机电一体化的应用范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇机电一体化的应用范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

一、选题背景

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。

二、机电一体化的定义

机电一体化是在大规模集成电路和微型计算 机为代表的微电子技术高度发展，向传统机械工业领域迅速发展渗透，机械电子技术深度结合的基础上，综合应用机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号转变等技术以及软件编程等群体技术，合理配置机械本体、执行机构、动力驱动单元、传感测试元件、控制元件、微电子技术、加工、线路以及接口元件等硬件元素，并使之在软件程序和微电子电路逻辑的有序规则运动，在高功能、高质量、高可靠性、低功耗的意义上实现特定功能价值的系统功能技术。

三、机电一体化发展简介

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：

（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

（2）20世纪70―80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。

四、机电一体化的专业优势

目前，机电一体化技术已广泛参透到各个领域。机电一体化这个尚未被确认的专用术语在十年之前并不为人们所注意，不过以此而取名的设备很旱就有了。随着机械设备的电子化机械部件逐浙减少，这已有十多年的历史了。 所谓机电一体化，即是机电一体化技术，或机电信息一体化技术。机电一体化系统的构成或者作为更复杂的系统，则构成的综合系统。

五、本课题内容及意义

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。

机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。

我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。 我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

六、结论

随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

篇2

1 概述

煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。

2 煤矿机电一体化技术产品的应用

2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。

在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。

2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 [:请记住我站域名/]

2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于计算机网络软硬件技术发展很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。

3 对我国煤矿机电一体化技术的思考

在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。

应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。

篇3

机电一体化技术是将机械、电子、信息、自动控制等多重技术综合在一起的复合技术，它将微电子技术引入机械工程，使之相互渗透，形成了如今的容多项技术为一体的新型的综合应用。煤矿企业机械劳动强度大，采掘、运输周期频繁，对机械设备的自动化、智能化应用要求很高，采用机电一体化技术，能够满足煤矿企业规模化、技术化的发展要求，提高生产水平，减少人力消耗，实现目标生产，顺应了科技发展的潮流，提升了煤矿企业的经济效益，具有强大的生命力。

1我国煤炭行业机电一体化技术的发展

我国从20世纪70年代初开始自行研制第一套综合机械化采煤工作面，将计算机技术、控制技术、通信技术与机械生产相融合，为机电一体化的发展奠定了技术基础；而大规模、超大规模集成电路和微型计算机的使用，为机电一体化的发展提供了物质基础；随着20世纪80年代后期，机械化采煤的空前发展，更进一步推动了煤矿机电一体化技术的应用，采煤机开始由液压牵引转向电力传动；20世纪90年代中后期，大功率电牵引采煤机开始出现，微机监控技术的应用，使机电一体化技术向智能化方向迈进，同时，光学、通信技术和微细加工技术也逐步开始应用，出现了光机电一体化和微机电一体化的分支；步入21世纪，我国煤矿企业机电一体化技术的应用和研究有了更进一步的发展，取得了惊人的成绩：实现了煤矿安全生产控制、大型固定设备实施后备保护等，我国自制的煤矿机电一体化设备都实现了职能化、信息化的功能，并且具有体积小、易操作、性能稳定、维护方便的优点。

2机电一体化技术在煤炭行业的应用

2.1机电一体化技术在提升机中的应用

当前，我国煤矿井下使用的全数字化交直流提升机是机电一体化、自动化技术水平最高的设备，特别是内装式提升机，它将滚筒和驱动装置合为一体，机械结构更加简略，各项技术应用更加顺畅，充分实现了机械、电子、计算机、自动控制的综合。全数字化提升机采用总线方式，电器安装更简化，更安全可靠，硬件配置合理，非常兼容，核心部分使用双CPU计算机系统，性能更先进，操作更简便，是我国具有自主知识产权的全数字化提升机。我国还应用新技术研制出第一台交流变频供电的交流提升机，其最大装机容量达到5000kW，主、副井提升机完全实现自动化控制，不用再专门配置绞车司机。

2.2机电一体化技术在采煤机中的应用

1991年，我国与波兰玛克公司联手，成功研制出第一台采用交流变频技术的调速型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机，在20多年的技术改进和开发中，我国电牵引采煤机有了很大的发展，技术更加成熟，对煤矿企业的生产发展起到了积极的推动作用。电牵引采煤机有效地采用机电一体化技术，与传统的液压牵引相比，具有更多便利的优点：①电牵引采煤机不仅可以提供采煤机前进时动力，使其能够克服阻力前行，在采煤机下滑时还可以产生发电制动，反馈给电网电能；②电牵引采煤机即使在40～50°倾角上也无需安装其它防滑设施，电动机轴端装有防止下滑的安全制动器，可以随时使电机停止，其制动力矩的设计可达电动机额定转矩的1.6～2.0倍，非常有效地控制住采煤机；③具有运行可靠，使用寿命更长的优势。电牵引采煤机使用过程中除了会磨损电动机的电刷和整流子之外，其它元件并无损伤，工作更可靠，故障率大大减少，使维护、保养的成本进一步降低。④电牵引采煤机反应灵敏，具有良好的动态特性，电控系统可以随时调整控制参数，避免采煤机超载运行；⑤电牵引采煤机设计传动结构简单，尺寸小，重量轻，效率高；电能转化为机械能只需一次，能量效率高达99%，传统的液压式采煤机功效只有65～70%。

3机电一体化技术在带式输送机中的应用

我国煤矿井下原煤输送系统一直采用带式输送机，它具有实现长距离连续稳定输送、输送量大且安全可靠，效率高，易实现自动化等优点，是煤炭企业的主要运输设备，近年来成为机电一体化技术的重点研究对象。我国现在采用的机、电、液一体化的CST可控软驱动技术装置，是专门为平滑起动运输设计的，适用于大惯性载荷，如：煤炭、矿石等，长距离皮带运输驱动装置。一条皮带运输机由一台或几台CST驱动控制，一般为3点驱动。我国带式输送机的动态分析技术、在线监控技术和起动延迟技术在联合应用上还欠融合，技术还有欠缺，因此，限制了输送机的单机长度和运量，目前还存在监控功能少、可靠性低、灵敏度差等直接问题，需要在实践中不断研讨、提高。

4其它应用

4.1机电一体化技术在供电系统上的应用

煤炭企业是用电大户，用电需求上需要供电质量稳定、可靠，能满足大功率设备的操作，节能型产品被广泛应用。如：高低压开关柜普遍采用了微机保护，通过联网操作，实现了远程遥控、遥测、遥信等多项控制功能；高压开关柜使用真空开关，维护简易；同时，使用集中补偿和就地补偿相结合的技术，减少了系统内的无功电流和功率损耗，大大提高了使用寿命。

4.2机电一体化技术在节能降耗上的应用

机电一体化技术在煤矿开采上的应用使煤矿企业进入了全新的电子控制时代。高频电力电子传动控制、大功率电力电子器件的使用，将井下的各种电力设备重量减轻、体积减少，具有划时代的意义。在中小功率的机电设备中使用交流电机调速传动技术，设备的系统响应和控制精度都明显提高，增强了设备的可靠性和灵活性，起到了节能降耗的作用。

5结束语

随着我国煤炭系统“十二五”攻关任务的实施，机电一体化技术应进一步得到发展和提高，促进井下生产的可靠性和安全性，确保设备自动化控制技术的提高，逐步实现采矿的应用和控制，将井下生产的采煤、掘进、运输和支护等过程的设备机电一体化，通过对各项指标参数的控制、检测和反馈，达到集中化管理和调配的最终目的。相信随着科学技术的应用和发展，机电一体化技术在煤矿行业会有更广泛的实施空间。

参考文献

[1]吴永明.浅谈机电一体化技术在煤矿行业的应用[J].科技促进发展,2010,S1:134，103，131，141.

篇4

在矿区低质量的环境下，矿工处于高负荷、长时间的工作中，在这种传统的环境下，极大地影响了矿工的身体健康与生活质量，甚至在这样的环境下，还会威胁到他们的人身安全。随着机电一体化技术的发展及其在煤矿中的深入应用，只需要一些机电设备就可以完成煤炭的采掘、运输与提升等工作，使矿工从繁重的煤矿体力劳动中解放出来，极大的降低了工作的危险系数，也有效地防止了职业病与工伤情况的出现，更好地保障了生产的安全进行。

1.2提升劳动效率

随着科学技术的发展，传统的较为落后的手工劳动作业的方式已经无法满足社会生产的需要，随着机电一体化技术的普及与推广，机器代替了传统的手工劳作，使煤矿中原本复杂的辛苦劳作变成了矿工通过简单的操作就可使机器完成工作，极大的降低了劳动强度，提升了劳动效率与劳动生产率。

1.3提高劳动收入

随着机电一体化技术在煤炭产业中的深入应用，使得煤炭产业的劳动效率大大提升，煤炭产量上去了，国家的经济水平也提升了，相应的煤炭产业的工作人员的工资水平也就提升了。如此环环相扣下来，机电一体化技术在煤矿中的应用，带动了煤炭产业与其他产业的发展，帮助更多地方的经济出现繁荣局面。

2煤矿中机电一体化的应用分析

2.1在矿井安全生产监控与系统监测中的具体运用

煤矿中使用机电一体化技术，能够有效的实现煤矿生产中的故障诊断、在线监控以及自动报警等一体化的功能。机电一体化技术对煤矿生产的在线监控是指对煤炭生产的机器设备、电动机、转运系统、液压装置、制动系统等设备在运行过程中的状态实施有效监测与控制。故障诊断与自动报警是指在煤炭生产过程中，如果生产环节中的设备出现故障，就能进行自动诊断以及实施报警，且还能诊断出具体生产过程中的哪个位置和什么设备出现了故障，这样就能使工作人员快速的找到故障，并及时排除故障，保障煤炭生产的正常进行。

2.2在矿井提升机中的具体运用

众所周知，矿井升降机主要的工作地点就是在地面上以及矿井下，在提升机中运用机电一体化技术能够有效的发挥一体化功能，实现数字化的高效运行。

全数字化提升机在功能上可以有效提升通信速度，实现诊断功能的全自动化。提升机的数字化功能更够进一步简化电器安装的程序，简化硬件设备的安装程序，进一步实现软件的启动与控制，提高提升机的工作

效率。

2.3在矿井下带式运输机中的具体运用

带式输送机又称为胶带输送机，其工作原理主要是通过摩擦来实现运输材料的连续性。它主要有两端点滚筒与闭合输送带结合而成。由于机电一体化技术的普及与推广，使得袋装输送机的技术水平也有了一定程度的提升，并在一定程度上促进了矿井下大运量、高带速、长距离曲线和大功率的带式输送机等许多的关键技术以及新产品研究与开发。

当前，在国家科学技术发展与科学家的不懈努力与钻研下，多类型的带式输送机已经被研发了出来，但由于单位长度与运输量等方面的限制，也使这些多种类型的带式输送机出现了一些问题。同时，再与发达国家相比，我国研发的带式输送机不论是灵敏度还是寿命方面都是比较弱的，这也就需要我国科研人员坚持不懈的进行科研开发，才能赶超发达国家的技术水平。因此，我国需要加大科研开发力度来提升我国的技术水平。

3煤矿中机电一体化应用的发展趋势

3.1机电一体化技术日趋网络化

自上世纪90年代开始，计算机技术与互联网技术发展迅速，人们的日常生活、工业生产、军事、教育、科学技术等都因此而受到巨大影响。全球范围内的生产与经济也因为计算机技术与网络技术而逐渐融合为一体，使企业间的联系与竞争更加激烈。煤矿生产的远程监视与控制技术也因为机电一体化技术的网络化而得到了极大的应用，并为煤炭产业的长足发展打下了坚实的基础。

3.2机电一体化技术日趋智能化

机电一体化技术未来发展的重要方向与技术就是实现智能化。随着智能化技术的不断推广与普及，煤炭产业也越来越重视机电一体化技术的智能化应用与发展。将智能化机电一体化技术应用与当前的煤炭产业中，可以实现将人的部分思维输入至电脑操作系统中，并利用这种有人部分思维的系统来模拟出人的思维能力，让系统拥有与人一样的逻辑能力、推理能力以及判断与自主选择能力等。这样就可以用智能化机电一体化替代煤矿生产中部分人员的一些体力与脑力劳动，降低工作人员的劳动强度，提升工作人员的工作效率。但是，值得注意的是，机电一体化技术的智能化永远无法与人有完全相同的逻辑思维与判断能力，当然这一点也不是必须的，只需要机电一体化的智能化拥有人的部分较为低级的逻辑思维与判断能力，能够帮助人们完成或简化一些工作就可以了。

3.3机电一体化技术日趋绿色化

随着科学技术以及世界经济的飞速发展，煤炭产业的生产效率大大提升，从而获得了很高的经济效益，这使得人们的生活水平不断提高，物质资料不断丰富。所有事情都是两面的，在人们因煤炭生产而享受生活时，也同样付出了惨痛的代价，因为过度的开采煤炭资源而导致生态环境遭到严重破坏，人们也逐渐意识到节约资源与保护环境的重要性。由此，“绿色”这一概念就提了出来，也成为未来发展的一大趋势。对于煤炭生产企业来说，如何实现企业可持续的、健康的发展下去？如何实现煤炭开采的绿色化，保证将对生态环境的危害降到最低程度？机电一体化能够很好地解决这一问题，最大程度地实现绿色化生产，尽可能降低煤炭生产对生态环境破坏的程度。

4总结

随着机电一体化技术在煤炭生产中的推广与普及，逐渐成为了煤炭生产企业的重要技术支撑，而且随着技术的不断发展，这一技术的作用与意义也会更加凸显，且发展前景也会更加宽阔。煤炭生产中应用机电一体化技术，提升了煤炭生产企业的综合竞争能力，为实现高效、安全、绿色的煤炭生产奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 黄卓科．浅谈机电一体化在现代煤矿中的应用[J]．电

 源技术应用，2013，12（5）．