機械自動化技術在煤礦機械制造中的應用

秦陽 梁曉

山東新巨龍能源有限責任公司，中國·山東 菏澤 274000

隨著“中國標準”這個新名字新概念的出現，人們越來越重視“高標準、嚴要求”的工作原則，并將這一原則運用至許多工程領域，尤其是對于石油鉆井機械鉆速扭矩自動控制方法。煤礦質量管理關乎民生，對中國國民經濟發展、工程質量保障與施工質量安全有著至關重要的作用，在工程建設實踐中，人們更應該注重其重要性。筆者通過對于機械自動化技術在煤礦機械制造中的應用，來為中國工程機械控制領域做出一分貢獻。

機械設計；制造；自動化；煤礦機制造

1 機械設計制造及其自動化發展方向的重要性

機械自動化主要包括以下兩個方面，在它的技術領域中，它并不僅只有一些單純的機器技術，而且能夠融合了各種科學技術以及在各個領域中所進行運用的，因為它與以前較為簡單的機器操作并不相同，其技術特點是與多種科學技術同時加以開發和創新的產物，所以相對于當前單一的機器技術來說，所謂智能化的機器技術更為適應了不斷發展的信息化進程中的科技發展的要求，而且它還結合了網絡技術等諸多領域科學技術的精髓，每一方面都緊湊而又高效地融合在一起，將其總體特點和作用都進行了提高，從而可以更為有效的實現工作目標，并進行了有效的管理和檢測，同時由于智能化的迅速發展，它也取代了人工，從而減少了人工的而自動化的出現有效的代替了中國原有的傳統機械的作業模式，實現了智能化的統一。

1.1 建立自動送鉆控制模型

自動矢量送料直鉆鉆速控制系統模型設計建立的主要基本原理主要是通過自動鉆速矢量傳感器自動確定鉆速定子值和電流驅動矢量，將調速變頻器和調速控制裝置電路中的鉆速定子值和電流驅動矢量分別傳遞過來到一個扭矩相位環和兩個鉆速分量環，利用自動矢量鉆速控制器的方式對兩個鉆速分量間的鉆速幅值和扭矩相位關系進行正確控制在中國石油油氣鉆井機的工作管理過程當中，鉆速環和扭矩的控制取向數值通常會直接受到多種環境因素的相互綜合作用影響，這就要求需要對控制鉆速環和扭矩的矢量控制參數取值進行正確設定。通過在現代鉆井動力工作機械中的積累經驗和臨床實踐研究可知，鉆速和傳動扭矩測量是現代鉆井工作機械中兩個主要的基本可控測量參數。目前大量鉆井運用楊格計算模式對鉆井主要參數數據進行多次修正，在其參數基礎上重新引入了鉆井底電力壓差和其他電力驅動參數，并對其參數進行了多次修正[1]。

1.2 設計參數自調整自動控制器

基于自動調整送料輸鉆加工控制系統模型的電機動態送鉆特性相對較好，但靜態穩定性相對較差，而基于參數自自動調整送鉆自動控制器則與之正好相反，所以將二者有機結合在一起，設計出了新的一種參數自自動調整送鉆自動控制器。參數自動化調整鉆機自動控制器處理是將鉆機已知的確切控制條件、參數等信息進行實時自動化控制處理，結合自動控制送料式鉆機的控制處理模型，把這些條件處理后的控制信息直接存入自動計算機系統相應的控制數據庫，在一個pid 自動控制器中對其進行自動控制推理，從而可以得到自動控制處理對象最優的pld 控制參數。

1.3 控制鉆井機械鉆速扭矩

石油推進鉆井設備機械鉆速度和扭矩自動控制設計方法的主要技術點和難點主要還是體現在精準的自動控制，以及在石油鉆井鉆出過程中鉆井機械鉆的本體運動是否完全能夠平穩地連續運行。在大型石油油氣鉆井的鉆進過程中，需要進行參數自動化調整或由自動控制器對油井鉆進石油路線情況進行自動判別。在這個工作過程中，利用一個開閉環傳遞函數可以完成直線插入修補，工作設計原理主要是根據一個給定直線起始移動點和給定終點曲率構成兩條直線的兩個斜線曲率與給定起點和被移動點的曲率構成兩條直線的兩個斜線曲率之差大小之比進行數值判別并改進給插補策略[2]。

2 鉆井機械設備的管理方法

2.1 前期工作的質量控制

在前期相關工作人員應該加強對于法律法規的了解度，企業嚴格落實鉆井機械設備安裝法規的宣傳更新企業或者單位的工程質量管理體系文件，并讓工作人員深入了解相關知識，樹立正確的理念，盡量避免因為工作人員操作不當而引起的安全隱患問題。嚴格確保安全工作人員的從業技術資格，針對安全工作人員就業流動性大的突出問題，企業一定要嚴格確保安全工作人員的從業技術資格與應用技術水平，從而有效保證企業設備質量水平，這也是企業保障設備質量的一個重要措施。是同時加強對材料安裝竣工材料的保存管理和安裝竣工質量資料的長期保存，對安全材料部件安裝質量和安裝出廠檢驗合格證或安裝檢驗機構合格證與報告的安全問題，要及時加強對材料安裝竣工材料的保存管理和用來保證確保材料安裝后的質量資料還要長期保存好?？⒐べp罰資料對以后的生產安裝管理作為重要參考，加強生產監督檢查管理工作，明確企業鉆井工程機械設備生產安裝操作人員每一個操作人的主體責任，加強生產監管部門的經督監管管理意識，制定合理的竣工賞罰執行政策，讓生產管理人員和其他監管部門能夠充分發揮自己的經督監管管理工作，保障鉆井設備的生產安裝工作質量，且設備安裝前，檢查他的嶄新程度，并對其個零件進行清洗，涂上防銹漆[3]。

而且在前期采購設備的時候，在驗收的同時應該注重質量的檢測，其必須是性能和特性兼顧，有正規工廠認證質量規范，檢查其是否存在安全證書或者是工廠的合格證件。不是“三無”產品。在檢測的同時要檢查設備是不是有物理上的缺陷，并且向有關負責人員尋求設備在生產途中的全部質檢記錄，并檢查機身是否有損壞現象，查看設備所有的維修記錄，確保驗收的設備是符合安全規范的，尤其是對于一些小零件，其尺寸精度應該嚴格進行設計并且要結合生產條件和自身企業圖紙的各項要求。在安裝前要確定安裝的時間計劃，由于機械設備的差異性，鉆井設備安裝過程較為煩瑣，需要強大的人力和時間成本，所以在安裝前期制定安裝計劃是必要的，比如不要將施工時間選定在惡劣天氣期間，而對于零件問題，應該確保各個零件能符合質量要求并一一記錄。這是安裝前應該做好的準備，以便于安裝能夠對各個部件。信息有著熟悉的了解，安裝能夠更加實效。

除此之外，有些企業對于機械化設備精英技術人員數量較少，那么要控制機械設備的施工質量，就要在安裝前期，對相關員工進行培訓，挑選一些責任心強，技術較為高的員工，嚴格對其進行技術指導和質量檢查的能力，確保其在安裝過程中少失誤，零失誤。而在安裝前期員工也應對設備進行安全質量的檢測，依照上文條件多方位審查，以便設備能夠順利安裝。如果出現了非法行為，應立即使用法律手段維護自身的利益。

2.2 質量控制

要求使用熟練的技術人員進行設備的安裝，避免因碰撞而對設備造成一定影響，并且安裝過程中應將設備放在指定位置，對設備進行一定設備潤滑處理，保證在接下來的調試階段其運行不會受到阻礙。

由于安裝現場過于復雜，所以一些安裝材料需要進行相應的管理，防止其缺少零件等問題的出現，尤其是對一些設備零碎的組件，更應該給予非常大的重視，小心對待這些安裝材料并進行嚴謹的質量監測和記錄確保材料的可用性，并加強對材料的管理制度，避免不符合規格的材料出現在安裝現場，對安裝秩序造成損壞。

質量控制不僅僅是對機械部件的質量控制還是對企業的科學技術和工程人員技術的質量考驗。安裝技術人員應需要過硬的技術條件和強大的心理素質和抗壓能力，并且能夠熟練運用新技能，新科技，理解當下設備的運作模式和規則，確保其的安裝達到了質量標準。但凡是設備的安裝都會存在誤差。但為了確保誤差能夠減小，相關人員需要進行尺度的精準問題。在安裝中，需要對各個零件的尺寸進行對比和分類，以便安裝時能夠正確地，將零件安裝在鉆井機械設備上[4]。而安裝過程中的環境是必不可少的，尤其是惡劣的天氣，安裝前就應該選定日期進行安裝，而在安裝時，如真發生天氣問題應停止安裝，將設備搬到避雨的地方，減少雨水對設備的腐蝕。

2.3 過程中的調試

在過程中應對鉆井設備進行調試，保證其質量控制。比如有些設備在熾熱條件或寒冷條件下，對設備進行調試，充分了解其特點，保證機械設備能夠滿足在此條件下的安全運行，當調試的設備能夠獨立運行時，檢測其質量大概沒有問題，再進行下一個階段的調試，確保其無噪聲，不會發出類似于摩擦聲響，并且保證其在特殊條件下內部溫度恒定，調試結束后要及時根據每個設備不同的情況進行記錄并實時跟進記錄。

在設備安裝過程中調試階段，應注意以下幾點。第一，設備進出口管道出現堵塞及泄漏現象。第二，設備反轉問題。第三，設備轉速過低。第四，設備振動異常。第五，設備溫度過高。一旦發現這些問題的出現，應立即重新安裝或進行調試試驗，出現此現象。除了自身電壓過低，場地的條件、安裝員技術問題之外，其余的問題可能是其質量的問題。這時應立刻更換設備并按照記錄尋找該設備相關資料以及出廠商。

2.4 質量控制問題

在鉆井機械設備部件安裝驗收完成后，需要配備相關專業技術人員，擁有較強的相關專業技術素養，并且他們能夠在完成安裝驗收過程后及時地對已經安裝鉆井機械設備部件進行安裝驗收，按照嚴格的設備標準，對每一臺設備進行仔細地檢查，檢查其安裝是否規范，并重復安裝前所做的質量檢查，再一次檢查其出廠證書，檢驗報告和機械記錄等。并且施工企業在日常管理實施傳統施工企業質量監督管理的工作模式下面也需要徹底摒棄質量管理中可能帶來的糟粕惡劣現象，堅持運用科學的傳統現代質量管理的新理念，全方位的努力實現傳統現代質量管理的新理念在施工企業各一個方面的有效滲透，目前沒有科學的施工質量監督管理工作程序，在每一次工程安裝工作完成后都要總結成功經驗，抓住施工質量管理形成的關鍵幾個階段，控制好這些影響施工質量的主要影響因素，落實施工質量監督管理的基本規章制度。并且在這種經營理念不斷發展下對技術人員和生產廠商素質進行嚴格考察，保證機械施工設備質量的不斷提升，做到保證機械設備施工質量的穩定安全性，并建立健全了在機械設備生產安裝使用過程中對施工質量過程控制的完全管理體系。從而有效保證工業機械設備在生產安裝過程中的所有質量安全問題。使其在后期工作中更有安全性、可靠性，并為企業帶來一定的收益。

3 結論

機械設計與自動化的應用目前已應用到各個領域中，比較符合現代的信息化數據發展趨勢，其在工程機械控制領域上有著許多有益的功能，對其工作進度進行實時監測，降低人力成本，提高工作實效。而筆者由于學識較淺，論文提出的應用及問題可能出現一定的弊端，在研究機械制造的應用時，企業應該結合自身發展，尋找適合自己的系統。