一的，是同步进行的。

　　虽然我国煤矿机电一体化随着科学技术的发展，发展速度迅猛，但是和发达国家技术和应用上还是存在较大的差距，而且在具体的机械设备上也存在着明显的落后趋势。

　　现在国外在煤炭开采方面使用一种SLS00系列采煤机，我们国家就没有其各项数据，自产不了，就其1965KW的装机总功率，按照我国现有的技术根本实现不了，并且在交流变频开采技术等方面也存在着明显的差距，最大的差距是存在于自动化技术上。

　　众所周知，智能的自动化技术是近一段时期发展的新技术，本身在我国就没有广泛使用，因此存在一定差距也就不为怪了。

　　不过虽然在与发达国家相比，我国的煤矿机电一体化还有很多不足和需要发展的地方，但是也随着我国国力增强和经济的发展取得了一些明显进步。

　　例如MGDl50NW采煤机的应用是最明显的一个标志，它的使用，大大提高了煤炭的产量，同时还提高了安全性，其中综合液压支架的使用，减轻了重力的压力，提高人身设备安全性;钢丝绳损耗定量检测系统的使用，可以通过计算机的科学计算，准确的了解钢丝绳的损耗程度，消除了安全隐患，还有更多先进技术的使用，都大大促进了我国煤矿机电一体化的发展进程。

　　三、我国煤矿机电一体化的发展方向

　　一方面我国煤矿机电一体化取得不错的成就，另一方面和发达国家还是存在一些差距，针对存在的差距，我们需要从以下几个方面去看其发展方向。

　　1.日趋系统化

　　在煤矿企业，机电一体化所包含的范围越来越广，使用的技术范围也逐渐扩增，种类越来越多，这些技术之间存在着较大的技术差异，如果不能将其有效的组合起来，势必造成资源的浪费。

　　但是将这些不同的技术优势很好结合起来，避免一些劣势，不是一件容易的事情，还没有那个国家能够很好的做到这一步，只是尽可能将其开采效率更大程度的进行提高，因此将煤矿机电一体化中各种技术系统化组合到一起，既是我国煤矿企业所研究的问题，也是发展的方向。

　　2.日趋微型化

　　在煤矿机电一体化中，微型化属于一项不很成熟的技术，它是随着微电子技术的兴起而发展的，因为微电子技术在机电一体化发展过程中起着重要的作用，当人们利用微电子技术发展微型化逐渐摆脱大型的陈旧的生产机械，转而尝到了微型机械的甜头。

　　虽然在发展中存在一些不足和改进之处，但也是煤矿机电一体化的发展方向所在。

　　3.日趋绿色化

　　现在全世界都在提倡环保，提倡绿色生产，人们的环保意识越来越强，对企业的环保工作也更加重视。

　　因此煤矿机电一体化的生产应该向绿色安全无公害的生产模式进行发展，无论是煤炭的开采还是煤炭的运输，每个环节都应该注意保护好生态环境，不能只重视生产和经济发展而忽略了生态保护的重要性，不能“杀鸡取卵”，只看到眼前的利益，而忽略了长远的利益。

　　因此煤矿机电一体化绿色环保生产模式是今后必然的发展方向。

　　四、结语

　　煤矿机电一体化技术对煤炭企业的发展作用重大，我国和一些发达国家在这方面还存在一定的差距，只有通过积极健康的发展方向，才能缩短差距，提升发展速度，提升煤炭企业实力，不断增强我国煤炭开采行业市场竞争力。

　　机电一体化技术未来发展方向【2】

　　摘要：机电一体化是现代制造技术发展的必由之路，本文简述了机电一体化技术的基本概要、具体技术和发展方向。

　　综述了机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。

　　关键词：机电一体化;技术;现状;产品;发展趋势

　　当前，现代科技飞速发展，日新月异，学科间的交叉渗透极其普遍，要求工程领域的技术进行革命与改造。

　　在机械工程领域，由于微电子技术、计算机和网络技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，促使工业生产由“机械电气化”跨入了“机电一体化”时代。

　　机械电子学 (mechatronics)，俗称机电一体化是由机械学(mechanics)和电子学 (electronics)两个词结合而成的新词。

　　械电子学主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体，实现整个系统的最优化。

　　机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点，促进机械产品的更新换代。

　　机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。

　　较高级的系统不但有硬件，而且还有相应的软件，利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能，使机械系统增加柔性。

　　机电一体化技术涵盖以一下具体技术：

　　(1)机械技术机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技机电一体化术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。

　　在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。

　　(2)计算机与信息技术其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

　　(3)系统技术系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。

　　(4)自动控制技术其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

　　机电一体化

　　(5)传感检测技术传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。

　　其功能越强，系统的自动化程序就越高。

　　现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

　　(6)伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

　　根据机电一体化技术涵盖的方面，要想有技术突破应从下六方面寻求突破：

　　(1)机械本体技术。

　　现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。

　　只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

　　(2)传感技术。

　　传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。

　　对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

　　(3)信息处理技术。

　　为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。

　　(4)驱动技术。

　　电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。

　　目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件- 传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。

　　(5)接口技术。

　　为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。

　　接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。

　　(6)软件技术。

　　软件与硬件必须协调一致地发展。

　　为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

　　机电一体化的发展趋势机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合发展，它的发展改革离不开相关技术，更离不开相关技术的发展和进步。

　　因此，机电一体化未来势必朝以下六方向进行探索推进：

　　(1)智能化智能化是机电一体化技术发展的一个重要发展方向。

　　人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。

　　“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

　　当然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不现实的，也是不必要的。

　　但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

　　(2)模块化模块化是一项重要而艰巨的工程。

　　由于机电一体化产品来自于不同的企业，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项复杂但又是非常重要的事。

　　如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。

　　这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。

　　这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。

　　由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。

　　显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

　　(3)网络化计算机技术是一场革命，网络技术则改变了我们的生活。

　　同时，网络技术给科学技术、工业生产、政治军事、日常生活带来了巨大的变革。

　　各种网络将全球经济、生产销售连成一片，企业间的竞争也将全球化。

　　机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。

　　由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

　　现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。

　　因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

　　(4)微型化微型化，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。

　　国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。

　　微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

　　微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

　　(5)绿色化工业的发达给人们生活带来了巨大变化。

　　一方面，物质丰富，生活富裕;另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。

　　于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。

　　绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。

　　绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。

　　设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。

　　机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

　　(6)系统化系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。

　　系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。

　　表现之二是通信功能的大大加强。

　　未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。

　　一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，其高层境界就是人机一体化。

　　另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。

　　综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。

　　当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

　　机电一体化的特点及发展方向【3】

　　【摘要】现代的科学技术正以迅猛之势进行发展，极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合，机电一体化就是不同领域之间交融的产物。

　　机电一体化产品是在原有的机械产品的基础上，融合了微电子技术与计算机的技术所生产出的新产品。

　　机电一体化的产品应用在工业上，大大提高了工作效率以及工作的质量，已经在工业中得到了普遍的使用。

　　【关键词】机电一体化现状发展方向

　　所谓的机电一体化就是机械、电子、控制、光学、信息、计算机等多种学科融合的'新技术。

　　机电一体化技术在现在的工业上应用的也越来越广泛，机电一体化最早出现于1971年一家日本的杂志上，随着机电一体化的迅猛发展，如今人们对机电一体化已经有了普遍的认知，机电一体化技术给机器赋予了人性化与智能化，使得机器不在那么的死板。

　　本文综合现今我国的技术对机电一体化的现状与发展方向进行分析。

　　一、关于机电一体化的特点

　　(一)效率得到提高。

　　机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。

　　新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。

　　机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制，使机械规范的进行工作，可以精确的完成来自控系统设定的动作，从而得到最佳的操作，使其不受操作者的主观因素的影响。

　　不但可以提高生产的效率，也大大的提高了产品的质量。

　　(二)使用性能得到提高。

　　机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式，操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少，这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。

　　机电一体化的产品是以程序为根本，电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作，系统支持重复操作。

　　(三)功能得到提高。

　　机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用，适用面也比较广泛。

　　原有的机械只具有单一的功能、单一的技术，机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术，单一功能了，具有了复合的技术与功能，使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。

　　(四)维护得到提高。

　　机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多，产品在进行安装和调试的时候，是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。

　　因此，更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。

　　机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能，可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施，使其恢复正常的工作状态。

　　二、机电一体化产品的结构

　　(一)机电一体化产品的机械系统。

　　机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。

　　机械系统部分是实现产品功能最基础的部分，因此对于机械的结构要求也就更高了，需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。

　　(二)机电一体化产品的动力系统。

　　机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。

　　动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源，一般的都是以电力为主的，比如电源、驱动电路、电动机等。

　　(三)机电一体化产品的传感与检测的系统。

　　机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换，使其成为能够测定的物理量，这个过程都是由传感器完成的。

　　而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定，从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。

　　(四)机电一体化产品的控制系统以及信息处理。

　　为了满足机电一体化产品的功能和要求，信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息，然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策，对正在运行按照要求进行控制，达到控制的功能。

　　在产品中，信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。

　　(五)机电一体化产品的执行机构。

　　机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作，控制信息占据这重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。

　　机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件，经常性的采用电液、机械、气动等机构。

　　三、机电一体化未来的发展方向

　　(一)机电一体化的智能化。

　　机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。

　　智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视，最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化，以控制理论为基础，融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法，对人类智能进行模拟，致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力，得已达到更高的控制目标，更好的为工业加强效率。

　　(二)机电一体化的模块化。

　　由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多，所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。

　　同时还需要制定各项标准，这样可以方便各个部件，单元的匹配和接口。

　　模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。

　　(三)机电一体化的网络化。

　　网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。

　　机电一体化的新产品一旦问世，只要是拥有独特的功能，并且可靠性比较高，质量能够保证，相信很快就会风靡全球。

　　现在的网络以及得到了普及，以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期，而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品，因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。

　　(四)机电一体化的微型化。

　　微型化兴起于20世纪80年代末，是指机电一体化向微型化的方面发展，国外称之为微电子，它的特点是体积小，耗能少，运动灵活。

　　四、小结

　　经过本文的分析，可以看出，机电一体化并不是一个孤立的个体，是一个由很多科学与领域交叉融合后的产物，随着时代的发展以及生产力的需求，机电一体化的发展是必然的，因此机电一体化的技术将会有着广阔的发展前景。