机电液范文10篇

机电液范文篇1

关键词:仿真模拟;矿井提升机;电液系统;优化设计

随着我国经济的不断发展，我国能源的消耗量也呈现增大的趋势。煤炭资源一直是我国工业发展的重要保证，每天煤炭资源消耗量占据全部能源消耗的7成以上，所以高效开采，可持续发展一直是煤矿开采的重要目标。矿井提升机是我国矿井物料、原煤等提升的重要设备，在矿井正常生产过程中，由于提升机发生故障导致矿井生产效率降低的事件屡有发生，其工作性能直接影响着矿井开采效率［1］，在提升机的日常运行过程中，常会出现由于液压制动系统控制精度差等引起的松绳、断绳、过卷等事故，事故一旦发生将会造成难以估量的损失，同时由于矿井工作环境较为恶劣，设备的维修极为困难，造成机械窝工，提升矿井提升机的运行安全性及其制动系统进行设计优化十分必要［2］。针对传统提升机电压液控系统存在的问题，基于恒减速电液控制系统对其进行优化设计，有效降低了提升机恒减速液控系统失效造成的安全问题。为矿井高效发展及安全运行提供了一定的保障。

1恒减速电液控制系统设计方案

1．1矿井提升机制动系统组成及原理

矿井提升机的制动系统是由制动闸组，液压部分和电气部分组成，目前国内主要的制动方式有安全制动和工作制动，工作制动是矿井提升机在完成一次提升工作后进行的停车制动，目前较为常用，安全制动是指在运行过程中，由于发生故障，避免人员、机械等造成各损害而进行的紧急制动，安全制动一般很少发生，这是保障人员及设备安全的最后环节，安全制动按照其方式可分为恒力矩一级、二级安全制动和恒减速制动三种，其中恒减速制动系统是通过内部反馈而实现的提升机制动方式，控制系统通过检测滚筒速度来调节制动器的减速度，有效提升制动性能［3］。

1．2恒减速液压控制系统原理

矿井提升机的恒减速液压控制系统是由电控柜、制动器及液压站组合而成，其中电控柜作为控制的核心，其主要起到控制作用，通过电控柜发出的控制信号，实现控制油压力及制动力的目的。滚筒制动信号流程如图1所示。从图1中可以看出，控制柜通过监控滚筒的运行·信号进行及时的分析，通过分析将电信号传输至液压站，此时液压站将电信号转化为油压力传递到制动闸，制动闸根据油压力及时控制滚筒的速度，而滚筒速度的降低及时反馈至控制柜，从而实现实时的闭合自控。

1．3恒减速电控系统优化设计方案

传统的控制系统控制效果差，急启急停极易出现松绳、断绳、过卷等事故，对恒减速电控系统进行优化设计，在进行紧急启动或者制动时可以更好的满足提升机加速度控制平稳的目标。恒减速控制系统包含电控子系统和液控系统，电控子系统是恒减速控制系统的核心，其主要负责安全制动及工作开合闸，其辅助功能为显示、记录、监控、报警等，电液控制系统对提升机制动进行控制，采用PLC控制器对恒减速液压站进行控制，作为电控系统的控制器其主要负责完成一级、二级制动及恒减速制动等任务［4］。PLC系统的组成如表1所列。系统的控制层主要包含输入、输出层和管理层，恒减速安全制动是通过输出层进行滚筒速度的监控，将数据反馈至管理层，管理层经过分析后将命令传输至输出层，从而达到制动目的，电控系统构架如图2所示。如图2所示，其中输入层负责信号及模拟量的采集，其主要由油压传感器、各种传感器及编码器组成，控制层主要负责逻辑分析，通过计算处理、协调处理、转换处理等进行分析，通过HMI进行系统通讯，输出层是由电磁换向阀、伺服阀等执行器件组成，而管理层采用HMI来实现人机交互，实时显示系统中各软件的运行情况，且能实现人工操作［5］。系统软件流程设计主要是:液压启动功能流程为在控制器接收到启动命令后进行系统电气检查，对滚筒速度、油液高度等进行检查，当发现故障后进行及时闭锁，未发现故障后进行电磁阀归位。工作开闸功能是在液压启动后对液压站充油进行检测，发现油路油压不正常则闭锁开车，系统油压正常则进行开闸命令，开闸后对滚筒速度进行实时监测，发现不正常及时闭锁停车。安全制动功能是恒减速电液控制系统最核心的部门，其流程图如图3所示。如图3所示，系统运行过程中，当发现安全信号出现掉电情况，此时安全制动系统会立即运行，进行安全制动，限制油泵工作，此时系统会判别提升机是否位于井内，当提升机位于井内此时执行贴闸皮指令，此时系统判别是否能够进行恒减速制动，容许则进行恒减速制动，不容许则进行二级制动判别，可进行二级制动则进行二级制动，不行则进行一级制动，最终滚筒速度降至为0，此时完成闭锁开车，系统一个流程结束。同时系统拥有监测诊断功能，分别通过液位控制器、压力传感器、速度传感器、压力继电器等对系统液位、压力、速度等进行监测。

2仿真模拟研究

利用仿真软件Adams对恒减速制动系统进行制动模拟研究，首先进行仿真环境的设置，利用外接结构Simulink进行仿真建立，首先给出提升机系统的主要参数，活塞的直径和油缸的直径分别为58．8mm和110mm，单个盘型制动器的最大正压力43kN，摩擦因素和摩擦半径分别为0．3和620mm。二级制动油压为3．6MPa，正常工作油压为6．3MPa。完成技术参数设定后对PID进行设置，设定数值为0．9，微分大小为0．01，积分大小为0．4，在5s时进行恒减速制动，恒减速制动运动模拟曲线如图4所示。图4恒减速制动运动模拟曲线如图4可以看出，系统在5s之前正常运行，当在第5s时发生安全减速制动，此时提升机的运行速度从6．6m/s降逐步降低至0，观察减速的加速度为1．3m/s2，当在时间来到10s时，此时的提升机的速度减至0，可以看出当进行恒减速制动时，此时的加速度一直保持在－1．3m/s2附近，在此范围上下波动，同时通过观察曲线可以看出，滚筒的速度在5s内能够降低至零，此时加速度的最大差值为9%，根据实际需求可知，恒减速电液控制器加速度波动小于15%，恒减速电液控制器能够满足正常工作要求，达到设计优化目标，同时新设计的恒减速电液控制系统在矿井1个月的使用过程中，未出现松绳、断绳、过卷等事故，有效的降低了制动引起的事故率，达到了优化设计目的。

3结语

针对原有提升机制液压制动系统制动效果差，事故率高的问题，提出了恒减速电液控制系统，给出了系统硬件及软件的组成，对液压启动功能、工作开闸功能、安全制动功能流程进行介绍，同时通过建立恒减速液压控制系统仿真模型，对恒减速电控控制设计方案可行性进行验证，通过仿真模拟发现，滚筒的速度在5s内能够降低至0，且恒减速电液控制系统的加速度波动小于15%，满足正常生产需求，新设计的恒减速电液控制装置在使用过程中有效降低了松绳、断绳、过卷等事故。

参考文献:

［1］张文斌．基于PLC技术的矿井提升机电控系统可靠性优化［J］．能源与节能，2019(11):136－137．

［2］王贵丽，麻丽明，刘伟民．基于PLC的煤矿提升机电控系统设计［J］．煤矿机械，2019，40(7):189－191．

［3］常伟．基于混沌优化PID矿井提升机电控系统研究［J］．山西能源学院学报，2019，32(3):35－37．

［4］沈风光．特大功率双绕组同步提升机电控系统升级国产化的实现［J］．煤矿机械，2018，39(11):113－115．

机电液范文篇2

论文摘要：分析汽轮机电液联调系统的设计原理、设计方法，并介绍本系统在电厂中应用，阐述系统的发展前景。

1前言

随着我国电力自动化程度的提高和用电形势的变化，对电网调度和机组调峰的要求越来越高，而我国90年代前投产的125MW等老机组汽轮机使用纯液压调节系统，即采用双磁场换向式单相串激交直流两用电动机、控制同步器。由于电动机本身的惰走和惯性等原因，控制精度不太理想，由液压调速系统和同步器组成的控制系统，在可控性和保护功能上不能完全满足机组协调控制(CCS)和自动发电控制(AGC)的要求，一种简易可行的DEH系统被开发并成功应用于电厂，以下进行介绍。

2系统组成及原理

系统由液压部分、高中压油动机行程传感器、基于DCS的控制系统平台及网络、超速保护(OPC)装置、手操盘等组成，改造后的油系统见图1。

(1)淮压集成块：在原有调速系统的二次脉动油压管路上开孔引一油管进入液压集成块(图2)，排油口进入油系统排油母管，液压集成块上装有电液伺服阀(D634)、截止阀、差压开关、旁路节流阀、进排油口、隔离电磁阀及动力油接口。

①电液伺服阀：这是DEH系统的主要部件，其主要工作原理如下：电液伺服阀D634是一种直接驱动式伺服阀，简称DDV阀，用集成电路实现阀芯位置的闭环控制，阀芯的驱动装置是永磁直线马达，阀芯位置闭环控制电子线路和脉宽调制驱动电子线路固化为一块集成块，用特殊的技术固定在伺服阀内，取消了传统的喷嘴—挡板前置级，简化了线路，提高了可靠性，却保持了带喷挡前置级的两级伺服阀的基本性能与技术指标。一个电指令信号施加到阀芯位置控制器集成块上，电子线路在直线马达上产生一个脉宽调制电流，震荡器就使阀芯位置传感器励磁。经解调以后的阀芯位置信号和指令位置信号进行比较，阀芯位置控制器产生一个电流输给直线力马达，力马达驱动阀芯，使阀芯移动到指令位置。其示意图如图2。

②同步器控制装置：保留原有同步器马达，在马达线圈回路中加装大功率限流电阻等措施来克服马达的惰走和惯性，在本系统中作为DEH系统故障或检修情况下的调节手段，本文不再详细叙述。

(2)DEH系统主要检测参数

利用DCS操作平台，所有检测信号参数直接进入DCS系统，因而无须专门操作员及管理员系统，主要信号有：

转速三路WS进入同一块测速卡HS2M200

功率一路：MW

主汽压力一路TP

汽机挂闸：ASL，由主汽门全开、安全油压、启动油压三取二所得。

(3)OPC功能：当转速达3090r/min(103%)关调门，转速小于3090r/min时恢复，当转速达3300r/min时关主汽门及调门，联跳发电机。为确保机组安全，以上系统均由软逻辑和硬逻辑同时发出工作信号。

(4)手操盘

作为紧急手操备用，手操盘上有DDV阀控制电流的百分数，50对应DDV阀排油口全关，100对应DDV阀排油口全开，操作盘上还有阀门增减按钮及指示灯，电调和同步器控制手、自动切换按钮。

(5)位移传感器

选用0-200mmTDZ-1D200中频位移传感器来显示高中压油动机的位移。

3控制方式及主要设计功能

DEH系统输出的信号到伺服单元，先经过函数变换(凸轮特性)，变换为阀位指令去DDV阀控制二次油压来调节油动机位移，而达到控制转速及负荷的目的。控制方式有：

(1)手动就地挂闸后的冲转、升速，临界转速的变速率控制

(2)同期、并网控制

(3)协调控制

(4)参与一次调频

(5)超速限制(OPC)功能

(6)电调和同步器后备手操方式

(7)超速试验功能

4电液联调DEH系统在铜陵电厂的应用

(1)试验数据

机电液范文篇3

1城市地质勘查钻机钻进性能要求

1．1优化钻进

钻进过程中，各种地层有不同的最优钻进规程参数与之对应。钻压、转速需稳定保持在最优钻进规程参数附近，避免过大的波动。钻机始终以最优规程参数钻进，提高钻进效率。

1．2精确钻进

地质勘查钻孔深度较浅，但地层复杂多样。一次钻进可遇到多种地层，钻机须根据不同地层，及时、准确地调整钻压、转速等参数，使钻进规程参数与地层相适应。

1．3高效钻进

钻机须具有较高的钻进效率，自动化程度高，可操作性好，缩短施工周期，提高经济效益。同时功率损耗小，节能高效。JDD．100型地质勘查钻机液压系统采用电液比例技术，可精确控制钻压、转速。无级调节钻进压力、回转速度。给进行程长，调速范围大。工作平稳、易于操作、高效节能。该钻机由给进机构、回转机构、振动机构、起塔机柯、钻杆夹持拧卸机构、绞车升降机构、静力触探机构、钻机调平机构、锁紧机构、泥浆循环机构、液压油散热器等组成。其中给进机构与回转机构控制钻进压力和回转速度这两项重要的钻进规程参数。现针对给进与回转机构的液压系统进行分析。

2给进机构液压系统设计

2．1给进机构液压系统设计要求

给进机构带动动力头上升或下降以达到提升钻具或向下钻进的目的。给进液压缸采用长行程双作用液压缸。液压缸固定在钻塔内，活塞杆通过链条倍速机构带动动力头在钻塔上滑动。地质勘查时，使用硬质合金取心钻头钻进，碎岩机理主要是硬质合金切削具的切削作用。钻进过程中如果给进压力过低，钻头切削具无法切入岩石，钻进速度将变慢甚至不进尺。如果钻进压力过大，会加速钻头切削具磨损，缩短钻头寿命。在软地层钻进，钻压过大会出现钻头泥包现象，降低钻进效率。给进机构的主要作用是提供准确的钻进压力。同时变量泵根据负载的变化自动调节流量，使流量与工作负载相适应。钻进速度受负载的影响实时变化。钻进速度慢，负载大时需要小的给进流量。钻进速度快，负载小时需要大的给进流量，同时需保持钻进压力恒定。选用电液比例遥控恒压泵控系统可满足上述要求。电液比例遥控恒压泵控系统原理图如图2所示。给进压力由电液比例压力阀4调节，压力阀由预先设定好的程序输出信号控制，从而实现给进压力的自动控制。电磁换向阀6控制给进液压缸5给进与提升等动作。该系统不存在中位卸荷回路。换向阀中位机能为“0”型，给进液压缸活塞杆，即动力头可悬停在钻塔上的任意位置。当电磁换向阀处于中位时，变量泵压力升高，输出流量很小，仅维持泵内部的泄漏量，处于高压等待状态，能量无溢流损失，具有节能效果。

2．2给进机构液压系统计算

液压缸选取为处理孔内事故等特殊工况，钻机需具有较大的强力起拔钻具能力。设计要求钻机动力头起拔力为65kN，给进机构采用液压缸链条倍速机构，则液压缸起拔力应为130kN，设系统压力P=16MPa，管路压力损失卸=2MPa，液压缸无杆腔进油。

3回转机构液压系统设计

动力头回转机构主要由电液比例变量泵、液压马达、减速箱、主轴等组成。两个液压马达直接带动动力头主轴回转。通过预先设定好的程序，调节电液比例变量泵排量，对动力头回转速度无级调速。

3．1回转机构液压系统设计要求

地质勘查钻孔深度100m，硬质合金取心钻头大多在粘土、粉土、砂土类软至中硬岩层钻进。施工过程中，回转速度过小会降低钻进速度，影响钻进效率。回转速度过大将使钻头过度磨损，缩短钻头寿命。同时回转机构克服钻头与岩石，钻具与冲洗液、孔壁之间的摩擦力，向钻具提供足够大的转矩。动力头回转机构液压系统的作用是向钻具提供相应的回转速度与转矩，同时回转速度不随工作负载的改变而变化。钻进过程中由于地层等各种复杂因素的影响，工作负载实时变化，由于负载不稳定，使钻具转矩值处于波动中，进而影响到回转速度。在一种地层中钻进时要求回转速度恒定，回转机构液压系统需具有较好的硬机械特性，不受负载波动的影响，保证以最优转速钻进。电液比例变量泵控系统可满足上述要求。回转机构液压系统原理图如图3所示。为增加回转系统钻进负载适应能力，动力头由液压马达1与液压马达2驱动。除了使用电液比例变量泵6无级调速外，还可以通过两个液压马达串并联调节动力头转速。钻进负载大时，动力头开低转速，换向阀5处于右位，两马达并联，对电液比例变量泵提供的液压油进行分流，降低动力头转速，提供大转矩。钻进负载小时，动力头开高转速，换向阀5处于中位，马达串联，提高动力头回转速度，输出较小的转矩。

3．2回转机构液压系统计算

液压马达选取液压马达直接驱动动力头回转。动力头传动比为当两个液压马达并联时输出转矩较大，设计最大转矩值为4500N•m，则单个液压马达输出转矩为。钻机加工完成后进行了实钻测试。试验表明该钻机液压系统运行情况良好，给进力、转速等技术指标达到了设计要求。给进与回转电液比例液压系统实验数据如表2、表3所示。

5结论

(1)钻机采用电液比例控制技术，达到了优化、精确、高效钻进的目的；

(2)回转机构液压系统采用电液比例变量泵控技术，对回转速度闭环反馈控制，负载变化时，转速恒定，具有较好的硬机械特性；

机电液范文篇4

1.1节能变压器。当前，就各矿井变压器应用现状而言，S7型变压器是很多矿井主要应用的变压器，该变压器已属于一种早期生产的变压器，较落后，在实际工作时不仅会发出较大噪音，形成噪音污染，而且会耗费大量电能，浪费电能。目前，随着我国变压器节能技术的飞速发展，生产出很多新型节能变压器，这些变压器在功能、能耗方面都比S7型变压器优良很多。如常见的S15系列变压器，消耗的电能就相对较少，且噪音小，它主要是用全新非晶合金材料制成的[1-2]。图1为常见的S系列变压器中S7型、S11型、S13型、S14型、S15型具体空载损耗情况与负载损耗情况，通过对比，可清楚地了解到它们的各种损耗情况。因此，在实际生产中，各矿井应依据自身实际情况，合理地更新淘汰旧式变压器，选用新型变压器。1.2输送控制系统。就各矿井传输装置而言，当前很多矿井都是依据煤矿流动方向来布设矿井传输装置的，导致矿井掘进机电设备连续工作，从而该传输装置运行模式会耗费大量电能，造成严重的电能损耗。对此，可通过在原输送设备上装设高度感应系统，借助该装置来自动检测感应煤炭运输情况，依据具体煤炭量来确定运行与否，这样可科学、合理地解决输送装置一直连续运行问题，显著降低输送装置耗费的电能。1.3节能电动机。在选用电动机时，应优先选用借助新型材料进行改进后的节能性能更优良的电动机，这样的电动机工作时产生的能源损耗更少[3]。同时所选的电动机节能设备应更高效，这样可利用其热能效益以及降低电磁能等方式，来使电动机的工作运行效率得到进一步提高，这与矿井节能降耗发展策略相符。

2矿井掘进设备的强化管理

2.1充分应用矿井机电设备。从各矿井当前消耗的总能源来看，有很大一部分能源消耗为设备运行所消耗的电能，设备整体运行效率普遍偏低[4]。对此，在实际生产中，相关技术人员首先应对机械设备工作原理进行深入了解，并按相关操作规程科学操作，使机械设备的运行潜能得到充分发挥，有效降低各种不必要能耗，如应严格控制机械设备运行速度，最好让设备处于匀速运行，这样可使设备机械能耗更低。2.2提高矿井掘进机电设备功率因数矿井掘进机电设备实际运行效率的高低受功率因数的影响较严重。据相关部门研究显示，在国内各矿井中，有将近2/3的矿井实际供电功率因数偏低，这样在实际供电作业中，必然会产生大量的无用功率[5]。供电质量的低劣大幅增加了矿井电能损耗。对此，企业可通过给矿井掘进机电设备装设一种就地补偿装置，这样可显著提高矿井供电功率因数，使机电设备损耗变小，以实现矿井机电设备的节能降耗。2.3缩减低压供电距离。设备在工作过程中，矿井生产中掘进机电设备功率一定，工作电流量与供电电压成反比，也就是当供电电压越高时，耗费的供电电流将越少。若矿井低压供电线路过长，线路阻抗也会增大，这样会损失更多电能。对此，可适当提高供电电压，使工作电流损耗变小，同时可通过合理缩减低压供电距离，来使电能损耗降低。2.4强化维护矿井掘进机电设备。矿井作业环境恶劣，存在大量的灰尘、瓦斯气体且阴暗潮湿，这些因素易对矿井掘进机电设备性能产生影响，以致引发设备故障，这会在某种程度上增大矿井能源消耗。对此，在实际生产中，必须做好机电设备的日常检查维护工作，以确保设备正常运行，并达到预期运行效率；与此同时，应做好设备内部清洁工作，及时给设备添加机油、加注润滑油等，以防设备因能源不足而产生各种故障，进而增加设备维护成本，使设备能源消耗增大。2.5节约水及乳化液用量。当前，很多矿井在进行采煤作业时，若遇到坚硬岩石，大多会选择采用乳化液喷雾来软化岩石，以更便于开采作业，因此，很多矿井在生产作业中都应用了乳化液泵喷雾来协助生产。但就实际应用现状而言，人们在应用乳化液喷雾时，存在很多不合理现象，如很多矿井在启动机电设备的同时也会把乳化液泵打开，使得乳液泵的应用缺乏针对性，这样乳化液泵长时间的运行，必然会浪费大量的电能、水资源以及乳化液体。因此，必须强化乳化液泵管理，应先对矿井地质条件进行准确勘测，进而针对性地应用乳化液泵站，谨防所用乳化液泵站出现长期无意义运行情况，同时，应对乳化液用量进行严格控制，以进一步降低乳化液泵站能源损耗，实现最终的节能目的。

3结语

矿井掘进机电设备属于矿井的主要耗能设备，要想使其实现节能降耗，一方面在选用掘进机电设备时，应优先选用节能效果好、工作性能优良的机电设备，另一方面应严格按设备操作规程作业，并做好设备的日常维护保养工作。只有这样才能使矿井掘进机电设备更节能，进而显著降低矿井生产成本，更好地促进煤矿企业的长期健康可持续发展。

参考文献

[1]李健伟.煤矿井下掘进设备的节能方式应用研究[J].科技创新与应用，2013（3）：45-47.

[2]郑建义.关于煤矿井下掘进机电设备的节能对策分析[J].能源与节能，2016（2）：117-118.

[3]茹盼.论煤矿机电设备的节能技术[J]科技致富向导，2012（21）：261.

[4]王艳坤.煤矿井下掘进机电设备的节能环保对策探析[J].科技展望，2014（7）：88-91.

机电液范文篇5

有机结合滚筒、驱动的机械结构，应用在内装式提升机上，充分整合机械、通信、电力电子及自动控制等先进技术。全数字化提升机应用总线方式，极大的实现了电器安装的简化，效果高度可靠，而且硬件配置简单，相互间的兼容功能很好。我国研制开发的全数字化提升机，应用双处理器组成核心系统部分，性能可靠、先进，具有较高的准确性。在支护设备中的应用液压支架是煤矿采煤工作中应用的支护设备，目前正向电液控制方向发展，利用先进的计算机技术，结合液压控制，形成定压双向邻架，能够降低并减去对顶板、支架产生的冲击荷载[3]。应用在煤矿开采工作中的电液控制支架，不但能实现1架/3s的最快速度，还可检测支架的工作状态。乳化液泵是提供液压支护设备高压液体的装置，因此必须具备大流量供液能力及高压，还应结合用液量进行自行调控。我国研制开发的智能型乳化液泵站系统包括智能型乳化液泵站供液、自动配液系统两部分，可实现油箱、油位高度的自行检测，自主配液；还能进行乳化液浓度的在线自动检测、调节，一旦发现浓度不符合规定值，会发出声光警报；另外，具有定时反冲洗功能，控制、监督实际用液量，远程传输功能良好[4]。

煤矿机械的开发水平极大的影响了煤炭工业发展，近些年机电一体化技术在煤矿开采机械中的广泛应用，极大的提升了矿机械生产效率、质量。提升了劳动效率机电一体化技术应用在煤矿机械方面，将实际劳动效率有效提升了，相较以前采用的煤矿机械，应用机电一体化技术，不但将产品生产方式进行了有效改善，而且在应用了自动化技术、微处理技术后，大幅度提升了劳动效率，增加了煤矿业产量。增加了矿工劳动收入应用机电一体化技术，不仅将煤炭产量提升了，增加了企业经济效益的同时，也提高了矿工们的工资；煤矿产业快速发展也带动了周边同行业的发展，对区域经济的进步发展提供了有利条件。有利于保证矿工们的劳动安全以前煤矿开采的过程十分艰苦，条件十分恶劣，矿工们长期处于潮湿环境之中，周围遍布煤尘，极大的影响了他们的生活质量，造成身心健康的重大影响，如情况严重还会影响他们的生命。煤矿机械安全环境也很差，因为是持续不停的在进行运转，具有极高的安全故障发生机率，没有合理、有效的安全保障促使进行监控、处理，煤矿业工作安全缺乏保证，矿工们的生命安全岌岌可危。机电一体化技术在煤矿机械方面的应用，大大减轻了矿工们的劳动强度，将安全事故发生的机率有效降低，确保了矿工生命安全，有效预防了工伤、职业病的产生。

机电一体化技术作为一种新兴的综合科技，将信息处理、计算机、机械以及自动控制技术进行综合运用，顺应了科技发展的规律，生命力强大。机电一体化技术广泛应用在煤矿安全生产监控系统、采煤机、带式输送机、提升机及支护设备中，提升了劳动效率，增加了矿工劳动收入，确保矿工作业环境的安全性。机电一体化技术在矿山机械中应用将会为企业带来更大的经济效益及价值。

本文作者：刘开源工作单位：山西高平科兴云泉煤业有限公司

机电液范文篇6

1.1综采机电故障诊断及维护

在对综采机电设备进行故障诊断时，可以根据机电设备故障发生的时间因素和故障发生的条件来进行分析。首先，必须明确进行综采机电设备诊断的目的。确定了诊断的目的，在进行诊断时才有方向可以遵循。综采机电设备的诊断需要对机电系统的运行情况进行确认，只有明确诊断的目的，才可以直观地确认并找到故障部位，制定出科学合理的解决措施和维修方案。其次，对于综采机电设备故障的技术诊断。进行故障诊断和分析时，要注意诊断的专业性和实践性相结合。因为是在井下进行开采作业，所以工作空间受到限制，而且工作环境比较特殊，条件较差，有可能在开矿工人开采煤矿的工程中，机电设备发生故障，这就给井下开采作业带来了很多不利因素，给故障诊断带来困难。因此，在煤矿开采之前就需要采用合理的故障诊断技术，使综采机电设备的故障率得以降低。

1.2故障诊断与维护流程

煤矿企业的生产过程中，综采机电设备出现故障的频率非常高，数量和种类也十分繁杂，导致故障的原因也极其复杂。此外，综采机电设备的理论技术知识是决定综采机电设备的故障诊断技术水平的决定因素。有别于其他机电设备，综采机电设备有着其自身的特色，针对这些特点，已经形成了一套一体化的综采机电设备诊断设备，并且被很好地应用于综采机电设备故障的诊断中。诊断设备的自主传感在技术诊断的过程中至关重要，通过设备的自主传感，能够使综采机电设备故障诊断结果的合理性和可靠性得到保障。

2综采机电设备故障诊断与维修技术

2.1液压支架

煤矿企业生产过程中，必须对综采机电设备的使用加以足够的重视，在煤矿开采中，综采机电设备的应用非常广泛，在开采工作中占有很大的比重。在煤矿企业中，很多的开采工作都会使用综采机电设备，在这些工作面中，液压支架具有不可替代的作用。对于液压支架，必须进行正确的操作，确保操作质量和操作状态，因为液压支架操作的正确与否与整个综采工作面的生产息息相关，更加会影响到煤矿企业的生产效率和经济效益。煤矿生产过程中，综采机电设备中的液压支架系统可能发生的故障种类十分的繁多，而引起故障的原因及其与之有关联的影响因素也是非常复杂。然而，这其中也是有一定的规律可循的，通过多年的煤矿生产的实际经验，在学习中不断总结，并且经过细致的调查，通过对调查结果进行分析后得出这样的结论，即在操作过程中液压支架系统出现故障的百分之九十的原因，是由于液压泄露引起的，而在液压支架操作过程中出现的机械性问题，则属于小概率的影响因素，系统性的原因引起了机械性问题的产生。通常情况下，在井下作业时，可以根据液压支架系统中的液泵运转声音，由技术故障诊断人员来判定液管破损的情况。在综采工作面中，液压管如果完好无破损，会保持一定的液泵泄压频率，变化浮动很小，基本不发生变化。液压管一旦损坏，就会导致液泵长时间内不发生泄压，在运行中，液泵会发出异常的声音，观察液泵读数，可以发现读数降低。在这种情况下，通过采用“一听”“二看”“三感觉”的方法，在综采机电设备的工作面进行受损部位的诊断。

2.2采煤机

在煤矿企业的生产以及开发的过程中，采煤机在综采机电设备中发挥了重要的作用，确保煤矿生产企业正常开采和生产，为企业的生存与发展创造巨大的经济效益。煤矿企业在进行煤炭的开采以及生产时，会受到自然条件、煤矿矿区地理位置、矿山地址等因素的影响，给煤炭的开采和生产带来不利的因素，非常容易引发采煤机的故障的发生。一旦发生故障，就必须及时排除，否则不仅会影响生产，还会产生安全隐患，引发严重的后果。因此，必须及时准确地对采煤机故障进行判断并且迅速制订排除故障的措施和方法。

2.3转载机与破碎机

作为综采机电设备的必不可少的组成部分，转载机与破碎机的作用也不容忽视。系统中的减速器是转载机容易出现故障的关键部位，对于降速器发生故障的种类和引发故障的原因进行分析，对于转载机的正常稳定运行有着积极的意义。减速器故障大致可分为机械磨损导致工作中的齿轮故障、减速器漏油或串油故障、轴承故障。

2.4注重对煤矿机电设备维修与管理的改进

就目前的条件而言，绝大部分的煤炭生产企业都必须要加大对设备使用、维护修理人员技能以及素质的培养，进而有效地改善三级保养、点检、班检、定期维护以及交接等工作。此外，还需要按照现有的煤矿机电设备维修和管理的理论特点来丰富和发展设备管理的规章制度，逐步建立具有煤矿色彩的新型维修管理模式。

2.5引进监测仪器等硬件技术

视情维修是一种较为新型的维修管理模式，通过采用这种模式，对煤矿机电设备进行维修和管理，可以为企业节约资金和维修成本，从而创造经济效益和社会效益。在实际的管理中，还必须结合我国的基本国情，了解相关的政策和措施，引进监测仪器等高科技的先进的硬件技术，为煤炭机电设备管理与维修提供硬件支持，提高管理与维修的效率。

3结束语

机电液范文篇7

(一)供电电压机电设备在用电功率不变的前提下，设备工作电流越小，供电电压相对就会越高，这种情况在一定程度上降低了压降与功率。因此，在煤矿井下机电设备工作时，需要利用高电压对机电设备供电;低压供电的距离决定能源消耗的程度，距离越远，抗阻越高;相反，距离越近，抗阻越低，为了能够降低能耗，煤炭企业要尽量缩小低压供电的距离，降低抗阻。另外，挖掘工作也需要配备移动变电站，跟随挖掘工作的变化而变化，确保供电距离一直最短，进而减少能耗，节约成本。

(二)节能变压器通过调查可知，煤炭企业掘进机电设备目前使用的还是传统变压器，相对于新型变压器，传统变压器工作时具有噪声大、能耗高的缺点，不利于长期使用。因此，煤炭企业应当淘汰陈旧的变压器，使用新型变压器，非晶合金材料作为新型变压器的重要材料，不仅能够降低能耗，节约成本，又能够降低噪音，是煤炭机电设备的首选。

(三)带式输送系统带式输送器上无论有没有煤炭，在启动一段时间后，就会始终保持工作状态，导致电能消耗过多。因此，针对这种情况，需要对带式输送系统进行完善，为了确保正常的挖掘工作，可以在输送机上安装感应设备，以感应输送带上是否有煤炭，并通过感应设备决定带式输送系统是否工作，这不仅解决了耗能大的问题，也减少了工人的工作量，提高了煤矿生产的工作效率。

(四)节能电动机电动机作为煤炭挖掘设备的基础，没有电动机就无法进行开采共组，而大多数煤炭企业采用的是传统电动机，不仅耗能高，而且效率偏低，为此，煤炭企业需要加大科研力度，使用先进技术对电动机进行改造，在电动机制造材料等方面进行创新，制造出降低电磁能以及热能的高效节能的电动机，为煤炭开采工作提供便利，促进煤炭企业发展。收稿日期:2014－08－26作者简介:卫少亮(1979－)，男，山西长治人，2003年毕业于焦作工学院机械设计制造专业，工程师，现在潞安集团余吾煤业有限公司从事煤矿机电技术管理工作。

二、科学管理掘进机电设备

(一)减少机电设备用液量相比较而言，煤炭资源的开采难度相对较大，特别是对一部分比较坚硬的硬石的开采，由于硬石对掘进机会造成不同程度的损害，需要在硬石表面喷洒乳化液，对硬石进行软化，便于掘进机的开采。但是，在实际工作中，工人不对矿石的硬度进行检查，直接喷洒乳化液，导致大量乳化液以及电力被浪费的现象比比皆是。因此，为了减少机电设备用液量，管理者应加强对乳化液用量的管理，采取有效措施，确保开采工作顺利进行的前提下，节约用液量。

(二)合理选择电压器容量变压器在使用过程中，平均负荷率一般保持在定容量的50%－70%之间，这是变压器工作效率最高的状态。但由于受到实际情况的影响，不能够确保电压器的负载以及功率具体值。为了降低能耗，在选择配电压器时，要根据煤炭开采的实际工作情况确定变压器的容量值。这样就能够避免因变压器容量过大所造成的电能浪费问题以及变压器容量过小负载过大的问题。

(三)定期对设备进行维修和保养煤矿井下掘进工作环境相对恶劣，机电设备常年处于潮湿、脏、乱的环境当中，而机电设备材料一般是钢、铁等特殊材质，导致机电设备被腐蚀的现象非常严重，工人疏于对机电设备的维护，这些因素对机电设备造成的损害，大大降低了机电设备的使用寿命、降低机电设备的工作效率。因此，定期对机电设备进行检查和保养是必要的。煤炭企业管理者要制定合理的维修、保养制度，将制度落实到每一位工人身上，确保维修和保养工作的顺利开展，工作人员通过定期对机电设备清洁，对工作不流畅的地方进行维修，能够保证机电设备正常工作，流畅的工作就是节约能源、提高工作效率的重要途径，另外，在延长机电设备使用寿命方面也起到了促进作用。

三、结论

机电液范文篇8

解放初期，我国水轮机调速器事业一片空白，几乎从零开始，大部分产品从苏联购买，少量制造亦是照搬苏联图纸生产。50～60年代，我国水轮机调速器大部分系机械液压型调速器。在""年代，当时的水利水电科学研究院、哈尔滨工业大学、哈尔滨电机厂等单位曾联合研制了我国第一台电子管电液调速器，并安装在广东从化流溪河水电站运行了一段时间。60年代初，当时的水利水电科学研究院、天津电气传动设计研究所、长江流域规划办公室等单位联合研制了我国第一台晶体管电液调速器，并在湖北陆水试验电站运行了相当长一段时间。70年代至80年代初，新建的大中型水电站较多地采用了电子管、晶体管或小规模集成电路电液调速器，一些小型水电站也少量采用了电液调速器，此阶段可算是机械液压调速器与电气液压调速器并重。但电气液压调速器由于所选用的主要电子元件/组件质量不过关，其长期使用的可靠性普遍较低。

我国水轮机调速器的快速发展是从80年代初开始的，由于改革开放和科技进步，国内有关科研单位、高等院校及制造部门为提高调速器的运行可靠性与调节品质，开始研制微机调速器。华中科技大学、电力自动化研究院（能源部南京自动化所）、天津电气传动设计研究所、中国水利水电科学研究院、长江流域规划办公室等单位相继开展了以微处理器为核心的电液调速器的研制。

华中科技大学自1981年底开始研制适应式变参数并联PID微机调节器，1984年11月在湖南欧阳海水电厂投入运行。1989年与天津传动设计研究所、湖南水科所、武汉水电控制设备公司及天津水电控制设备厂共同研制的WT-S双微机调速器通过产品鉴定，并投入小批量生产，微机调节器以Z-80单板机为硬件核心，两台微机配以相同功能的测频、CPU、D/A及A/D模块，双微机互为备用，采用适应式变参数PID调节模式，较好地满足了电站运行要求，但与外国产品相比，因我国基础工业水平的制约，整机硬件可靠性较低，性能一致性与长期运行的稳定性难以保证。

90年代以来，随着可编程控制器（PLC）技术的不断完善，各单位相继开展了将可编程控制器应用到调速器中的研究工作。华中科技大学分别与有关单位合作开发不同品牌的PLC微机调节器，首台调节器于1993年5月在欧阳海水电厂投入运行。目前，PLC型电液调速器已成为我国微机电液调速器的主导产品。

此外，华中科技大学还分别与哈尔滨电机厂、东方电机厂等单位合作研制出以8086、8096CPU为核心，采用STD总线结构和MIC-2000工控机型双微机调速器，成功地在岩滩、宝珠寺等水电厂投入运行。电力自动化研究院在继承ST-700系列微机调速器的双微机双通道系统结构基础上，研制了基于MC68322微机的水轮机调速器。

现在由于在水轮机调速器中广泛采用电子技术、液压技术和自控技术的最新技术成果，使现代水轮机调速器的面貌焕然一新。其可靠性和主要技术指标大为提高，控制功能不断扩展和完善。不仅适应了水电厂计算机监控的需要，而且为机组安全和经济运行奠定了基础。

然而，这来之不易的行业发展局面越来越多地受到近年来混乱的市场竞争冲击，如不采取措施及时建立健康规范的行业市场，将有可能葬送经几代人不懈努力换来的我国调速器产品技术进步与质量基础。关于这一点，将在第4节作归纳说明。

二、我国主要调速器制造企业的产品情况

中国水利水电科学研究院生产的微机调速器以PLC/IPC为硬件平台，采用液压数字逻辑插装技术或比例插装技术，以快速开关阀和插装阀等元件/组件分别代替电液转换器和主配压阀，系统无需D/A转换，调节与控制无需由阀的"中间位置"来保证，具有静态耗油量小、性能一致性好、元件互换性好、集成化程度高等优点，且能实现液压系统全面的容错控制，彻底解决了长期困扰水电厂的调速器拒动、发卡、漏油等问题，还具有显著的节能、降耗、增寿、环保等特点。

天津电气传动设计研究所生产的微机电调采用以PLC为核心的调节器，步进电机-凸轮传动装置取代电液转换器。这种不用油的电机转换元件解决了过去电液转换器抗油污能力差、易卡阻之弊病。

武汉三联水电控制设备公司生产微机电调采用PLC步进缸构成电液随动系统为主。部分电液随动系统采用脉宽调制开关阀＋主配结构的形式。

武汉事达电气有限公司生产的微机电调均以PLC为核心，用步进电机螺纹伺服缸取代电液转换器，构成新型电液随动系统。

长江控制设备研究所的微机电调采用PLC或工控机并以伺服电机螺杆机构取代中间接力器，或以电动集成阀控制主配压阀，以机械液压随动系统驱动主接力器。

南京自动化研究所的微机电调采用自制硬件构成的双微机冗余系统，应用比例伺服阀和脉宽调制式电磁阀构成的液压容错控制。

东方电机股份有限责任公司的微机电调采用双工控机冗余系统，电液随动系统中配用比例伺服阀，并设有液压跟踪手动控制阀供手动运行用。

能达通用电气公司的微机电调以PLC为核心，步进电机螺杆机构取代中间接力器，并配以机械液压随动系统。

此外，我国中小型微机电调的液压系统除了传统结构产品外，中国水利水电科学研究院、长江控制设备研究所等单位还采用16MPa的皮囊式蓄能器的高油压液压系统；可减少液压放大环节和减小尺寸、简化结构，省去为油罐补充干燥压缩空气的专用的供气系统及相应设备，同时能解决调速器液压系统中存在的油/水混合、气/液混合带来的元件锈死、腐蚀、振动和气蚀等方面问题。

与国外同类产品相比，目前我国生产的微机型电液调速器性能与国外水平相当，个别甚至略优，主要差距在加工工艺水平，且大型调速器6.4Mpa以上的液压系统起步不久。

三、国外主要调速器产品的特点

1.美国GE（原WOODWARD公司）采用三机表决系统，其余均为单机系统（按中国用户要求提供双机系统除外），产品质量性能稳定、可靠性高。

2.除ALSTOM、HYDROVEVEYSA两公司采用串联PID结构外，其余均采用并联PID结构；PID参数均按空载、孤立网运行、大网运行三种工况给定。

3.微机更新升级快，均采用32位微机，速度快、容量大，为扩展调速器功能创造了条件。

4.具有较强的诊断及容错功能和较强的抗干扰能力。

5.除VEVEY、KMW公司采用机械液压随动系统外，其余均采用电液随动系统。

6.除GE和VATECHE-SCHERWYSS公司采用比例阀外，ALSTOM、VOITH、VEVEY均采用自制电液转换器。

7.为改善静、动态性能，大多数国外产品在电液随动系统中引入了PI、PD或PID调节。

8.增强智能化功能，如VOITH公司500系列产品机组启动加速控制。

9.在三峡工程，美国GE公司曾提出三机表决系统、双比例阀液压冗余方案，并与哈电合作，在三峡右岸机组中中标；而ALSTOM以双电液转换器方案在三峡左岸工程中中标。

四、行业市场现状

我国每年生产800~1000台调速器，大型微机电调约150台，其余为中小型调速器，目前，除小型调速器还有机械液压型调速器生产外，大中型一般都是以微机调速器产品为主。

随着市场经济的不断深化，目前水轮机调速器市场已造成�quot;结构性过剩"为特征的买方市场，从总体情况看，水轮机调速器产品处于供大于求的态势。

调速器产品的生产特点属单台/小批量生产，不能形成一定的规模，因此劳动生产率低。随着改革开放、市场经济、体制改革的日益深化，调速器制造行业中民营企业不断涌现，企业数量不断增多，竞争日益激烈残酷，导致产品价格严重偏低，所以企业的经济效益普遍不高，进而限制了企业的发展与规模扩大。调速器行业的市场现状大体具有如下特征：

1.调速器产品在国民经济中所占的比例十分微小，行业优势不突出；

2.调速器市场容量小，产品市场价格混乱，利润空间过于狭窄，大部分企业发展艰难；

3.行业内生产专业化程度低、力量分散、低水平重复严重，地区和企业之间产品雷同问题突出，市场竞争机制不健全，行业无序，盲目竞争，相互压价，使企业效益下降、资金缺乏、周转困难，严重制约本行业整体水平的提高及竞争力的增强；

4.水轮机调速器市场以"关系式生意"占主导地位，生产厂商短视、不自律，市场价格行为更加无序、无据可循；

5.调速器产品招投标过程中，技术人员从技术角度不切实际地片面要求设备配置越高越好，包含的东西越多越好（恨不得把所有水机自动化的东西都包含到调速器设备中），中小设备盲目攀比大型及巨型机组调速器配置，而在商务方面，又片面强调价格低廉，希望价格越底越好，业主普遍要求本已很低廉的调速器本体价覆盖所有水机自动化的东西，总以为销售人员能出这个价，供货商一定能消化。这是一个重大误区，俗话说："买东西的永远没有卖东西的精！"为保证利润空间，供货商往往会挖空心思去"降成本"，为此常常出现一些本不该有的质量问题，利益损害最终还得有业主去埋单；

6.市场黑洞多，不公平交易十分普遍；

7.为排斥他人，一些厂家竞标时故意漏报设备项目（有的是事先得到业主的默认），中标后又要求业主追加合同款项，如追加不成，只好挖空心思去"降成本"，以牺牲产品质量为代价，这种恶劣做法日后又被其它厂商仿效，已成普遍现象；

8.设计院招标文件普遍混乱、相互抄袭、以讹传讹、自以为是、一味排斥创新产品的竞标资格，有些标书事实上已成为阻碍调速器技术创新的绊脚石，甚至有误人子弟之嫌；

9.业主消费观念不成熟，重表面价格、轻内在质量与服务，助长恶性竞争；

10.有些企业想用所谓的资金规模"上挤下压"，恨不得挤死竞争对手，而实际情况又很难将谁挤出局；

11.调速器行业营销人员普遍职业道德低下，对自家产品往往进行夸大其辞的宣传，误导用户，例如过分夸大双微机配置的优点，导致用户不分具体情况，盲目要求用双机系统。有些厂商还恶意诋毁竞争对手、夸大对方不足、不择手段，甚至人身攻击；

12.一些招标文件对于业绩资质的要求，客观上已阻碍了技术创新；

13.调速器经销队伍逐年扩大，各厂商片面重视销售业绩，整个调速器市场几乎每卖一台设备都在打价格心理战；

14.恶性竞争导致产品价格过低，调速器供应商从设计制造等各环节一味简化、降低标准与技术性能、能省则省，采用低劣的材质、元件/组件，造成产品质量不稳、倒退，售后服务无法得到保证，影响正常的发电生产，直接损害到业主利益。这种现象长此以往，将葬送我国调速器产品来之不易的技术进步；

15.无序、无规则、不遵守规则，这种混乱的完全不规范市场竞争，将有可能把水轮机调速器行业带入误区。

五、结语

1.随着计算机技术和现代液压技术的发展，水轮机调速器更新换代将进一步加快。

2.微机运算速度快、容量增大，为扩展调速器的功能提供可能。

3.加快新调节规律研究步伐，提高产品动态性能。

4.加速液压行业、机械电子行业、自控领域的新技术在调速器中运用。

机电液范文篇9

关键词：机电一体化；铸造工艺；精密铸造

近年来，我国经济发展迅速，不论是代步工具的不断变换，还是重工业各机械设备的更新换代，都离不开机械配件的铸造，铸造是获得产品毛柸的主要方法之一，是机械工艺最重要的基础工艺。为进一步了解我国铸造业的发展前景，剖析发展所存在的问题，探讨加快发展的对策措施，促进机械工业的健康快速发展，本文对机电一体化在精密铸造过程中控制的作用进行分析讨论。

1铸造浇筑工艺的发展

铸造工艺可以分为三个基本部分：即铸造金属准备、铸型准备和铸件准备。（1）铸造工艺的发展现状。①铸造技术创新能力薄弱。铸造工艺沿用传统浇筑模式，生产工程中手动操作比例较高；②先进铸造工艺应用基础需要突破：精密铸造浇筑生产技术水平相对落后，铸件质量低，材料能源消费高、经济效益差。③铸造工艺难以实现生产的需求：铸造浇筑原辅材料生产供应地社会化、专业化、商品化差距大，在种类、质量等方面不能满足新工艺、新产业的需求。④节能减排是关键：人类对环境质量要求的提高，使得铸造浇筑产业开始大力重视环境保护。在铸造尘毒治理、污水净化、废渣利用等取得显著效果。（2）铸造工艺的发展趋势。①铸造合金材料。在铸造合金器件材料选择上以强韧化、轻量化、精密化、高校化为目标，开展铸造新材料，同时研制耐磨、耐蚀、耐热等各种有色合金新材料；开发铸造合金钢新品种。②合金冶炼。开发新的合金孕育技术，推广合金包芯技术，提高铸造浇筑成功率，降低铸件废品率并提高铸件综合性能。

2铸造浇筑系统的设计原则、内容及步骤

（1）铸造浇筑系统的设计原则。①使液态合金平稳充满铸型，不冲击型壁和型芯，不产生涡流和喷溅，不卷入气体，并利于型腔内的空气和其他气体排出型外，防止金属液过度氧化产生沙眼、冷豆、气孔等铸造缺陷。②阻挡/过滤夹杂物进入型腔，以免在铸件上形成渣孔及夹杂。③调节铸型及铸件各部分温差，控制铸件的凝固顺序，不阻碍铸件的收缩，减少铸件的变形和开裂倾向。④合金液流不应冲刷冷铁和芯撑，防止冷铁激冷效果的降低及表面熔化，避免芯撑过早软化和融化造成铸件壁厚变化。⑤液态合金以最短的距离，最合适的时间，充满型腔，保证有足够的压力，且金属液面在型腔内有必要的上升速度，使铸件按照设计顺序凝固，以确保铸件的质量。（2）铸造浇筑系统的设计内容及步骤。①选择浇筑系统的类型和结构。②合理的在铸型中布置浇注系统及确定内浇道的引入位置和个数。③计算浇筑时间和浇筑系统中的最小断面积确定直浇道的高度。④按经验比例数据决定其他组元的断面积。⑤大批量生产时需要经过生产阶段的反复验证，如有不足之处，应调整各项设计内容，甚至修改工艺方案,直到合理并保证质量为止。

3铸造浇筑工艺控制存在的缺陷

根据浇筑工艺的系统设计原则，浇筑过程要严格控制各方面的操作条件才能生产出高质量的机械元件。因此，传统的浇筑过程人为因素的影响力较大，其次是工艺条件的人工控制。另一方面来讲，依靠人力作业，成本较高，由于合金浇筑所需的温度较高，人工操作极易发生安全事故，安全性相对较低，且效率低下；更有一部分技术工人考虑到工艺过程的安全性问题令择他业，技术工人流失严重，使得人工铸造浇筑工艺更加不成熟。随着国内铸造技术装备的不断发展，我国铸造借鉴国外经验，将新兴的机电一体化工业与传统的铸造工艺结合，因此自动造型机等铸造装备将被逐步推广，取代人工完成相应的工作，机电一体化的作用逐渐被提上日程。

4机电一体化的应用

随着科学技术的迅猛发展，机电一体化应用于各个领域。集中在机械加工方面自动化，逐渐被应用于加工设备的生产单元中。（1）机电一体化概述。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机学科为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，是技术人员将电子技术与机械制造技术结合起来，开发出的一种具有智能化应用特点的科技，机电一体化技术属于具有综合性特点的现代科技。在热加工方面，机电一体化设备主要用于自动化加热的控制，自动保温及控温，在电子信息方面，机械的自动化逐渐朝着高智能化发展，并且扩展到其他诸多领域。（2）机电一体化的优势。①系统控制作用，安全性可靠性提高，一体化产品一般都有自动监视器、报警、自动断电、自动保护等功能，在工作过程中遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能采取自动保护措施，显著提高设备的安全性和可靠性。②使用性能改善，机电一体化普遍采用程序控制和数字显示，系统可重复实现全部动作，操作性能大大提高。③生产能力和工作质量提高。机电一体化产品都具有信息自动处理和自动控制功能，可精确的保证机械的执行机构，保证最佳的工作质量和产品合格率。④调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变。（3）机电一体化在智能制造中的作用。①生产流程控制。这一技术主要是利用电子技术中所存在的人机界面控制装置、光电控制系统对整个生产流程进行控制，这样才能确保控制的全面性、系统性，最大程度上提高生产线效率和质量。②智能制造。融合先进的生产技术和智能控制，将其应用到智能制造过程中，降低生产人员的失误，减少人工成本。

5机电一体化在精密铸造浇筑技术的控制应用

铸造技术被广泛应用于我国的制造产业，我们以低压抽真空铸造技术和铝铁复合制动盘铸造装置为例，来分析机电一体化对精密铸造控制的作用。

5.1低压抽真空铸造技术

由于传统的低压铸造工艺生产产品易出现气孔、氧化夹渣、缩松等问题，低压抽真空铸造技术将低压制造工艺与真空铸造技术相结合可有效地降低铸件气孔、缩松报废。真空铸造是使用通风铸模的工艺，使融化的金属依靠空气压力流入铸模，然后抽取空气形成真空，这种铸造方法主要用于具有精巧细节的小零件或珠宝。（1）使用机电一体化技术下的新型工艺。铝液充型阶段模具型腔内气体更快速的排除，同时使铝液保温炉与模低压抽真空铸造是在低压铸造的基础上，结合真空铸造，可以使模具所处空间形成较大的压力差，从而减少铸件气孔、氧化夹渣、缩松报废。（2）具体实施方案。整个过程分为充型、保压、泄压三个过程冲压：电磁阀④打开，③空压站③向①内冲入干燥压缩空气，同时打开⑧电（⑦处于关闭状态），⑥与⑨真空罐连通，其内气压快速下降，完成抽真空。同时铝液由①通过②升液管进入⑤模具型腔，开始充型。保压：由于模具充型冷却需要一定时间，所以要进行保压处理，保证模型的精准度。待充型完毕后关闭⑧，打开⑩，此时真空泵工作将⑨真空罐再次抽真空。此阶段④处于开启状态，保证①内炉膛压力处于稳定状态，直至铸件凝固完成。泄压：装置里的压力泄尽，才能继续下一步的铸造技术。铸造凝固完成后，④电磁阀1关闭，①保温炉自行泄压，⑦电磁阀2打开，⑥模具罩与大气相通，其内气压恢复至大气压力，②升液管中铝液因重力作用回流至①保温炉。待自然冷却结束后即可开模取件。一个铸造周期完成。

5.2新结构铝铁复合制动盘

为降低整车油秏，提升车辆性能，车辆上越来越多的采用铝铁复合制动盘。当前汽车制动板多采用铸铁材质。以铸铁ht250为代表铸造工艺生产。由于受材质和优异铸造工艺的局限，铸铁制动器制动鼓重量较重，而且位于簧下，增大了汽车油耗，影响加速性能。且铸铁材质导热系数低，在高速制动或连续制动中，短时间会产生大量的热,从而引发制动盘热衰退，影响刹车效果及使用寿命。（1）使用机电一体化技术下的新型工艺。①新结构铝铁复合制动盘单个重量相比于铸铁制动盘最大减重25%，尾气排放CO下降4.5%，HC下降2.5%，Nox下降8.8%；燃油率提升3.85%，加速性能提升8%，制动距离下降5%，底盘耐久性提升1.7倍，转向性能提升6%。②铝合金导热系数达到121-151W/(m•k)，导热能力是铸铁制动盘的2-3倍，可将刹车热量及时散发，保证了制动系统的可靠性。（2）铝铁复合刹车盘技术的实施。①首先用灰铸铁铸造刹车盘摩擦环。②为保障灰铸铁摩擦环和铝合金刹车锅更好的结合，将桥接部位残留的切削液、异物、毛刺去除。③将灰铸铁摩擦环放入400度以上的预热炉，随着缓慢的转动后按顺序下转。④将预热完成的灰铸铁摩擦环安放到模具中，进行铸造生产。⑤刹车锅部位由铝合金铸造完成，并与灰铸铁摩擦环的桥接部位相结）合。（铝合金的热膨胀系数为灰铸铁的约2倍，温度变化约1.7倍，这样由于两种材质的收缩量差异，在结合部位产生强大的结合力。⑥铸造完成后进入冷却台，冷却完成后进入切削机，将浇冒口切掉。⑦通过X光检测铝合金和灰铸铁是否很好的结合。⑧为增加铝合金强度，进行T5热处理。⑨使用数控车床根据制动盘图纸要求加工至成品。

6结束语

综上所述，机电一体化在精密铸造浇注过程中控制使得整个铸造的过程更加自化、智能化，精密化，技术化，同时在一定程度上提高了浇注合金的成功率和标准化，保证了生产经济效益，提高了产品质量，促进了我国工业水平的提高。

参考文献

机电液范文篇10

关键词:中国制造2025；机电一体化；现状；展望；863计划

1当前机电一体化产品概念设计国内外研究现状

1.1国内研究现状

我国机电一体化的研究主要伴随着“863项目计划”而开展，我国的智能机器人等项目也在该计划的支持下取得突飞猛进的发展，目前我国的工业化整体处于“工业3.0”左右的阶段。（1）数控技术方面：截止2016年，我国数控技术经历58年，目前国产数控机床可供品种达2000左右多种，船舶制造、航空航天等行业的发展拉动高端数控机床的发展，进而推动机电一体化进程。（2）工业机器人方面:目前，国内机器人销量以百分之四十五以上速度增长，并且我国计划有系统地攻关，在原有的良好基础上更上一层，后期能立于世界先进行列之中。（3）激光术方面：近年来，激光技术发展很快，我国自1985年以来，更以每年25%以上速度增长，最近又扩大了紧凑型的高功率激光器的应用的范围，例如，用于激光制造、汽车发动机的发展或用于空间探索的推进器系统改造。（4）互联网应用方面：推行互联网思维下的智能制造，苏州纽威阀门有限公司和三一集团有限公司分别运用CAX系统和SPC工具进行智能制造，提高了效率，建立了一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。通过这几方面可以看出机电一体化产品概念设计有着很大发展，但是离德国、美国等欧美国家还有一定的差距。

1.2国外研究现状

机电一体化的相关研究在国外最早在上个世纪60年代开始，在九十年代后期机电一体化进入深入发展阶段，并出现了“机电液”和“机电光”等一些新的分支，现阶段以德国和美国为代表的发达国家工业化发展已经达到了“工业4.0”，并在国际上处于领先地位。

2未来建立机电一体化的产品概念设计理论与方法的意义

未来建立机电一体化产品概念设计理论与方法意义深远，在新的技术不断冲击下，机电一体化会不断提高，能提高我国的机械工业化水平，也是社会生产力的必然要求，能在追求特定价值功能的基础上，实现系统的最优化，能很好地代表当今机械工业主要趋势。

3未来机电一体化的发展展望

未来，随着微电子技术和机械电子技术的迅猛发展，机电一体化必将注入更多新的内容，各个学科将继续相互交叉、相互支持和互相发展，并且机电一体将朝着更加智能化、微型化、系统化和环保化方向发展，总理在政府工作报告中指出，实施“中国制造2025”计划，坚持创新驱动，智能转型，强化基础，绿色发展，加快从制造大国转向制造强国，并且我国今年推出了“工业互联网”和“互联网+”概念，并且在一些高等院校举办“互联网+”创新比赛，并取得不错的效果，让机电一体概念设计理论与方法化不断升级，加强了工业化与信息化的紧密结合，下一阶段我们将运用信息—物理融合系统（CPS）,实现大型大型工程系统实时感知、动态控制和信息服务，更好利用机电一体化解决实际问题，不断促进中国工业化发展。

4结语

在“中国制造2025”计划的推动下，机电一体化的研究和相关领域必将出现突飞猛进的发展，当然，与机电一体化相结合的技术（机电液和机电光）很多，相信未来在机电一体化的促使下中国工业将迈向“工业4.0”。

作者:于志业 单位:太原科技大学

参考文献：

[1]孙彦广。工业智能控制技术与应用[M].北京:科学出版社，2007.

[2]李建勇。机电一体化技术[M].北京:科学出版社，2004.