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中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)10-0007-02
中国地大物博、资源丰富,每年煤炭产量也在世界领先行列,在国家的支持之下,如今我国在挖掘煤炭的过程中已经多出了很多的经费以及人力资源,并应用了更多新技术。但是我国在挖掘机械的制造方面,相对于发达国家而言还是有很大差距。我国在挖掘过程中,较多的采用手工控制,而很多发达国家都已经能够采用计算机对设备进行控制。因此我国在这方面还要加强努力,本文对于这个方面进行了探索。
1 我国的煤矿采掘机械的制造技术
1.1 采煤机
因为我国人口众多,对于煤炭有着较高的需求,这就在一定程度上也要求了制造挖掘机械的水平,如今我国已经能够生产的挖掘机已经有了两千瓦的大功率作用,可以实现底下五米多的开采程度。而更为突出的是,太原矿山机器集团所生产制造的一个世界领先的煤炭挖掘机,其功率最大,挖掘也能够达到了七米以上。但是为了更好的适应我国煤炭挖掘行业的现状,这种机器还在进一步的调试和改进之中。同时,在这些设备上运用了较新的技术,提高开采的效率,比方说诊断故障、预警技术以及微机监测等。
1.2 刮板输送机
在启动刮板运输机的过程中,应当满足挖煤机这种具有较大功率设备的正常运行,如今我国的最大刮板输送机的制造方是天地奔牛实业公司,其型号为SGZ1400/4500型,这种机器的功率可以高达四千五百千瓦以上,具有一点四米的槽宽,在输送煤炭的过程中,效率极高。这是因为运输机采用的链条韧性较好且具有相当高的耐磨性能,并与支架接触较为繁乱,在这种情形下,输送机依然要承担较大的挖煤设备。因此,在输送机上多采用GST技术,可以依照实际的运输量对于输送机的速度展开一定的调整,这样能够有效避免重量过大导致运输机超大负荷的情况发生。
1.3 掘进机
这种掘进机是的制造方是三一重装,其型号为EBZ418H型,其改造的原型是以前的横轴掘进机,其在世界范围内功率最高。不过,这类掘进机有着一定的应用范围,主要是在大断面中使用,可以在任何尺寸的底板情况下都满足要求,而且其耐久性非常强,可以在很长一段时间内进行持续作业,也能应用在施工过程中。
如今我国的技术已经可以支持很多设备的生产,比如掘进机以及半煤矿半岩石的掘进机等,其依照的是不断更新的三维仿真等技术,使机械的运行得到一定的安全保证,而且简化了机器的操作,对操作者我要求降低,还能够方便机器的日后检验以及维修。
1.4 采掘机械的重要部件
如今,我国制造煤矿类挖掘机械的水平已经在世界范围内名列前茅,然而在部分零件的生产方面,却还是远远落后。在一些制造的基础方面,其材料要依靠进口才能够满足整体安装的需要,比方说电子传感器、CST以及刚强度钢管等。由于这些零件无法进行制造,所以对我国提升机械的制造水平十分不利。这就要求,在未来制造整体机械的过程中,还要提升对于某些部件的制造能力,这样才能令整体设计上升一个档次,从而促进国内生产采掘机械的水平的提高。
2 怎样提高我国制造煤矿采掘机械的水平
2.1 在煤矿机械制造行业中扩大以太网的应用范围
在科技发展的过程中,对于煤矿采掘机械提出了更高的要求,要求其能够实现数据通讯以及其他的通讯功能,在煤矿挖掘机中应用以太网技术,可以提高对于机械的维护以及控制性能。其好处主要包含以下方面:
生产成本低廉。由于科技的发展,以太网作为高科技产品,并不具有较高的成本,因此价格也在不断下降,所以采用以太网并不会产生很大的成本。
通讯方便。在以太网之中,有一个十分重要的优势就是其传输速度较快,信息可以较快获得处理,能够大大改善传统的RS485/RS2的信息处理速度。
在应用以及维护方面十分便捷。如今我国的以太网技术提升到了一定的程度,而且广泛应用在很多方面,因此在应用煤矿采掘的时候,并不存在技术上的问题,而且在应用方面也十分便捷。
2.2 提高煤矿采掘机械设备安全性
在机械运行的过程中,最应该值得关注的就是机械的安全问题,其中在开采煤矿的过程中,电路安全就是特别重要的一点,因此,在机械的电力设备部分,应当使电网总容量增大,使电压得到提高,另外,还要进行继电保护的设置,防止危险情况发生。在这同时,还应当注意有关电磁兼容的一些问题。而且,在操作过程中,机械不能太热,可以用试温蜡展开温度测量,不过值得注意的是,这种测量温度的方法,对于操作人员有着较高的技术要求,而且在操作过程中有很多方面应当密切注意,因此这种操作方法的实用性并不是很强。因此,可以通过以下方法,使电磁兼容的实验获得有效
实现:
传导干扰。设备很容易受到电磁干扰的影响,其影响途径主要有信号线以及电线等,这都会在极大程度上影响信号的传播。另外,还有意外情况发生时,比如雷电对于电线的冲击,这也属于传导干扰的范畴。
辐射干扰。有一些设备,在操作方面有着较高的精度要求,当外界某些干扰通过电磁源头进入到空间之中的时候,就会产生一定的干扰现象。如果要解决这一个现象,应当详细研究对抗电磁干扰的办法,争取提高设备的精度。
在制造煤矿挖掘机械设备的过程中,如果想要合理的规避上述一些问题,就应当根据源头采取一定的措施。因为煤矿采掘机械中,有些零件是没有可能不受到一点儿干扰的,比如在机械运行的过程中一定会有静电的产生,且辐射干扰不可能完全去除等。但是这些干扰可以在一定程度内进行调节,使之大幅度降低,从而令采掘过程更加安全有序。比如说,降低静电的方法,可以在机械上连接地线,或者采用屏蔽以及隔离等措施避免干扰的产生。
2.3 注意节能技术的使用
在我国的煤矿采掘机械制造业发展的过程中,因为设备更新,许多设备因为工作效率不高而被淘汰,这就导致了设备的浪费,以及不必要的金钱消耗。因此,在今后制造采掘机械的时候,应当十分注意机械的工作效率,在不改变其他方面功能的基础上,尽量使工作效率得到提高,可以采用高压变频的手段,使机械的运行能力得到提高,另外还可以减少设备运行的损耗以及资源消耗。有实验已经证明,在无烟采煤机中运用高压变频手段,能够极大程度上减少煤炭的挥发,其使用成本还获得了大幅度降低。而对于很多煤矿企业来讲,如果想在其他方面降低消耗,可以改进液泵等设备,使其运行速度得到提高或者降低,从而获得一定的节能效果,使设备更加完全。
3 结语
在科技渐渐发展的过程中,会有更多的新技术在煤矿采掘制造行业加以运用,通过提高这些技术的水平,能够对未来开采行业的安全运行有着长远的影响。上述是笔者对于如今煤矿采掘机械制造水平的分析,以及对于其未来发展方向的考虑,并提出了一些小建议,有助于机械制造工业整体能力的提高,使其弊端得到改善,以及提高部分机械零件的优良性能,希望能够起到一定的作用。
参考文献
[1] 中国煤炭工业协会.2010年我国煤矿采掘机械化生产情况年度报告[Z].上海:煤炭工业采掘机械化信息中心站,2011.
我国各种工业的起步较为落后,虽然现在有些行业已经达到了世界领先水平,但是在机械自动化技术的应用方面还远不及发达国家,因此应该清醒地意识到与发达国家的差距,采取各种措施来缩小与发达国家之间的生产力的差别。在前几年,西方发达国家就已经实现了机械自动化中的柔性自动化、智能化以及集成化等方面的技术。这些方面的自动化技术主要运用于数控机床与柔性制造系统当中,并且应用效果优良。现状之下,对于机械自动化技术,我国还只停留在单机自动化和刚性自动化阶段,而像柔性制造单元及柔性制造系统,其数量却尤为之少。虽然我国各行各业都已经体会到了机械自动化的好处,并且能够利用机械自动化来提高产品的质量,同时降低安全事故发生的几率,但是对于机械自动化的应用还处在初级阶段,想要进一步提高生产力,增强企业的实力,需要加强对于西方发达国家的学习,努力促进机械自动化技术在煤矿企业生产中的应用。不难看出我国煤炭的产量每年都在增加,因为经济的增长需要能源作为支撑,特别是电力能源,而我国的电力能源主要来源于火力发电,也是依赖于煤炭的供给。而纵观我国煤炭的生产,很多煤矿使用的都是多年以前的技术和机械,这些技术和机械上的落后限制了煤矿的产量,同时也容易对生产人员的生命财产安全造成威胁,因此更新煤矿生产的技术,对机械进行更新换代,是提高煤炭产量,保证安全生产的重要措施。将机械自动化应用在煤矿机械制造中,能够提高煤矿机械制造的精度,同时创造出更高效率的煤矿机械,能够为我国的煤炭产量的增长作出贡献,因此具有重要的现实意义。
2自动化技术组成分析
作为一门综合学科,自动化包含的技术种类很多,可以将自动化技术粗略的分为以下几个组成部分:程序单元、作用单元、传感单元、制定单元以及控制单元。(1)程序单元。程序单元是控制单元的核心,由工程师提前编制的程序在控制单元中运转,以维持整个系统的运行。(2)作用单元。所谓的作用单元是受程序单元所控制的,负责整个系统运转的单元,是命令的执行者。(3)传感单元。负责收集各种数据,并将这些数据及时的传递给控制单元,由控制单元进行计算和处理,再反馈给其他的单元,以此来保证整个系统的良好运转。(4)制定单元。制定单元的作用是对整个系统的其他部分命令,调控其他部分的行为。(5)控制单元。控制单元是整个机械自动化控制系统工程的保障性单元部分,其主要用于解决单元制定和动作调节。
3机械自动化在煤矿机械制造中的应用探究
依据不同的功能,可以将煤矿机械分为三个系统:挖掘系统、输送系统、安全监控系统,而在煤矿机械制造过程中,就应该实现煤矿采掘机械的自动化、煤炭输送的机械自动化、煤矿安全监控系统的自动化。
3.1煤矿采掘机械的自动化
我国经济的强劲增长是以源源不断的能源作为动力的,而能源又是以源源不断的煤炭供给来作为基础的,因此随着我国经济的发展,对于煤炭的需求量也越来越大,现有的煤炭生产效率已经难以满足实际需求,如何提高煤炭挖掘的效率,则是当前应该着重思考的问题。实现煤矿采掘机械的自动化,能够用机械代替全部的人力操作,那么生产的效率将会更高,而且也避免了由于人力生产带来的各种安全事故发生的隐患。可以说煤矿采掘机械的自动化将直接影响到我国的能源供给,对于国计民生来说都是至关重要的。发达国家将自动化技术应用于煤矿机械制造中已经取得了很好的效果,不仅各种机械的可靠性强,而且操作的精度也非常高,广泛适用于各种操作条件,相较于以往的生产机械的生产效率有了较大的提高。近年来我国在煤矿机械自动化方面也有了长足的进步,研究出了一批具有自主知识产权的煤矿生产机械,打破了国外煤矿生产机器的垄断,这意味着我国煤矿机械自动化水平提上到了一个新的高度,有利于相关煤炭企业的生产以及整个煤炭行业的进步。
3.2煤炭输送的机械自动化
煤炭的生产和运输是不可分割的两个组成部分,如果有着强劲的生产力,但是运输效率低下,挖出来的煤运不出去,跟没挖是一样的。因此在研究煤矿采掘机械的自动化的同时,对于煤炭输送机械的自动化同样应该加以重视,只有输送的速度跟得上挖掘的速度,才能够真正提高煤矿的产量,提高煤炭企业的效益。目前大多数煤矿都是以胶带作为运输方式,传统的胶带运输业已经渐渐和PLC技术相融合,形成了各种新型的自动化运输系统,这些新兴自动化运输系统不仅运转上更为可靠,而且也更为高效,不用耗费过多的人力来进行维护。新型自动化运输系统的出现使得胶带的调速方式更加敏捷和精确,从而使得胶带运输的速度能够跟随煤炭的产量而随时变化,能够充分利用电能,同时减少了对于人力资源的消耗,也避免了安全事故的发生,在最大程度上提高煤炭企业的效益。
3.3煤矿安全监控系统的自动化
安全是煤矿生产的首要前提,近些年来各种关于煤矿的安全事故触目惊心,引起了人们对煤矿生产的反思,加强煤矿安全监控系统的自动化,能够有效防止各种安全事故,避免相关操作人员的生命及财产安全的威胁。想要防止煤矿生产中的安全事故发生,很大程度上依靠于对于各种数据的及时监控和预报。实现煤矿安全监控系统的自动化,能够随时监测整个地层的变化、坑道中的瓦斯浓度的变化以及整个开采系统运转的变化,针对这些变化提出相应的预警方案,能够在安全事故发生之前将隐患消除在摇篮之中,对于煤矿企业的生产来说是非常有益的。当然不可否认,如今我国生产的煤矿安全监控系统相配套的传感器的种类较少,这种现状在一定程度上限制了煤矿安全监控系统的自动化,但是相信随着时间的发展,各种自动化监控系统配套的传感器也将越来越丰富,打破国外对于这方面的垄断,降低煤矿安全监控系统自动化的成本,为推动煤矿企业安全生产作出贡献。
4小结
关键词:煤矿机械制造;机械自动化;技术应用;产品质量与安全
引言
机械自动化是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。通过机械设备的先期设计、装置设定以及动力支持,机器装置能够按照固有的操作模式逐步完成工作,既提高了已有的工作效率,提升产品品质,同时为相关装备的安全性、便捷性提供了应有的支持。在技术快速发展与更新的环境下,煤矿机械制造过程中应积极采用机械自动化技术,可以提升煤矿机械设备的品质,加强设备的安全性与环保性,继而在整个煤矿机械设备市场中提升自身竞争力。此外,相关人员一方面要注重在设备制造过程中品质的把关,严格按照设计标准与制造要求,制造出高品质的煤矿机械设备。还应积极探究煤矿机械制造过程中的不足之处,为机械自动化技术的应用寻找切入点,逐步改进煤矿机械制造的工艺流程,实现机械自动化技术与煤矿机械制造的有效结合,为社会提供优质高效安全的煤矿机械设备。
1自动化技术应用的有效切入点
1.1机械自动化技术的融合
煤矿机械设备制造是一项工作复杂、涉及因素广的制造工作,往往要考虑到煤矿开采地区的实际条件、开采过程中地形的复杂性、设备使用的安全性和便捷性以及经济成本等问题。因此在煤矿机械设备制造前,需要经过大量繁琐的设计与修正工作,保障生产工作的有效性和经济性。在设计过程中能够有效融合入机械自动化技术,将设备的各个环节加以改造,调节设备的动力传输系统,让机械自动化技术融入煤矿机械制造的过程中。煤矿机械制造中自动化技术的应用有了基本前提,设计工作再经过先期的论证、实地考究、修改与实验,才能够保障机械自动化技术得到充分发挥。
1.2机械自动化技术的应用
对于煤矿机械制造的工作来说,设计工作的修改意味着制造工作面临新的挑战,新技术的应用又意味着制造工作将遇到新的改革与困难。一方面,改进新工艺需要工人重新考虑生产方式,调整惯有的作业模式,以实现新产品的要求。另一方面,新技术的应用将提升工人制造水平,强化工人的制造工艺,最终实现生产技术的提升以及产品质量的强化。煤矿机械制造过程中机械自动化技术的应用主要包括两方面。一是生产过程中机械自动化技术的应用,即通过生产设备中机械自动化技术的支持来完成煤矿机械设备的生产,继而提升工作效率,强化产品品质。二是煤矿机械制造中机械自动化技术的融合。通过新技术的融合,产品零部件的改进,以及制造工艺的重新安排,煤矿机械产品品质得到进一步提升,产品的安全性、便捷性得以提高。
1.3机械自动化技术的磨合与考评
在机械自动化技术有效应用的过程中,应当对设备进行检测,并对新技术进行磨合考评,以考察制造工艺、设计的合理性、产品的质量以及制造的工艺。因此在设备制造完成后,机械设备的技术检测仍然是自动化技术应用的最佳切入点。相关单位要改变传统的检测方法,实地进行测试,从煤矿开采效率、使用成本、折旧预估、安全性等角度多方面考察新设备的使用情况,保障机械自动化技术能够有效的应用于煤矿机械制造中,提升煤矿机械设备的品质,提高煤矿开采的安全性。
2自动化技术应用的实现途径
现阶段煤矿机械制造的整个过程中,设计、制造、检测等流程都是机械自动化技术有效切入点。但是如何高效利用机械自动化技术,保障煤矿机械制造品质的提升,又受到多方面的影响。
2.1充分研究机械自动化技术
机械自动化技术的出现为装置设备品质的提升提供了充足的动力,也为生产开发工作带来了极大的便利性。但是就现阶段煤矿机械制造而言,盲目地引入机械自动化技术并不一定能够提升煤矿设备的品质与便捷性。煤矿设备面对不同矿区,受到自然条件的限制较多。因此在应用自动化技术前,相关部门应积极开展调研探究,从兄弟单位、机械自动化技术提供者等多方面了解煤矿机械设备对机械自动化技术的需求。继而确保机械自动化技术得到最为有效的利用。
2.2强化先期投入与试验
大型设备尤其是煤矿机械设备对于安全性、经济性要求非常高,因此在设备制造前,相关部门要根据设计的内容积极开展先期实验与试生产。一方面通过技术测试,保障设计的合理性,继而为设备生产工作建立基本前提。另一方面通过技术测试,实际考察机械自动化技术对煤矿机械设备的带动性。即检测新技术的应用是否能提升煤矿开采效率,降低开采成本,提升煤矿开采安全性和设备的品质,真正为煤矿企业提升产品竞争力提供支持。
2.3构建复合型人才队伍
煤矿机械制造中机械自动化技术的应用不仅涉及设计人员、制造人员的专业知识,更涉及到机械自动化的内容,因此传统单一的生产队伍或者设计队伍无法满足新产品更替的需求。为了能够运用好新技术,提升煤矿机械设备的品质,保持生产的长久发展与升级,相关单位要结合自身背景,构建复合型人才队伍。一方面从已有人才中选择专业背景相似的人才进行进修学习,提升专业素养,保持人才对技术的灵敏性。另一方面,招募专业背景人才,为机械自动化技术的深度应用建立基本前提,分别从新技术、设计考究、生产工艺、实验操作、经济财务等多方面考察煤矿机械制造中机械自动化技术的应用,提升煤矿机械设备的品质。
3结语
随着煤矿开采要求的提升、安全环保意识的加强,现阶段煤矿机械制造对先进技术的需求越来越大。煤矿机械制造过程中,相关单位应积极采用机械自动化等先进技术,强化机械设备的开采效率与安全指数,为客户提供最佳的设备服务,保障产品在现有市场中占有一席之地。煤矿企业应积极考察机械自动化技术,结合煤矿设备生产的实际需求稳步应用机械自动化技术,同时加强先期投入与试验,保障技术使用效率,最后还应当积极组建复合型人才队伍,真正为机械自动化技术的有效应用提供支持,提升煤矿设备品质,为煤矿开采的高效率、低成本、高安全提供保障与支持。
参考文献
[1]孙锋.机械制造中机械自动化技术的应用及发展前景[J].电子制作,2014(23):247.
[2]张锦波,宋少军.煤矿机械制造中机械自动化技术的应用[J].山东工业技术,2015(16):5.
[3]党飞飞,王飞.机械自动化在煤矿机械制造中的应用[J].科技展望,2016(14):78.
[关键词]煤矿机械;合理设计;管理方法
中图分类号:TD402 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0072-01
1 煤矿机械制造中存在的问题
1.1 设计技术缺乏创新,技术落后
就目前国内的煤矿机械制造中,很多企业没有自己的研发机构,要依靠国外的研究所,大部分核心技术都是国外引进的,企业在自主研发能力及创新方面较弱。因为自主研发的能力弱再加上机制上的繁琐冗杂,导致产品开发周期长,技术更新慢。
1.2 产品技术标准落后
目前中国使用的煤矿机械的技术标准相对国外的同类产品来说,普遍是偏低的。许多标准没有及时地更新,跟上国外的脚步。这样往往导致生产效率的低下,产品的质量得不到充分的保证,还有可能会引发安全事故。
1.3 高端产品需要进口
因为中国煤矿的产业基础相对较弱,中国的企业往往不具备生产煤矿机械中的一些高端产品,这些产品基本上要靠进口。一些煤矿企业仅能生产一些技术水平较低的产品,在新产品的研发上表现得力不从心,在科技基础方面发展较为缓慢,与国外的先进技术相比存在较大的差距,较难满足中国煤矿企业的发展需求。
2 煤矿机械制造中的合理设计
2.1 煤矿机械中的人性化设计
产品的人性化设计是指以人为核心,全面考虑人的精神、物质需求的一种设计价值观。其中人性化设计的核心是“以人为本”,是指在设计过程中达到了产品的基本功能的基础上,更多地去考虑人,主要是要充分地去考虑使用者的生理、心里的需求,使人跟产品能够保持良好的互动关系,使人更好、更有效率地去工作。煤矿机械因其特殊的工作环境及使用环境,操作者的工作条件较恶劣,因此,煤矿机械的人性化设计显得尤为重要。
煤矿机械人性化设计是一项“人―机―环境”综合的设计,其中运用了人机界面学、产品语义学、环境学、造型美学和工程技术等原则。设计者应从人机间的互相适应,功能分配煤矿从业者,设计合理的以人为核心的煤矿机械。在设计中,着重考虑以下几个方面:
(1) 操作界面的设计,操作界面主要指的是人机界面,设计时应融合多学科的知识,并结合使用者的切实感受。合理的人机界面应做到美观、通俗、操作简单,使用者在操作过程中舒适愉悦,从而提高工作效率;
(2) 设计前要充分地了解人机数据,人机数据主要是指机器的使用范围,人体各部位的尺寸大小以及人体的有关测量数据。如设计时设备操纵机构尽量集中在人多柱操作位置上;操纵机构的运动方向应符合大多数人的习惯;一般操纵的螺旋装置为右螺旋纹等;
(3) 重视造型美学的因素,造型美学是技术与艺术的结合,应用得好能够给人带来审美精神上的愉悦,这正符合人性化设计的要求。这主要从色彩及造型两方面去考虑,色彩会给人们的生理、心理上产生巨大的影响,因此在设计中是不可忽视的。造型上应做到简洁、质感、统一感强等特征。
2.2 煤矿机械中的绿色设计
绿色设计是指在设计过程中需要综合考虑产品设计、制造、使用及回收整个生命周期中的环境和资源效率,目前是较先进的设计理念及方法。绿色设计的宗旨是通过系统的考虑机械与环境的关系,从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响降到最小,资源的利用效率最高。煤矿机械的绿色设计主要包括以下几个方面的内容:
(1) 煤矿机械材料的选择,在选择材料时应尽量选择可再生、兼容性好的、可降解的材料;
(2) 设计时注重煤矿机械的可拆卸性,因为机械产品的可拆卸性可以实现材料的完全回收和一些零部件的二次利用,这是实现有效回收的重要手段;
(3) 设计时考虑煤矿机械产品的可回收性,产品的零件及材料的回收性、价值、方法以及回收后期的处理等一系列的问题都要考虑到;
(4) 设计时关注煤矿机械产品的使用安全性,安全性是生产工作最基本的要素,对煤矿机械设备这种大部分在井下工作来说,安全性显得更为突出,一旦发生事故后果将是非常严重的,因此,安全性在设计过程中要高度重视。
(5) 绿色设计需要考虑到煤矿机械产品整个的生命周期,尽量做到资源利用的最大化,环境污染的最小化,这也是绿色煤矿、绿色生产的基础。
2.3 新技术的应用
在煤矿机械制造中,若要加强设计的合理性,新技术的应用必不可少,如CAD技术及有限元的应用,CAD技术是指用计算机软件系统对机械产品及工程进行合理的设计,主要部分有绘图、文档制作、工程分析等设计。在计算机中,一种产品的模型能够导入CAPP系统,进行NC编程及工艺规划,可以让代码导入NC机床,实现计算机控制,可以提高机械的开发效率。有限元是一种计算机数值计算法,将无限的质点连续体,简化成有限的单元集合体,进而使单元连接成分散的结构物,代替了传统的弹性体,有利于工程中复杂结构的动力分析及静力分析,提高煤矿机械制造设计的合理性。
3 煤矿机械制造中的管理方法
3.1 应用信息技术的现代管理
在煤矿机械的生产过程中,合理有效的管理是至关重要的,这是保证煤矿机械制造生产效率及质量的重要因素。现在先进的管理方法是应用信息技术实现现代化管理,现代信息管理技术的有效运用,可以将企业内部的各信息进行连接整合,重新进行构建设计、工艺、财务、销售等环节比较完整全面的信息链,构建起企业的一个网络,可以让企业管理者更好地进行统筹规划,确定发展方向制定战略,同时可以形成一种有效的协同环境,从而提高煤矿机械制造的效率。
3.2 做好数据库与材料的管理
在煤矿机械制造过程中,应根据加工零件的相关的指标及参数进行编码,并对其中的编码进行分析,将各部件的信息进行分析去构建机制制造中标准件的数据库,同时也可以构建机械制造图纸的信息库,这也是确保产品质量的关键。在机械生产中材料的质量是非常重要的,制定一个标准,然后严格按照标准来对材料的选择以及采购储存,从材料到生产要形成一条链的模式,两者之间应相互的反馈,这样可以保证生产的顺利M行及产品的质量也可以得到保障。
3.3 规范企业的制度,提高员工的素质
煤矿机械制造是一个复杂繁琐的过程,要想让生产有效有序地进行,需要有个比较完善的企业制度,这样才能保证企业正常的运作。制度应注重人性化及可行性,制度确定后应该严格地执行。生产过程中员工起着关键作用,员工需要认同企业文化,认真地完成自己的工作,这些是作为员工最基本的要求。同时在其他方面也应有所提高,对员工应进行规范的培训,规范的管理,加强企业文化的教育,提高员工的安全意识,不断地提高员工的素质。这些对企业的管理及企业的未来发展都是非常重要的。
4 结语
总之,合理的设计与良好的管理是煤矿机械制造的两项重要工作,必须高度重视,积极采取相应的策略,做好这两项工作。然而,提高煤矿机械设计与管理水平是一项系统的工作,不仅需要做好上述几项工作,还应该注重工作经验的总结,并根据具体情况采取相应的创新策略,以促进煤矿机械设计与管理工作的顺利进行,以提高煤矿机械制造水平。
参考文献:
1CAD技术应用以及有限元的方法
要加强煤矿机械制造中的设计合理性,首先应当重视CAD技术的应用。首先,CAD技术指的是使用计算机中的软件与硬件系统,对煤矿机械制造中的产品以及工程进行合理性的设计,包含制图、设计、文件以及文档的制作、工程现状和区位因素分析等。当前的机械产品发展相对成熟,使用CAD技术能够实现工程的模块化以一体化设计。产品模型直接导入到计算机的CAPP系统中,进行NC的编程以及规划设计,使加工代码进入到NC机床中,加强设计和制造之间的关系,有效的提高煤矿机械制造的产品开发效率、缩短开发周期。有限元方法指的是基于计算机的数值分析方式,能够将无限的质点连续体简化,使其成为有限单元的几何体。再对单元进行拼合成为离散结构物,能够对工程中结构相对复杂的环节或者是产品进行静力学或者是动力学上的分析计算。
2优化绿化设计与可靠设计
优化绿化设计也是煤矿机械制造中重要的部分,根据前期的设计方法理论,以国家相关规范标准以及设计规范为基础将设计问题实施数学模型转换,更好地使用计算机技术和优化技术。根据现有的设计方法找出最优的、最适合的设计方案,提高产品质量。优化绿色设计应当遵循环保理念和节能理念,强化对整个煤矿机械制造产品寿命的周期性设计,使产品的属性贴合生产环境的属性。最后,成品设计的决策不仅需要满足物理性的要求,同时需要考虑到环境的要求,才能使煤矿机械制造设计合理化。可靠设计含义是在设计的时间以及环境条件下,对于产品的某种规定功能完成工作的能力,可以衡量产品质量的高低。可靠设计需要对设计中的变量进行多次的精密试验,测定实际数据。在系统的统计与检验之后得到统计量,让煤机械的运行能力与性能的可卡性得到进一步提高。对制造材料、工程荷载以及工况的变化等无法确定的因素实施简化处理,强化对模糊变量以及随机变量的可靠设计,以确保煤矿机械的可靠性及使用年限。
二煤矿机械制造的管理策略
1煤矿企业信息技术的管理要提高
煤矿机械制造中的效率和产品质量、实现信息技术现代化的管理方式,就需要使用电子计算机。从工程的中标开始一直到竣工验收,都需要应用高水平的施工工艺与技术,同时需要有效的施工管理策略,提高煤矿企业的管理水平。通过运用现代化的信息技术,来提高煤矿机械制造企业的管理能力。保证煤矿机械制造的效率与产品质量。同时将企业中产生的信息孤岛相连接,构建出完整的企业设计、生产、决策、财务、营业等环节的信息链,形成灵活的企业网络结构和协调配合的工作环境。
2数据库与制造材料的管理
要保证机械制造的产品质量,应当根据制造零件的作用和属性对其参数指标进行完善,通过编码进行分析,构建出煤矿机械制造设计图纸的信息数据库,将各个生产制造部件的信息进行存储,便于之后的检索和出入库。材料质量对于生产非常重要,所以需要根据煤矿机械制造的设计需要对重要零件进行编码,且根据代码的属性对数据库实施检索,选择合理的方式进行机械的设计加工。
3加强对企业员工的素质培养
提高设计人员的素质能够有效的避免由于不合理设计造成的生产效率低、产品质量不高以及工程成本上升等问题。且保证煤矿机械设计的科学性与合理性,减少机械的后期维护,延长机械的使用寿命。对于技术水平低下、设计不规范等员工应当加强训练,进行规范化的管理,明确每一个岗位的职责。加强安全宣传与教育,提高每一位员工的安全意识。
三结语
关键词:煤矿;机械制造;设计;管理
1引言
实践中,煤矿机械多数用在煤矿的挖掘和开采过程中,其功能性和安全性对煤矿企业的经济效益产生直接影响。当前,随着经济及社会的不断发展,我国煤矿开采行业的发展也取得了良好成果,煤矿机械设计人员应加强对机械设备的合理设计,并采用科学的管理方法,尽可能降低机械运维成本,提高生产效率,为全面促进煤矿开采业的发展打下坚定基础。
2我国煤矿机械制造过程中出现的问题分析
2.1设计缺乏创新,核心技术落后
当前,很多国内煤矿机械制造企业不具备自己的研发机构,很多核心技术严重依赖于国外研究所,企业自主研发能力较弱,产品研发周期比较长,技术更新不及时。
2.2产品技术相关标准处于落后状态
与国外同类产品相比,国内煤矿机械技术标准普遍较低,很多标准并未得到及时更新,不仅降低了煤矿机械制造的生产效率,还拉低了产品的质量,极易引发安全事故。
2.3高端产品仍旧依赖于进口
国内煤矿产业基础比较薄弱,很多国内企业不具备生产煤矿机械高端产品的资质和能力,只能严重依赖进口。还有部分企业仅仅能够生产一些技术含量较低的设备,科技更新发展极为缓慢,很难满足国内煤矿开采的需要。
3煤矿机械制造中的设计方法
3.1CAD技术及有限元方法的应用
具体来说,主要表现为以下几个方面:第一,运用CAD技术对煤矿机械产品进行科学设计,主要内容包含制图、文档及文件制作、设计、工程现状及区位分析等,有效实现工程的一体化和模块化设计;第二,在计算机的CAPP系统中直接导入产品模型,对其实施NC编程和设计,将NC机床中加入加工代码,大大缩短了开发周期,提升煤矿机械制造的研发效率;第三,运用有限元方法,将无限质点予以简化连接,使其变成有限单元的几何体,然后再将这些单元拼合成为一种离散的结构物,从而实现对复杂工程结构以及产品力学的分析和计算。
3.2加强产品的绿化设计与可靠设计
在煤矿机械制造过程中,产品的绿化设计非常重要,依据原有设计方法、国家标准规定以及相关的设计规范,将设计问题有效转换成数学模型,同时利用计算机技术实现对产品的绿化设计,有效提升产品质量。在具体操作过程中,优化绿色设计应秉承节能、环保理念,加强产品寿命的周期性设计,降低能耗,使得产品的设计更加趋于科学化与合理化。产品可靠性设计需要对设计过程中出现的变量予以反复多次试验,有效提升试验结果的精准性。然后在科学统计与检验之后得到相应的统计量,大大提升煤矿机械的运行能力和工作效率。此外,还需要对工程荷载、制造材料以及工程环境的变化情况进行简化处理,有效提升随机变量和模糊变量设计的可靠性,为确保煤矿机械产品质量的提升打下坚实基础。
4煤矿机械制造的管理方法
4.1信息技术管理
为有效提升煤矿机械制造的产品质量和工作效率,必须加大电子计算机的使用力度,全面推行以信息技术为基础的现代化管理方式。具体来说,主要表现为以下几个方面:第一,从工程中标到竣工验收的全过程都需要使用高水平的施工技术和施工工艺,并配合先进的施工管理方式和方法,切实提升企业管理效率和管理水平;第二,通过对现代化信息技术的使用,来实现煤矿机械制造企业管理水平的提升和产品质量的提升;第三,将企业生产过程中出现信息孤岛予以有效连接,并构建出合理、完整的设计、生产、销售等环节的产业信息链,协调企业生产。
4.2加大对制造材料和数据库的管理力度
依据制造零件的功能和属性对其相关指标和参数予以不断完善,并对机械制造设计图纸的信息数据库予以不断健全,为日后检索和出入库提供一定的便利。同时,结合设计需要对一些重要的零件予以编码,并依据代码的属性对数据库进行检索,选择科学的设计加工方式和方法。
4.3加大对企业员工的培养力度
企业员工素质对煤矿机械制造企业的发展具有十分重要的影响。而提升设计员工专业技能和综合素养则能够有效避免因设计不合理而出现的生产效率地下、产品质量不过关以及运维成本的上升问题。同时,还能够进一步提升产品设计的合理性与科学性,延长产品的使用周期。这就要求在企业的日常生产经营过程中,应加强对企业员工教育和培训,实施规范化管理措施,明确岗位职责,加大安全教育的宣传力度,切实提供员工的安全意识和责任意识。
5结语
总之,煤矿机械制造设计的合理性与科学性能够有效将高端的设计理念转化为实际的产品,同时运用信息化技术,能够将企业信息予以有效汇总,建立健全数据库,简化生产流程。而在实际生产过程中,设计人员的作用非常突出,煤矿机械制造企业应引进先进的管理方式,提升企业员工综合素养,为提升产品质量和生产效率提供强有力的人才支撑。
参考文献:
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[2]刘利云.试论煤矿机械制造中的工装设计与管理[J].科技创业家,2013(20):55.
关键词:设备;改造;管理
近年来,由于煤炭行业的不断发展,进而带动了先关产业的发展,其中煤矿机械制造业迎来了蓬勃发展的时期,机械设备生产量在不断增加,而且机械设备的技术要求也在不断提高,为了满足市场需求,煤矿机械设备制造业必须加强自身设备的更新和改造,提高生产技术,同时要加强对生产设备的管理力度,降低设备损坏率,保证设备的正常安全运行。
1.我国煤矿机械制设备现状
由于我国经济发展的需要,煤矿业得到了全面的发展,形成了区域性产业,也成立了几个较大的煤矿产业集团,这些煤矿集团规模较大,财力雄厚,促进了我国煤矿机械制造业的发展。目前我国从事煤矿机械生产的企业较多,但是因为煤矿机械制造业机械设备的技术水平较低,加上管理方面存在较多的问题,因此设备老化和磨损严重,加上部分业并没有及时进行设备更新,很多设备都是超期服役,安全保护部件已经失效,给安全生产埋下安全隐患。同时煤矿机械制造业管理不到位,导致生产设备在运行中磨损较快,生产效率不高,不能满足煤矿行业对设备的需求。
总体而言,我国煤炭制造行业的机械设备的整体水平还比较低,自动化程度较低,设备老化严重,维修保养不及时,导致机械设备故障频发,造成很大的安全事故。但是从世界发达国家来看,煤矿机械设备的发展水平相对比较很高,设备的自动化、集成化趋势明显,比较突出的有德国德伯特、德国艾克夫等一些煤矿设备制造企业,他们根据当前煤矿行业的发展需要,生产了各种重型化、自动化等设备,为煤矿行业的进一步发展做出了努力。作为我国煤矿机械制造业要随着煤矿行业的不断发展不断完善和改进生产设备,加强管理。
2.煤矿机械设备改造
由于计算机技术和信息技术的发展,计算机辅助设计和制造技术在煤矿机械设备制造领域发挥出重要的作用,而数字建模技术和仿真模拟技术在煤矿机械制造业的设备改造中也得到广泛的应用,不仅提高了煤矿机械制造业的设备改造率,而且有效降低了机械设备的改造成本。
2.1.液压支架生产中的改造
液压支架是煤矿生产中重要的设备,也是煤矿机械制造业的主要生产产品之一,为了确保煤矿生产对液压加工的要求,煤矿机械制造业必须对现有的生产工艺进行改造,以便满足液压支架工作的需求。液压支架一般分为四个部分:结构焊接-千斤顶配套-销轴类加工-铸锻件加工。综合上述生产环节,在液压支架改造中应该重视如下步骤:首先必须要对数控切割机进行改造,保证切割机具有良好的工作性能,对切割下来的下料进行打磨、人工划线等工作,减小劳动强度,提高劳动生产率,同时该方法能有效提高焊接后构件圆弧过渡处的流畅性和光滑性,保证构件的质量和美观度。其次,在液压支架生产中还需要将普通车床用数控车床代替,因为数控车床能有效提高千斤顶内部构件的质量和销轴类加工部件表面的粗糙度,组合成千斤顶后,千斤顶的合格率才会提升。另外,该种生产工艺能有效减少铰接孔处销轴类部件在使用过程中的磨损程度,不仅增加了液压支架的灵活度,而且延长了液压支架的寿命。除此之外,在液压支架制造中还需要对退火炉进行改造,扩建退火炉,从而减少铸件的退火周期,能实现铸件加工速度的提升。
2.2.机械焊接的改造
焊接是煤矿机械制造业在设备生产中经常用到的工艺,改造的目的主要是为了保证焊接质量。在煤矿机械制造焊接中最常见的一个问题是结构件在焊接后变形,因此必须要针对结构件变形改造生产设备。在生产过程中结构件焊接后变形产生的最主要原因是焊接中受力不均导致结构件中部分部位应力集中,从而发生变形。对此,在生产过程中要采用火焰矫正的方法,就是对钢材进行加热,受热后其应力会发生变化,从而在整个构件中重新分配应力,最终实现矫正变形的目的。因此对煤矿机械制造设备的改造必须要考虑如何寻找应力集中点,如何保证应力按要求释放。常见的火焰矫正工艺如下:(1)在结构件的底板或顶板隆起处采用点状加热。(2)当槽型结构件局部存在向上弯的情况时,矫正可以使火焰从腹板两侧向同一方向沿线状摆动,必要时可以进行一定的横向和循环摆动。
2.3.解决支架生产中“卡脖子”的问题
在支架生产工程中存在几个卡脖子的工序,为了保证支架的生产质量和效率,要对卡脖子的问题进行改造。(1)首先对镗床系统进行改造,延长了主轴轴承的使用寿命,保证了设备正常的运行时间,减少了修机率。另外支架前后连杆镗孔的速度也有所加快。(2)镗床的改造。结构件整体镗孔限制了生产速度,镗床的精度和生产效率均比较低,在镗床改造中合理利用了龙门刨的床身、立柱、工作台、动力头等,改造完成了新的镗床,主要在纵向和横向上设立坐标系,增加了放大镜,构件的精度以及生产效率均有了大幅度提升,改造成本也较低。(3)板件加工设备的改造。在原先板件类加工中采用的是摇臂钻床,设备老化严重,需要经常维护,影响到生产效率。因此在其改造中将“84”部油泵用CB- 6型齿轮油泵代替,安装在变速箱上部空闲位置,使油泵维护时间从4个小时减少到1个小时,减少停产时间,由此直接产生了巨大的经济效益。
3.煤矿机械制造业的设备管理
【关键词】数控技术;煤矿机械制造;重要性分析;应用前景
1 数控技术的相关概念分析
数控技术是采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
2 数控技术对煤矿生产的重要性分析
对于如何提高煤炭行业和相关产业在全球竞争的市场竞争力,分析和研究数控技术的应用价值和推动数控技术更新与发展具有重要作用。机械制造企业的发展离不开相关技术的发展,因此,我们应当加强对数控技术的学习、研究和创新,强化对煤矿生产中旋涡泵、扒矿机、采矿机以及凿岩设备等设备的系统数控集成,对数控工艺进行改进,提高程序编制与执行效率,使煤矿机械的数控化操作更加简便、安全,将所有煤矿机械设备的运转效率和工作状态控制在最佳水平,突出现代化数控技术对煤矿行业生产的重要作用与地位。
3 数控技术在采煤机制造中的应用
3.1 在切削加工方面的应用
(1)对形状复杂、精度要求较高的零件加工。在采煤机浮动油封的结构中,使用时要求内环的凸曲面与外环的凹曲面间的的密封圈各处压缩量相等。压缩接触面积均匀,才能满足密封的功能,因此内、外环凸凹曲面的加工精度直接影响密封的可靠性。用数控机床编程加工,较容易地保证其曲面精度,满足了浮动油封的使用要求。此外,在采煤机行星减速机构中,其行星架等分孔的等分精度及每行孔的同轴度精度都直接影响整机的传动精度和使用寿命,在加工中心上加工行星架,不仅保证了图样的精度要求,同时加工效率也很高,是用坐标镗床加工的5~ 8倍。
(2)对大模数齿轮的加工。在无链牵引的采煤机行走机构中,驱动轮(渐开线齿形)和摆线销轨轮,参数采用的都是大模数(m\25)少齿数(z
(3)对箱体类零件加工。“三大机壳”的加工一直是采煤机制造业中的关键,加工效率及精度直接影响到采煤机的制造周期和使用寿命。现代采煤机结构大都是多电机“分控横摆”,在每种机壳上都有电机安装孔,此类孔孔径大而且较深,如图1所示是MG490P920-DW采煤机牵引机壳中安装电机的孔,在加工孔深620±0.2尺寸里面时,在普通机床上加工时, 先加工一刀,然后工作台退出,测量加工深度尺寸,再进给工作台对刀加工。先将孔深620±0.2尺寸加工好(上一次刀的范围),然后再一刀一刀地排,将孔深620±0.2里面φ
(4)在工装方面的应用。由于矿山开发需求在不断变化,因此采煤机机型也在不断更新,这导致了工装模具也要相应增加。数控技术在工装方面应用主要体现为:部分工装模具可用数控机床编程加工代替,如钻模模具,对于不可用数控机床编程加工方式代替的工装模具,可通过数控机床来制造。从以上分析得知,数控机床与普通机床相比,一方面能够节省材料,另一方面可以缩短工艺准备时间。
3.2 在焊接方面的应用
(1)采煤机型随矿山开发需求变化而变化,品种多且大多数为小批量制造,因此采用焊件来制造机壳毛坯为采煤机机壳制造发展趋势。在焊接时采用数控技术具有切割速度快、焊接质量高等特点,解决了组焊件单件下料问题,因此大幅度提高了生产效率。
(2)数控气割机的应用代替了过去流行的仿型法,由于使用了计算机和龙骨板程序,对于采煤机滚筒、叶片等零件的下料,它优化了套料的选用方案,大大减少了生产准备时间,也节省了大量的材料,在生产效率和质量上也都有明显的提高。
(3)应用于粗加工,数控气割机装有自动的可调整的切缝补偿装置。这种装置允许对构件的实际轮廓进行程序控制,相当于数控铣床上的铣刀半径补偿,这样可以调整改变切缝补偿值,来较精确地控制毛坯的加工余量。可应用于零件的粗加工,例如:采煤机行走部中摆线齿形的销轨轮,其齿槽较深,加工余量较大,粗加工在普通铣床上按线加工,效率很低,齿形所留的加工余量也不均匀。在数控铣床上精加工时,需要走刀多次(多次执行加工程序),效率较低。使用数控气割粗加工齿槽,齿形的加工余量均匀,调整切缝补偿,余量大小也可以较精确地控制。气割后再进行完全退火处理, 改善了组织,细化了晶粒,也改善了精加工的切削性。此外,对采煤机中使用数量较多的各种形状的盖板类零件,其外形的加工可直接数控气割好(或留很小的加工余量),大大减少了切削的加工量,降低能耗,节省了材料,提高了生产效率。
4 结语
机械制造企业的发展离不开相关技术的发展,在全球竞争模式下,发展和提高数控技术具有重要意义,是提高机械制造企业市场竞争力的必要条件。因此,我们应该加强对数控先进技术的学习与吸收,加强并提高机械制造水平,使生产出来的产品能够适应当前行业的发展要求。
参考文献:
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[3]曹仁涛.数控技术在煤矿机械中的应用与发展[J].数字技术与应用,2013(03).
[4]包士恒.数控技术在煤矿机械中的应用与发展[J].科技创业家,2014(03).