煤礦機械技能技術(shù)的應(yīng)用

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【摘要】

隨著煤礦機械的不斷發(fā)展，有關(guān)煤礦機械的競爭也隨之不斷加劇。為了提高煤礦機械的競爭能力，必須借助于現(xiàn)代化技能技術(shù)，進一步推動我國煤礦機械的高速發(fā)展。鑒于此，本文從煤礦機械的設(shè)計、制造以及維護三方面入手，就煤礦機械中技能技術(shù)的應(yīng)用情況進行了探討，以期為我國煤礦機械的有效發(fā)展提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】

煤礦機械；技能技術(shù)；應(yīng)用

對于煤礦機械而言，推動其發(fā)展的動力主要來自于先進的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)及技能技術(shù)的創(chuàng)新。在如今這個信息化時代，信息技術(shù)以及傳感器等高科技技術(shù)日新月異，因而有效推動了煤礦機械的智能化發(fā)展水平，為煤礦機械的自動化及數(shù)字化發(fā)展提供了技術(shù)支撐，也為現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)方面的需求提供了堅實的后盾。

1.煤礦機械設(shè)計中技能技術(shù)的應(yīng)用

1.1CAD技術(shù)

CAD技術(shù)，即所謂的計算機輔助設(shè)計技術(shù)，其主要是借助于計算機軟硬件系統(tǒng)的輔助，幫助人們對產(chǎn)品及工程等進行科學(xué)性設(shè)計的技術(shù)及方法。CAD技術(shù)主要包括了設(shè)計、文檔的制作、工程的分析以及繪圖等一系列設(shè)計活動。由于煤礦機械相關(guān)產(chǎn)品及設(shè)備已相對較為成熟，因此，進行煤礦機械的設(shè)計過程中采用CAD技術(shù)有利于CAD/CAPP/CAM一體化及模塊化設(shè)計的實現(xiàn)，這樣一來，計算機中所存在的產(chǎn)品模型即可直接進入到CAPP系統(tǒng)中進行相應(yīng)的NC編程及其工藝規(guī)劃，而后經(jīng)加工代碼直接傳送至NC機床以及加工中心中，即可對其進行加工。在煤礦機械產(chǎn)品設(shè)計過程中進行CAD技術(shù)的應(yīng)用不僅進一步強化了產(chǎn)品的設(shè)計及制造兩個環(huán)節(jié)之間的連接性，還大幅度提高了煤礦機械產(chǎn)品的開發(fā)效率，實現(xiàn)了煤礦機械產(chǎn)品開發(fā)周期的大幅縮短，對于煤礦機械產(chǎn)品設(shè)計過程而言，CAD技術(shù)的輔助設(shè)計效益十分顯著。

1.2有限元法

有限元法主要是以計算機作為現(xiàn)代化計算工具，通過現(xiàn)代數(shù)值計算技術(shù)進行求解，其求解思路即將無限個復(fù)雜質(zhì)點的連續(xù)彈性體進行簡化，并轉(zhuǎn)變?yōu)橛邢迒卧鶚?gòu)成的集合體，通過進行這些單元體的求解，將各單元體進行離散結(jié)構(gòu)物的拼合，以便對之前的連續(xù)彈性體進行代替。有限元法既可以對工程中較為復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)及非線性問題進行求解和分析，又能夠?qū)こ讨薪Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的靜力及動力進行分析。目前應(yīng)用較廣且較為成熟的有限元分析軟件包括了ANSYS以及Ideas等。對于煤礦機械而言，由于其受力較為復(fù)雜，因而采用有限元法進行分析十分適合。如進行石橋煤礦托罐裝置的設(shè)計過程中，橫梁處通常需要采用有限元法，以便對其應(yīng)力的分布狀態(tài)進行確定，并以此為基礎(chǔ)來對其薄弱環(huán)節(jié)進行直觀有效的分析。

1.3人機工程設(shè)計

人機工程是以人的心理及其生理特征為依據(jù)，采用新型技術(shù)成果及數(shù)據(jù)來進行設(shè)計的技術(shù)系統(tǒng)，這樣一來，所設(shè)計的產(chǎn)品同人使用方面的要求完全相符，這樣就實現(xiàn)了環(huán)境的改善以及人機系統(tǒng)的優(yōu)化，使其達(dá)到配合的最佳效果，通過最少的勞動獲得最大的效益。對于人機工程設(shè)計技術(shù)而言，其主要目標(biāo)即在系統(tǒng)的約束條件下對工作效率進行大幅提高，以便實現(xiàn)生產(chǎn)率及生產(chǎn)質(zhì)量的有效提高，盡可能減少操作人員可能產(chǎn)生的失誤，有效降低操作人員腦力及體力的消耗，盡量降低系統(tǒng)的操作難度，使不同水平的操作人員均可使用，最終實現(xiàn)人機系統(tǒng)效率及效能的最佳。由于煤礦機械安全性極其重要，因此，采用此技術(shù)進行煤礦機械產(chǎn)品的設(shè)計時應(yīng)著重突出人性化方面的設(shè)計，通過對人的因素進行充分考慮，將人置于人-機-環(huán)境這一系統(tǒng)中來進行研究，以便對人-機工作過程進行協(xié)調(diào)，盡量降低操作人員技術(shù)方面的要求，為操作人員的人身安全及煤礦生產(chǎn)過程的安全性提供保障。

2.煤礦機械制造中技能技術(shù)的應(yīng)用

2.1機電液一體化技術(shù)

機電液一體化技術(shù)室綜合性相對較強的新型技術(shù)之一，其通過對機械、電子及液壓系統(tǒng)等現(xiàn)代化技術(shù)進行整合而成的，此技術(shù)同其他技術(shù)相比，性能方面有了大幅度提升。并對機械及電氣元器件等進行了高效的集成，因而實現(xiàn)了煤礦機械設(shè)備動作的感應(yīng)以及調(diào)整過程的自動化，此外，還為煤礦機械產(chǎn)品的無人操作化提供了充分的技術(shù)保障和支撐。對于煤礦機械的自動化發(fā)展目標(biāo)而言，其大致包括如下幾個方面：首先，應(yīng)為實現(xiàn)煤礦機械開采、挖掘及運輸過程中機電液的一體化而不斷努力；其次，煤礦通信、監(jiān)控及其調(diào)度管理應(yīng)以構(gòu)建多媒體一體化系統(tǒng)為目標(biāo)而不斷努力；再次，應(yīng)當(dāng)盡可能提高煤礦機械操作控制技能的智能化水平及其可靠程度；最后，應(yīng)積極進行節(jié)能用電技術(shù)及其有關(guān)電氣裝備有關(guān)工作的研發(fā)。

2.2煤礦機械機器人技術(shù)

對于煤礦機械機器人技術(shù)而言，由于煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境相對較為復(fù)雜及惡劣，因而會對煤礦相關(guān)人員的身體健康帶來不良影響，同時，復(fù)雜性的地質(zhì)環(huán)境也會導(dǎo)致各種異常情況頻繁發(fā)生，因而對煤礦工作人員的人身安全造成了極大的威脅。因此，必須集中精力加快煤礦機械機器人技術(shù)的研發(fā)進度，盡早實現(xiàn)煤礦機械生產(chǎn)領(lǐng)域中的無人化操作目標(biāo)。

2.3機電集成驅(qū)動技術(shù)

煤礦機械集成驅(qū)動技術(shù)主要是指電動機、高速機械及執(zhí)行機構(gòu)等動力傳輸功能相關(guān)裝備的高度化集成，此技術(shù)最大優(yōu)勢即結(jié)構(gòu)十分緊湊，占地面積相對較小，且制造費較低，滿足經(jīng)濟性等原則。因此，在煤礦機械制造過程中引入此技術(shù)不僅可以有效控制尺寸以及占地面積，進一步提高煤礦機械系統(tǒng)的靈活性及其空間適應(yīng)性，還可以借助于集成化推動新原理及新功能的實現(xiàn)，以便對高可靠性零部件及其系統(tǒng)進行積極有效的探索，從而研發(fā)出一套更為可靠及安全的煤礦機械新產(chǎn)品。

3.煤礦機械維護維修過程中技能技術(shù)的應(yīng)用

隨著狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展及完善，如何在煤礦機械設(shè)備中構(gòu)建一個完善有效的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，從而提高煤礦機械維護維修過程的可靠性及有效性，已經(jīng)成為該領(lǐng)域的重要研究方向之一，具體而言，可從如下方面入手建立健全煤礦機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

3.1構(gòu)建全面的監(jiān)測檔案

應(yīng)對關(guān)鍵設(shè)備進行獨立檢測技術(shù)檔案的構(gòu)建，例如，對旋轉(zhuǎn)設(shè)備可對其運轉(zhuǎn)及振動的詳細(xì)數(shù)據(jù)檔案進行構(gòu)建，諸如測試的項目及其報警限值、測點等，以便定期進行巡檢。此外，還應(yīng)進行有關(guān)運行趨勢圖的構(gòu)建，以此作為原始資料，為煤礦機械故障的分析、預(yù)測及其維修等提供理論依據(jù)，并為煤礦的正常生產(chǎn)提供可靠的運行數(shù)據(jù)。

3.2構(gòu)建完善的狀態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)將狀態(tài)監(jiān)測作為煤礦機械設(shè)備點檢過程的常規(guī)內(nèi)容，并同設(shè)備的點檢網(wǎng)絡(luò)并軌，實現(xiàn)專人負(fù)責(zé)，并分工進行監(jiān)測。這就需要一批專業(yè)技術(shù)知識扎實且實踐經(jīng)驗豐富的工程人員參與指導(dǎo)。

3.3提高技術(shù)人員的素質(zhì)

對于狀態(tài)監(jiān)測網(wǎng)的專業(yè)人員而言，應(yīng)注重新技能技術(shù)及其新型設(shè)備的應(yīng)用，通過相互學(xué)習(xí)和交流對狀態(tài)監(jiān)測新興領(lǐng)域進行開拓，通過各種理論知識講座的舉辦提高技術(shù)人員的理論技能，同時，注意廣泛進行經(jīng)驗的總結(jié)及成果的，提高技術(shù)人員的實踐技能，從而進一步提高監(jiān)測網(wǎng)運行過程的高效性及煤礦機械設(shè)備的管理水平。

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作者:秦鵬 錢學(xué)軍 單位:濟寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電系