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浅谈我国机械自动化技术技术应用现状与发展趋势

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【摘要】我国是制造业大国,机械自动化技术对于提高我国制造业乃至国民经济各部门的技术进步有着至关重要的作用。本文以煤矿业中刮板输送机的使用为例子,分析了机械自动化技术在我国经济生产中的发展现状,讨论了存在的问题和应对措施,并对机械自动化技术在我国的发展前景做出了展望。

【关键词】机械自动化;发展;分析

一、机械自动化在我国工业生产中的运用

从现有的规模、未来的成长空间以及当前的增长速度来看,基础工业的发展已经逐渐成为自动化企业不可小觑的市场。机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。

二、刮板输送机在生产中的使用

我国目前的重型刮板输送机的技术水平只相当于80年代初期的国际水平,落后于国际先进水平10~15年,目前存在的主要问题有:(1)事故率高。开机率平均只有17%,年产百万吨综采队平均开机率也只有35%;而美国平均开机率为82%,最高可达95%。影响开机率的主要因素为综采设备的事故较多,其中尤以刮板输送机的事故最多,可占总事故的50%以上。(2)寿命短。我国目前中重型刮板输送机的中部槽中板厚度一般为20vmm~25vmm,材质为16Mn,强度等级为30kg级。过煤量一般在100万吨下,煤质较硬、煤矿石较多时仅为60万吨左右。过渡槽寿命更低,一般过煤量不足40万吨。国产刮板输送机寿命较短的主要原因是材质较差、制造工艺达不到要求。(3)装机功率不足。由于功率较小,刮板输送机实际铺设长度普遍达不到设计长度,一般在150m左右。如果铺设过长则会出现启动困难、断链事故增多、电机事故增多等问题。工作面长度较短,直接影响了回采工作面的效率。(4)运量较低。目前国内生产的重型刮板输送机最大运输量只能达到1000t/h,而国外重型设备的运量普遍在2000t/h~2500t/h。

刮板输送机是煤矿机械井下的重要输送设备,由于刮板输送机地下工作的复杂工况导致了其杂性和不确定性。我们可以分析到的主要原因有:(1)加工手段落后。80年代后期,我国煤机行业进口了一些高精度、高效率的加工设备。使部分冷加工技术水平有所提高。90年代中期我国张家口煤机厂通过技贸结合,引进了国外铸造设备。总体上我国煤机行业引进设备数量不多,覆盖面小,不能满足我国刮板输送机生产要求。(2)原材料、基础元件品种少,质量差。我国圆环链钢材,高强度中板(为ARQ360)等均需进口,我国轴承、密封件、电器元件均不及进口质量好,我国一些传感器元件均属缺口,也需要进口。(3)设计手段落后,不能适应现代设计需要。我国有关单位目前仅为KMCAD或AutoCAD。国外普遍采用现代化设计法(如3D-CAD等),可实时进行三维动态仿真和有限元分析等,满足设计需要。(4)标准化、规范化水平低,基础性工作差。我国刮板输送机除溜槽和链条尺寸标准化外,其余零部件标准化和规范化的工作落后,不能适应设计需要。(5)我国刮板输送机试验和检测设备,能力不足,试验和检测的后续工作落后。整机试验场的检测能力和国家质检中心设备能力较小,不能满足大功率减速器(如>525KW)、圆环链(如Φ>38×137mm)等元部件的质量检测需要。且检测后的后续能力差,数据分析和处理工作落后。

三、针对我国的具体国情发展实用型现代化机械自动化技术

在当前情况下,发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术是适合我国基本国情的一种模式。大批量生产的产品品种单一,结构稳定,产量很大,具有连续流水作业和综合机械化的良好条件。而在大批量的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和装配等生产中,采用刚性自动化(自动单机或自动线)则是合理可行,能取得较好的经济效益:对于品种稍多的成批生产,应采用由快速重新调整的设备组成成组工段或流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元,实现成组自动化;单件小批量生产,应从推广成组技术入手,适当发展采用数控机床或加工中心。抓紧人才培养是当务之急的大事,机械制造业的广大工程技术人员、工人、管理人员都需要学习和掌握各种自动化技术的新原理、新方法及其应用。

参考文献

[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京:机械工业出版社,2003(5)

[2]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004

[3]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程.2002

[4]王世敬,温钧.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械.2002