機(jī)電一體化畢業(yè)論文-- 煤礦機(jī)電一體化

1、<p>　　山西潞安職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計論文</b></p><p>　　題目 煤礦機(jī)電一體化 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>

2、　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　年 月 日</p><p>　　山西潞安職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）評定意見書</p><p>　　設(shè)計（論文）題目： 機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

3、 </p><p>　　設(shè) 計 者：姓名 專業(yè) 班級 </p><p>　　設(shè)計時間：年 月 日— 年 月 日</p><p>　　指導(dǎo)教師：姓名 職稱 單位 </p><p>　

4、　評 閱 人：姓名 職稱 單位 </p><p><b>　　評定意見：</b></p><p><b>　　評定成績：</b></p><p>　　指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日</p><p>　　評

5、閱人（簽名）： 年 月 日</p><p>　　答辯委員會主任（簽名）： 年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　機(jī)電一體化的技術(shù)涵義</p>&l

6、t;p>　　1.1機(jī)電一體化技術(shù)的概念………………………………………………………………6</p><p>　　1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素……………………………………………………6</p><p>　　1.3構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的四大原則……………………………………………………7</p><p>　　機(jī)電一體化的三個發(fā)展階段</p><

7、p>　　2.1初級階段………………………………………………………………………………7</p><p>　　2.1蓬勃發(fā)展階段…………………………………………………………………………7</p><p>　　2.1智能話階段……………………………………………………………………………7</p><p>　　機(jī)電一體化的研究在煤礦生產(chǎn)中的重要意義</p>

8、<p>　　3.1提高勞動效率…………………………………………………………………………8</p><p>　　3.2提高勞動安全保障…………………………………………………………………8</p><p>　　3.3增加經(jīng)濟(jì)效益與礦工勞動收入………………………………………………………8</p><p>　　機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用</p>

9、<p>　　4.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用…………………………………………9</p><p>　　4.2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用…………………………………………9</p><p>　　4.3機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用………………………………………9</p><p>　　4.4機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的發(fā)展方向………………………

10、……………………10</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了概述, 簡要介紹了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢, 論述了機(jī)電一體化技術(shù)的研究在煤礦生產(chǎn)中的重要意義, 重點(diǎn)介紹了機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用?！　￡P(guān)鍵詞:煤礦 機(jī)電一體化 發(fā)展過程；意義 應(yīng)用</p><p>　　一．機(jī)電一

11、體化的技術(shù)涵義1.1機(jī)電一體化技術(shù)的概念 機(jī)電一體化技術(shù)定義機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics 的前半部分與電子學(xué)Electronics 的后半部分組合而成。機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。是現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。機(jī)

12、電一體化最早出現(xiàn)在1971 年日本雜志《機(jī)械設(shè)計》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。</p><p>　　1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素 組成要素一個機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素

13、、動力組成要素、運(yùn)動組成要素、感知組成要素、職能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。機(jī)械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等。動力驅(qū)動部分（動力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運(yùn)行。測試傳感部分（感知組成要素）對系統(tǒng)的運(yùn)行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息?！?控制及

14、信息處理部分（職能組成要素）將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)（運(yùn)動組成要素）根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動作和功能。</p><p>　　1.3構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的四大原則 原則構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部

15、及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則： 1、接口耦合兩個需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，由于信息模式不同（數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續(xù)脈沖與序列脈沖等）無法直接傳遞和交換，必須通過接口耦合來實(shí)現(xiàn)。而兩個信號強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞，必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時就必須具有

16、保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。 2、運(yùn)動傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運(yùn)動的變換與傳輸以及以運(yùn)動控制為目的的優(yōu)化。 3、能量轉(zhuǎn)換兩個需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，由于模式不同而無法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流，必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器，驅(qū)動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。 4、信息控制在系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下

17、，完成信息的采集、傳輸、儲存、分析</p><p>　　二、機(jī)電一體化的三個發(fā)展階段2.1初級階段 初級階段20 世紀(jì)60 年代以前為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。</p><

18、;p><b>　　2.2蓬勃發(fā)展階段</b></p><p>　　蓬勃發(fā)展階段20 世紀(jì)70—80 年代為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點(diǎn)是：mechatronics 一詞首先在日本被普遍接受，大約到20 世紀(jì)80 年代末期在

19、世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。</p><p>　　2.3智能化階段 智能化階段20 世紀(jì)90 年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面，對機(jī)電一

20、體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時，人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立了堅實(shí)的基礎(chǔ),并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。</p><p>　　三、 機(jī)電一體化技術(shù)的研究在煤礦生產(chǎn)中的重要意義</p><p><b>　　3.1提高勞動效率&l

21、t;/b></p><p>　　提高勞動效率機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用使過去落后的生產(chǎn)方式得到極大的改變,大量新型自動化電子設(shè)備的使用徹底轉(zhuǎn)變了煤礦的作業(yè)模式,明顯降低了工人的勞動強(qiáng)度,大幅提升了勞動生產(chǎn)率,極大地提高了勞動效率。</p><p>　　3.2提高勞動安全保障</p><p>　　提高了勞動安全保障傳統(tǒng)的煤礦工作環(huán)境非常惡劣,在潮濕、充滿煤塵的環(huán)境中長

22、時間、高負(fù)荷地工作嚴(yán)重影響到礦工的身體健康和生活質(zhì)量,某些情況下還會危及到他們的人身安全。采用機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行煤炭的采掘、運(yùn)輸、提升等,不僅可以使礦工從繁重的體力勞動中解脫出來,而且還能降低發(fā)生事故和危險的幾率,防止工傷和職業(yè)病的發(fā)生,保證了礦工的生命安全。</p><p>　　3.3增加經(jīng)濟(jì)效益與礦工勞動收入</p><p>　　增加了經(jīng)濟(jì)效益和礦工的勞動收入煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用使

23、得煤炭的產(chǎn)量大幅提高,增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,同樣使礦工的勞動收入有所提高,改善礦工的生活質(zhì)量。煤礦企業(yè)的快速發(fā)展帶動了其它相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展,對地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到積極的推動作用。</p><p>　　四、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用</p><p>　　4.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用</p><p>　　機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)在采

24、煤機(jī)的一個典型應(yīng)用就是電牽引采煤機(jī)。它具有許多液壓牽引采煤機(jī)不具備的優(yōu)勢和特點(diǎn):良好的牽引特性。在采煤機(jī)前進(jìn)時它可以提供牽引力,在采煤機(jī)下滑時它還可以進(jìn)行發(fā)電制動;可用于大傾角煤層。牽引電動機(jī)軸端裝有停機(jī)時防止機(jī)器下滑的制動器,可用在40°～50°傾角的煤層,而不需要其它防滑裝置;運(yùn)行可靠,使用壽命長。與液壓牽引不同是電牽引采煤機(jī)除電動機(jī)的電刷和整流子有磨損外,其它元件沒有磨損,因此運(yùn)行可靠,使用壽命長,維修量小;反

25、應(yīng)靈敏,動態(tài)特性好;結(jié)構(gòu)簡單、效率高。電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)輕便簡單,只做一次轉(zhuǎn)換電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)99%,而液壓采煤機(jī)的電能轉(zhuǎn)換機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率只有65%～70%左右。</p><p>　　4.2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用</p><p>　　機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用目前煤礦機(jī)電一體化、自動化水平最高的設(shè)備是礦井提升機(jī),為全數(shù)字化交直流提升機(jī)。尤其是內(nèi)裝式提

26、升機(jī),在結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合二為一,大大簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu),充分體現(xiàn)了機(jī)械～電力電子～計算機(jī)～自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠,采用總線方式,使電器安裝大大簡化,此外,硬件配置簡單,互相兼容。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機(jī),其核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng),其性能先進(jìn)、操作簡便、準(zhǔn)確可靠</p><p>　　?！?.3機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用</p>

27、<p>　　機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用帶式輸送機(jī)是我國煤礦井下輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備,具有長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動化等特點(diǎn)。因此,近幾年來帶式輸送機(jī)已成為機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。目前主要采用機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)計的軟驅(qū)動裝置。一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可以由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動延遲

28、技術(shù),我國帶式輸送機(jī)一般為3點(diǎn)驅(qū)動,對輸送機(jī)的單機(jī)長度和運(yùn)量存在一定的限制。而且,輸送機(jī)的監(jiān)控設(shè)備的功能、可靠性、靈敏度和壽命都與發(fā)達(dá)國家相比存在顯著的差距。</p><p>　　4.4機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的發(fā)展方向</p><p>　　其他煤礦機(jī)電一體化設(shè)備液壓支架則向電液控制方向發(fā)展,將計算機(jī)技術(shù)與液壓控制有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架,避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。煤礦供

29、電要求是供電要可靠,質(zhì)量要高,能滿足大功率設(shè)備。因此應(yīng)該推廣節(jié)能型產(chǎn)品。高壓開關(guān)柜采用維護(hù)量小,使用壽命長的真空開關(guān)。目前高、低開關(guān)柜普遍采用了“微機(jī)保護(hù)”,具備網(wǎng)絡(luò)功能,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控、遙測、遙信和遙調(diào)?！　C(jī)電一體化技術(shù)是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù),目前已經(jīng)成為礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運(yùn)裝備的應(yīng)用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力,為實(shí)現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。&

30、lt;/p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　我的成人大專生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給曾經(jīng)在課堂上教授我們知識的平凡的人，我的指

31、導(dǎo)老師。我不是學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您們治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會了基本的思考方式，常常讓我有“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”。</p><p>　　在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意</p><p>　　此外，論文最終得