机械设计基础 机电一体化技术专业

李博

[摘  要]实现煤炭机械设计与工艺机电一体化技术能够在较大程度上提高煤炭的生产效率，使企业在生产过程中实现高效性发展，从而保证经济效益的有效提高。在本文中，对煤炭机械设计、工艺型号的选择进行分析，保证在对其合理配置期间提高煤炭的生产实力。在这种研究形式下，不仅能保证煤炭机械设计工作与工艺的结合应用，还能使我国的机电一体化技术得到进一步发展。

[关键词]煤炭机械;设计;工艺;机电一体化

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0048-01

0 引言

机电一体化技术主要是将应用技术与电子技术相互结合起来，特别是随着现代技术以及计算机技术的不断发展和应用，形成了多种技术的交叉使用，并在社会发展中得到普遍利用。其中，它是以微型计算机为主的，在现代化工业发展基础上，不仅能实现高质量、高精度的技术功能，还能提高其自身价值。

1 技术参数

在对煤炭机械进行合理设计工作中，实现机电一体化技术能够在较大程度上提高采煤机械的运行效率，从而保证其运行的安全性与经济性发展。在文章中，对其设计期间，选择了原始的数据作为参考。其中，整体的工作面长度为150米，煤层的倾角为30度，煤层的厚度将平均保持在3.5厘米。

2 机电一体化设计

（一）滚筒采煤机的选择

在对滚筒采煤机进行选择期间，主要在两个方面进行研究。其一，使滚筒采煤机在使用期间符合一定的运行条件，在对相关的技术特点进行分析过程中，煤层中的倾角将表现在三个方面。其中，缓倾斜煤层的形成，该煤层中的倾斜角一般将其控制在0度到25度之间。倾斜的煤层，该煤层中，要将倾斜角控制在25度到45度之间。对于急倾斜煤层，一般的倾斜角在45度以上，但要将其控制在90度以下。特别注意到是，在为12度以下的倾斜角煤层，利用机械化实施开采将发挥着十分重要的作用，不需要对采煤机械的防滑性进行研究。在对煤炭实施开采工作期间，实际的工作环境一定要保证其干燥性，其中，金属之间产生的摩擦系数要在0.3以下。但如果煤层的倾斜角为12度以上，利用的采煤机械以及输送机都需要利用防滑装置。如果在煤炭开采工作中，执行的工作条件都较为潮湿，金属之间摩擦的系数就会比较低，在该情况下，不仅会增大倾斜角度，当倾斜的角度在8度以上时候，还需要安装防滑装置。如：无链牵引采煤机的利用，因为该设备在使用期间具有较为可靠的制动装置，受较大牵引力的影响，能够将其应用到40度到50度工作面上。在实际运行工作中，为了保证其运输的安全性，就要将无链牵引作为导向，以保证输送机的有效运行。

（二）滚筒采煤机适合的采高

在0.55到0.9米之间，一般选择利用爬底采煤机。在0.8到1.2米之间，利用骑溜子采煤机来实现。在1.1到1.9米之间，使用单滚筒采煤机。在1.2到2.5米之间，要对工作面实施开采工作，单筒采煤机与双筒采煤机都可以实现。根据煤矿开采工作中的实际发展情况，如果煤层的硬度达到4，说明该煤层比较坚硬，若在倾斜角度30度情况下，就要利用双筒采煤机来实现。

（三）对滚筒采煤机生产效率进行计算

在对生产率进行分析期间，要将一定的理论公式作为标准，其中，要包括工作面的采高、滚筒上的截面深度，不仅要给出工作面下的最大牵引速度，还要保证煤的实际密度[1]。

3 对支护设备的型号进行选择

（一）主要遵循的原则

要对支架型号进行选择，并促进其利用，还要对强度、矿产的压强等相关因素进行分析。并且，在对支架结构进行选择过程中，还要分析煤层的储存条件。

（二）选型期间的依据

在对支护设备进行选择期间，要具有一定的执行依据。如：考虑煤层的厚度，因为煤层的厚度与支架的高度保持一致性能够促进支架工作的稳定运行。如：煤层的厚度没有控制在4米以下，就需要利用具备抗水平推力性能的设备对其保护。还要分析煤层的角度，特别要考虑倾角与支架稳固性之间产生的关系，才能对其有效处理。基于以上这些条件的分析，在对其选择期间，还要选择出合理的地板条件、地质构造以及设备的应用成本[2]。

（三）确定出液压支架与单体支柱的参数

对液压支架、单体支柱的参数有效明确，要从三个方面进行考虑，如：支护强度以及工作的阻力，要将其控制在合理数值下。还要考虑初撑力，因为初撑力对支架的支护能力、基本的成本产生影响，在初撑力较大情况下，就要保证采煤支架符合实际工作的阻力。这样不仅能缓解顶板的下沉速度，还能提高其稳固性。还要分析工作的阻力，并保证各个阻力之间的关系。

（四）分析支架的承载过程

1.在初撑阶段

在对支架进行升架过程中，为了能使该支架接触到顶梁顶板，在初撑阶段，就要将其慢慢上升，并保证能够符合所承受的压力[3]。

2.在增阻阶段

在初撑阶段完成后，还要对操作阀的移动进行处理。但在具体操作期间，要将单向阀关闭，并观察立柱中的液体压力，期间，如果支架的支撑力是呈现上升趋势的，就会出现一种载增阻碍现象。

3.在恒阻阶段

在使用支柱中的液体过程中，随着液体压力的不断增加，如果安全阀符合一定条件，就要降低立柱中存在的相关数据。并且，立柱中存在的液体压力是无法降低的，如果降低在安全阀的一定数值下，将实施关闭保护行为。

根据以上的分析可以发现，选择的支架应选择ZY4800/26/50液压。利用该支架不仅能有效防止整体的调架结构，还能安装防滑装置[4]。

4 对刮板输送机的型号进行选择

（一）与其采煤机相关的液压支架配套原则

在对刮板输送机进行合理选择期间，一定要遵循与液压支架相互配套的相关原则。其中，要保持形式与结构的一致性。对于输送的能力，要保证其符合性。对于溜槽的长度来说，在满足其发展需求条件下，还要有效配并促进与移动千斤顶的距离，从而保证结构的符合性。

（二）对刮板运输机型号合理选择

根据以上对相关原则的阐述，要合理选择刮板运输机，在对刮板运输机型号选择期间，还要满足其一定条件，设备在使用期间，不仅输送量发挥着较大优势，设计的长度维持在200米，并且，对于刮板链、圆环链以及中部槽等都能符合其要求。特别是煤炭开采工作中，由于煤层的倾斜角度比较大，在一定的情况下，需要增加防滑装置，这样才能保证刮板运输机的合理选择和应用[5]。

5 井下防突打钻

在煤层开采工作中，常常会遇到一些危险性、突发措施等，为了促进其安全防护性，实现井下防突打钻工作是更为重要的。在煤层区域，经常会出现危险区域、突出危险以及无突出危险。因此，在钻井打钻施工过程中，首先，要促进钻机与液压系统的稳定性，并保证各个装置的结合。然后，将电源接好，在送电运转过程中，不仅要促进旋转件的转动，还要促进操作的规范性。因为钻机的操作是一个人来完成的，所以，在对其操作期间，一定要提高自身的素质，并掌握充分的技术，这样才能保证施工工作的有序完成。

6 总结

随着计算机技术的不断进步和发展，机电一体化技术也得到更为广泛的应用，因为该技术是一种综合性技术，集合了计算机技术、信息技术以及控制技术等，在现代社会中具有更为广泛的应用。对煤炭机械进行设计，并与工艺实现机电一体化技术具有十分重要的作用，其中，在煤炭机械中的各个方面都能有所体现。文章中，选取了某个部分进行了分析，在对煤炭机械实施制造过程中，不仅要引进现代化设计理念，还要促进工艺流程的完善性，这样在我国煤炭工业发展下，才能将现代化技术合理使用，才能使其发展为一个新的方向。

参考文献：

[1]周化文.煤炭机械设计与工艺中的机电一体化技术分析[J].煤炭技术，2013（10）：32-33.

[2] 陈彬.浅谈Pro/E三维设计软件在煤炭机械设计中的应用[J].江西煤炭科技，2015（1）：76-78.

[3] 王尚映.煤炭机械设计中材料的选择及其应用[J].建筑工程技术与设计，2014（16）：1102-1102.

[4] 赵艳珍.对于煤矿机械液压传动技术设计及应用的分析[J].能源与节能，2016（3）：152-153.

[5] 马永萍.煤炭机械制造企业产品成本核算系统的设计[J].现代经济信息，2012（22）：181.