機電一體化畢業(yè)論文-- 煤礦機電一體化

1、<p>　　山西潞安職業(yè)技術學院</p><p><b>　　畢業(yè)設計論文</b></p><p>　　題目 煤礦機電一體化 </p><p>　　學生姓名 </p><p>

2、　　指導教師 </p><p>　　年 月 日</p><p>　　山西潞安職業(yè)技術學院</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）評定意見書</p><p>　　設計（論文）題目： 機電一體化在煤礦生產(chǎn)中的應用

3、 </p><p>　　設 計 者：姓名 專業(yè) 班級 </p><p>　　設計時間：年 月 日— 年 月 日</p><p>　　指導教師：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>　　機電一體化的技術涵義</p>&l

6、t;p>　　1.1機電一體化技術的概念………………………………………………………………6</p><p>　　1.2機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素……………………………………………………6</p><p>　　1.3構成機電一體化系統(tǒng)的四大原則……………………………………………………7</p><p>　　機電一體化的三個發(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)濟效益與礦工勞動收入………………………………………………………8</p><p>　　機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用</p>

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

10、……………………10</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文對機電一體化技術進行了概述, 簡要介紹了機電一體化技術的發(fā)展歷程和趨勢, 論述了機電一體化技術的研究在煤礦生產(chǎn)中的重要意義, 重點介紹了機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用?！　￡P鍵詞:煤礦 機電一體化 發(fā)展過程；意義 應用</p><p>　　一．機電一

11、體化的技術涵義1.1機電一體化技術的概念 機電一體化技術定義機電一體化又稱機械電子學，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics 的前半部分與電子學Electronics 的后半部分組合而成。機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。是現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。機

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

13、、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、職能組成要素五大組成要素有機結合而成。機械本體（結構組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結構，一般包括有機身、框架、支撐、聯(lián)接等。動力驅動部分（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)正常運行。測試傳感部分（感知組成要素）對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進行檢測，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行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應的指令，控制整個系統(tǒng)有目的的運行。</p><p>　　執(zhí)行機構（運動組成要素）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構成機電一體化系統(tǒng)的四大原則 原則構成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部

15、及相互之間都必須遵循結構耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉換四大原則： 1、接口耦合兩個需要進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現(xiàn)。而兩個信號強弱相差懸殊的環(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)定的模式進行交換與傳遞。 2、運動傳遞使構成機電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。 3、能量轉換兩個需要進行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，由于模式不同而無法直接進行能量的轉換和交流，必須進行能量的轉換，能量的轉換包括執(zhí)行器，驅動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉換方法及原理。 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的初步成果來完善機械產(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)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結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70—80 年代為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics 一詞首先在日本被普遍接受，大約到20 世紀80 年代末期在

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

20、體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎,并且逐漸形成完整的學科體系。</p><p>　　三、 機電一體化技術的研究在煤礦生產(chǎn)中的重要意義</p><p><b>　　3.1提高勞動效率&l

21、t;/b></p><p>　　提高勞動效率機電一體化產(chǎn)品的應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備的使用徹底轉變了煤礦的作業(yè)模式,明顯降低了工人的勞動強度,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、高負荷地工作嚴重影響到礦工的身體健康和生活質量,某些情況下還會危及到他們的人身安全。采用機電一體化設備進行煤炭的采掘、運輸、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)濟效益與礦工勞動收入</p><p>　　增加了經(jīng)濟效益和礦工的勞動收入煤礦機電一體化技術的運用使

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

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

25、應靈敏,動態(tài)特性好;結構簡單、效率高。電牽引采煤機機械傳動結構輕便簡單,只做一次轉換電能轉換為機械能,轉換效率可高達99%,而液壓采煤機的電能轉換機械能的轉換效率只有65%～70%左右。</p><p>　　4.2機電一體化技術在煤礦提升機中的應用</p><p>　　機電一體化技術在提升機中的應用目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備是礦井提升機,為全數(shù)字化交直流提升機。尤其是內(nèi)裝式提

26、升機,在結構上將滾筒和驅動合二為一,大大簡化了機械結構,充分體現(xiàn)了機械～電力電子～計算機～自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機高度可靠,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)權的全數(shù)字化提升機,其核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統(tǒng),其性能先進、操作簡便、準確可靠</p><p>　　?！?.3機電一體化技術在煤礦帶式輸送機中的應用</p>

27、<p>　　機電一體化技術在帶式輸送機中的應用帶式輸送機是我國煤礦井下輸送系統(tǒng)的主要運輸設備,具有長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特點。因此,近幾年來帶式輸送機已成為機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、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輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術以及啟動延遲

28、技術,我國帶式輸送機一般為3點驅動,對輸送機的單機長度和運量存在一定的限制。而且,輸送機的監(jiān)控設備的功能、可靠性、靈敏度和壽命都與發(fā)達國家相比存在顯著的差距。</p><p>　　4.4機電一體化技術在煤礦中的發(fā)展方向</p><p>　　其他煤礦機電一體化設備液壓支架則向電液控制方向發(fā)展,將計算機技術與液壓控制有機結合,實現(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,質量要高,能滿足大功率設備。因此應該推廣節(jié)能型產(chǎn)品。高壓開關柜采用維護量小,使用壽命長的真空開關。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”,具備網(wǎng)絡功能,可以實現(xiàn)遠程遙控、遙測、遙信和遙調?！　C電一體化技術是企業(yè)信息化的重要支撐技術,目前已經(jīng)成為礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力,為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結構優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎。&

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給曾經(jīng)在課堂上教授我們知識的平凡的人，我的指

31、導老師。我不是學生，而您卻是我最尊敬的老師。您們治學嚴謹，學識淵博，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，樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式，常常讓我有“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”。</p><p>　　在此，謹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