机电设备专业调研报告
1.关于机电设备:
1.1简介:机电设备一般指机械、电器及电气自动化设备,在建筑中多指除土工、木工、钢筋、泥水之外的机械、管道设备的统称。它不同于五金,多指能实现一定功能的成品。
1.2作用:随着人民生活水平的不断提高,人们在日常生活中对机电设备的需求越来越多,从交通工具到各种家用电器、计算机、打印机等已成为人们生活中不可缺少的机电产品。先进的机电设备不仅能大大提高劳动生产率,减轻劳动强度,改善生产环境,完成人力无法完成的工作,而且作为国家工业基础之一,对整个国民经济的发展,以及科技、国防实力的提高有着直接的、重要的影响,还是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志。
1.3发展:随着技术的不断改进,传统的机械设备进入了机、电结合的新阶段,并不断扩大其应用范围。20世纪60年代开始,计算机逐渐在机械工业的科研、设计、生产及管理中普及,为机械制造业向更复杂、更精密方向发展创造了条件。机电设备也开始向数字化、自动化、智能化和柔性化发展,并进入现代设备的新阶段。
1.4分类:机电设备分类。机电设备种类繁多,分类方法也多种多样。《国民经济行业分类与代码》(GB/T4754--2022)中对机电设备有细致的分类,这种分类方法常用于行业设备资产管理、机电产品目录资料手册的编目等。另外,机电设备按用途可分为三大类,即产业类机电设备、信息类机电设备和民生类机电设备。
1.4.1产业类机电设备
1.4.2信息类机电设备
1.4.3民生类机电设备
1.5种类:
1.5.1防雷装置:接闪器,引下线,接地装置,电涌保护器及其它连接导体的总合。
1.5.2雷电感应:闪电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金 属部件之间产生电火花。
1.5.3电磁兼容:设备或系统具有在电磁环境中能正常工作,且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。
1.5.4保护接地:将电气装置正常时不带电的外露导电部分按系统的接地型式接保护线(PE线)或保护中性线(PEN线),称为保护接地。
1.5.5浪涌保护器:具有非线性特点的、用以限制线路中传导瞬态过电压和引起电涌电流、且具有非线性特点的一种器件
1.6安装过程:
1.6.1特点
机电设备安装工程是建筑工程中不可或缺的重要组成部分,它是 一个大的概念,涉及到的学科和专业较多。包括工业、民用、公用工 程中的各类设备、给排水、电气、采暖、通风、消防、通信及自动化 控制系统的安装。虽有它的固有特征.但其通用性也很强。其施工 活动从设备采购开始、涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个 阶段,最终是以满足建筑物的使用功能为目标。机电安装施工过程 中,涉及施工过程中采用新技术、新工艺、新材料、新设备等新兴技 术。大型工程对吊装、装配、检测技术的要求越来越高,这就需要不 断更新施工技术及施工设备。机电安装丁程施工质量的验收与建筑构 筑物相比较,也有着明显的不同,其特点主要表现为对质量评估方 法、工程验收和售后服务手段的区别。但由于建筑机电的施工安装技 术t种、材料的多样性和1二艺的复杂性,在实际施工过程中要投人大 量的人力、物力,需要各施工单位及相关工程单位有丰富的施工经历 和经验。机电安装工程贯穿在整个工程施工过程中,主要部分在结构 工程结束以后开始施工,并在装饰工程开始以前基本结束,所以对 整个工期有重要影响;机电安装工程的质量对丁程竣工后的使用功能 有着关键作用,要求施工单位在施工过程中严格把关。
1.6.2问题
建筑机电设备安装质量观感差
目前我国城市高级民用建筑中的高档办公楼、豪华住宅和星级饭店越来越多,在这些高级民用建筑中,对装修及机电设备安装的要求也会愈来愈高。但是,我们常常会在一些高档建筑中发现这样一些现象:楼层走廊吊顶喷淋头、风口、灯具的布置歪歪扭扭不在一条直线上:客房卫生间卫生清具、五金配件不在装饰缝四角中间;吊顶有漏水痕迹,卫生间外地毯有水迹;内墙上同类型开关、插座面板位置高低不一等现象,给工程留下永久的、观感不美的遗憾。笔者通过自己多年的施工经验分析和总结了建筑机电设备安装质量观感差的原因主要有以下几点:1)机电工程项目部施工管理不到位.工程观感质量意识淡漠.片面认为机电设备安装后能可靠地运行,达到使用功能即可,与建筑物档次标准关系不大。2)水、电、通风专业之间综合布置的深化程度不够,导致有的风口安装不到位,吊顶内有的灯具因安装高度不够,只能移位安装。等等。3)成品保护措施不到位,造成机电产品表面产生划痕、斑点、裂缝等受损现象。
建筑机电设备噪声与震动大。近年来,我国对建设工程环境质量的要求越来越高,特别是学校、医院、综合办公楼、高级洒店等建筑,对噪声与振动控制要求十分严格,而产生噪声与振动的根源主要是设备机房。因为设备机房分别安装有冷冻机组、空调循环水泵、空气处理机组、各类风机、冷却塔、变压器、暖通和给排水等动力机电设备。这些设备运行时由于旋转的惯性力和偏心不平衡产生的扰力,都会引起设备部件产生强迫振动,并通过设备底座、管道与建筑物的连接部分产生振动和噪声。并以固体和空气声波的形式向周围空间辐射噪声进行传播。给人们的生活学习工作带来影响。因此满足人们对环境质量的要求,是当今建设工程中不应忽视的问题。
2.产业类机电设备:
2.1简述:是指用于生产企业的设备,例如机械制造行业使用的各类机械加工设备、自动化生产线、工业机器人,还有其他行业使用的机械设备,如纺织机械、矿山机械等都属于产业类机电设备。
2.2机械加工设备:
2.2.1普通车床:车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造中使用最广的一类机床加工。(能实现精度0.01mm)
2.2.2 普通铣床:它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等,还能加工比较复杂的型面。(能实现精度0.05mm)
2.2.3.磨床:磨床是对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转砂轮进行磨削加工,少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工,如超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。(能实现精度0.005mm,小件可以实现0.002mm)
2.2.4.钳工:钳工作业主要包括锉削、锯切、划线、钻削、铰削、攻丝和套丝、刮削、研磨、矫正、弯曲和铆接等。
2.2.5.CNC车床:主要加工批量产品、高精度零件等。(能实现精度0.01mm)
2.2.6.CNC铣床:主要加工批量产品、精度高零件、复杂零件、大工件等。(能实现精度0.01mm)
2.2.7.线切割:慢走丝使用的电极是黄铜线,中丝用的是钼丝。慢走丝加工精度高,表面光洁度好。加工一些精孔、精槽等。(慢走丝能实现精度0.003mm,中走丝能实现精度0.02mm)
2.2.8.火花机:电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件(如模具的沟槽拐角、小孔、畸形孔、硬质合金上加工),加工时无切削力,不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷。不受材料硬度影响,不受热处理状况影响。(能实现精度0.005mm)
2.3工艺流程:机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法,按照规定的形式书写成工艺文件用来指导生产。零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成,每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。一个工艺过程需要包括哪些工序,是由被加工零件的结构复杂程度、加工精度要求及生产类型所决定的。不同的生产数量,就有不同的加工工艺。工艺知识
2.3.1.精度小于0.05的孔普铣做不了,需要CNC加工;如果是通孔也可以线切割。
2.32.淬火后的精孔(通孔)需要线切割加工;盲孔需要淬火前粗加工,淬火后精加工。非精孔在淬火前做到位就可(留淬火余量单边0.2)。
2.3.3.宽度2MM以下的槽需要线切割加工,3-4MM槽深度很深也需要线切割加工。
2.3.4.淬火件粗加工最少留余量0.4,非淬火件粗加工留余量0.2。
2.3.5.镀层厚度一般是0.005—0.008,加工时要按镀前尺寸。
2.4工艺工时:时间定额是完成一个工序所需的时间,它是劳动生产率指标。根据时间定额可以安排生产作业计划,进行成本核算,确定设备数量和人员编制,规划生产面积。因此时间定额是工艺规程中的重要组成部分。确定时间定额应根据本企业的生产技术条件,使大多数工人经过努力都能达到,部分先进工人可以超出,少数工人经过努力可以达到或接近平均先进水平。随着企业生产技术条件的不断改善,时间定额定期进行修订,以保持定额的平均先进水平。时间定额通常由工艺人员和工人相结合,通过总结过去的经验并参考有关的技术资料直接估计确定。或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来,也可通过对实际操作时间的测定和分析后确定。
3.纺织机械:
3.1简述:纺织机械涵盖了从纤维织造到服装成型过程中的所有加工设备,具体包括化纤机械、纺纱机械、织造机械、针织机械、染整机械、非织造机械、服装机械及纺织器材八个相对独立的子行业。纺织机械是指将羊毛、蚕丝、棉花等天然原材料和煤、石油、天然气以及玉米、大豆中加工提取出的化学原材料,加工成各种纱线的机械。
3.2分类:
3.2.1编织机械:是用来将纱线进一步加工为布料或者成衣的纺织机械,包括织造机械和针织机械。
3.2.2辅助机械:主要是指染整机械,是对纱线、面料进行漂染、上色、整理,在纺织行业中起辅助作用。
3.2.3非织造机械:主要包括梳理机、针刺机等,可将各类天然纤维以及废弃的化学纤维直接压制成非织造布。非织造布可用于医疗、化工等领域。
3.3发展历史:人类最初用天然纤维作原料纺纱织布,早于文字的发明(见世界纺织史、中国纺织史)。中国在春秋战国时已经使用手摇纺车纺纱,到了宋代已经发明了30多个锭子的水力大纺车。1769年英国人R.阿克赖特)(又译理查德·阿克莱特)制造水力纺纱机。1779年英国人S.克朗普顿(塞缪尔.克朗普顿)发明走锭纺纱机。传入美国后,1828年美国人J.索普发明环锭纺纱机,因采用连续纺纱使生产率提高数倍。中国战国时期的织机已经运用杠杆原理,以脚踏连杆带动综框完成开口动作。1733年英国人J.凯(又译约翰·凯伊)发明飞梭,打击梭子,使其高速飞行,织机生产率得以成倍提高。1785年英国人E.卡特赖特(又译艾德蒙特·卡特莱特)发明动力织机,同年英国建成世界上第一个用蒸汽机为动力的棉纺织厂,是纺织工业由工场手工业向大工业生产过渡的一个转折点。人类社会的进步和人口的增加,促进了纺织工业的发展,相应地推动了纺织机械的改进。能源改革(以蒸汽动力代替人力、畜力)则奠定了现代纺织机械的基础。
19世纪末人造纤维问世,拓宽了纺织机械的领域,增添了化学纤维机械一个门类。人们对合成纤维需要的增长,推动合成纤维纺丝设备向大型化(纺丝螺杆直径达200毫米,单台纺丝机的日产量达到100吨)和高速化(纺丝速度达3000~4000米/分)方向发展。世界合成纤维工业发展最快的国家,几乎在5~6年内设备更新一次,机台数量在10年内就增长一倍。近20年的纺纱织造设备,为适应化学纤维纯纺或与天然纤维混纺作了不少局部改进,如扩大牵伸机构适纺纤维长度的范围、消除纤维上静电等。在染整方面发展了高温高压染色设备、热定形设备、树脂整理设备以及松式整理设备等。人类用传统方法纺纱织布,已有6000多年的历史。至今根据传统原理设计的纺纱织布机器,仍是世界纺织工业的主要设备。但是50年代以来,已经创造出一些新的工艺方法,部分地取代了传统方法,以高得多的效率生产纺织物,如转杯纺纱、无纺织布等。新的工艺方法孕育着新的纺织设备,新的纺织设备成熟与推广,又促使纺织工业进一步向前发展。
3.4发展现状:在纺织工业的带动下,我国纺织机械制造行业实现了长足的发展。目前,我国纺织机械制造行业已成为门类齐全、满足纺织行业需求、具有自主研发创新能力的支柱产业。我国纺织机械制造行业在近几年保持快速的发展势头。截至2022年底,行业资产总额达到776.13亿元,同比增长27.78%;行业实现销售收入815.65亿元,同比增长42.13%。总体看来,在经历了2022年行业增速下滑之后,行业规模扩张速度显著加快,整体发展态势良好。
3.5特点:
3.5.1工艺性:近代,人们对纤维的结构和物理、化学性能的认识不断深化,因而创造出更多、更先进的工艺方法,这就能更充分地发挥纤维和织物的特性。为了配合这个发展,现代纺织机械运用机械技术、电气技术,特别是弱电技术创造出门类繁多、性能各异的加工机器。例如,工业用涂层织物的制备工艺有涂布法、辊压法和层压法三种,设计的机器也相应地有三种不同结构。又如合成纤维对染料的亲和力较小,针对这一点就创造出能缩短染色时间并取得良好染色牢度的高温(130℃)、高压(2.7公斤/厘米)染色设备。
3.5.2连续性:纺织机械的连续性是服从工艺流程的。例如:纺制20.8~27.8号棉纱,从棉花到细纱的总牵伸倍数为13900~19000倍。工艺过程需要经过清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱等工序,因此必须将牵伸分配于各工序的相应设备去完成。又如树脂加工过程(见防皱整理),织物先在浸轧机中浸渍树脂,然后在焙烘机中经高温处理使树脂在纤维间缩合,最后在平洗机中经皂洗、水洗去除未结合的树脂残余物,再用干燥机烘干。整个过程由工艺要求决定,不能颠倒、无条件地省略或合并工序。
3.5.3成套性:纺织机械的成套性也从属于工艺性。例如按棉纺工艺流程配置成套机器,机种排列先后次序、机台数量之间的固定关系都由工艺要求决定。又如一定工作幅度的织机织出的产品,需要配置相应工作幅度的验布、量布以及染整设备,也属于成套性。因此,纺织机械的成套性不仅存在于一个工厂中,也存在于厂与厂之间。
3.5.4高速度:现代纺织机械的一个主要发展特征是不断提高机器的运转速度,从而获得高产量,以减少设备的配台数,缩减厂房面积,节省投资和劳动力,以较少的资金取得较大的效果。提高纺织机械运转速度的主要措施是更合理地设计零部件结构,采用优良性能材料和提高加工精度。
3.5.5高效率:纺织机械的高效率是在高速度的基础上加上相应的其他措施实现的。如排气棉箱和梳棉机自调匀整装置的研制成功,实现了清棉与梳棉的联合,从而取消成卷工序和清棉成卷装置,节省大量搬运工作,提高了效率。精梳毛纺由于采用自调匀整装置(见牵伸自调匀整)使前纺工艺道数由40年代的7~10道缩减为4~7道,减少了机器配台,节省了厂房面积,节约了投资和劳动力,降低了成本。用机械化、自动化装置逐步取代繁重的体力劳动和减少操作工人,是提高纺织机械工作效率的又一措施。现代的细纱机配有自动落纱插管生头装置,代替了繁重的人工落纱操作;自动接头装置代替了人工巡回接头。纺织机械原来就是模拟人的动作不断完善起来的,现已成为带有艺术性和精巧性的高度自动化的机械。由于大规模集成电路发展而产生的微电子技术、微处理机和电子计算机,开始渗透到单台和成套的纺织机械中来。高速自动络筒机配有电子清纱器,能自动检出纱疵和粗细节,自动切除并自动打结,还可以与微处理机接口作纱疵、粗细节的分类统计。配有微处理机的验布机能用显示屏将有关疵点类别的统计数、疵点位置、每卷布的长度(扣除坏布部分)和重量以统计表格形式显示出来,并能在一批布验完后输出本批布的总卷数、分类的疵点数和坏布扣除量的报告,还能打印出结果或记录在磁带上供日后检查之用。
3.5.6省维护:现代纺织机械在设计上充分注意减少维护保养和延长使用寿命。在选用材料和制订热处理工艺方面经过周密考虑,保证零件的使用寿命长、动作可靠。有的采用部件装配时一次加足润滑剂,在若干年内无须加油;有的采用检测装置预防事故;有的采用特殊加工使零件具有镜面光洁度,等等。
3.5.7标准化:每台机器同一零件的重复系数大是纺织机械的另一特点。以细纱机为例,每台有400锭,同时纺制400根纱线,就需要相同的钢领、锭子等各400只。至于针织机用针数量就更为庞大。6.6米工作幅度的高速经编机每台需要7280枚槽形织针。生产这些零件的机械厂需要根据零件批量大小设计相应的工具、夹具、模具直至专用的多工位自动机床或专用流水线,以保证这些零件生产的高效率、高质量和低成本。纺织机械零件的复杂性还表现在种类上,因为加工对象不同,需要按棉、麻、毛、丝、化纤等不同原料设计制造不同种类的零件。例如毛纺细纱锭子就要有比棉纺锭子更大的尺寸,但结构相似。再如,因织物门幅多样就必须有结构原理完全相同而工作幅度不同的机种。如果听任上述零件和机台参数任意发展,就会给纺织机械厂产品设计效率、生产管理和生产成本等带来不利的影响,而且会使纺织厂设备管理、易损零件储备、维修和替换增加工作量,甚至造成工厂管理的紊乱。标准化的目的就是在满足不同工艺要求的原则下以尽量简化的、数值间距分布恰当的主要技术参数作为一组不同容量的机器的设计依据。如细纱机按锭距、织机和印染机按工作幅度、针织机按针筒直径,各自形成系列化设计。
3.5.8系列化:在按系列化设计的一组机器中有一部分与机器系列参数无关的零件或部件,可以在一定范围内适用于本系列的各机,如细纱机车头部分、升降部分的零部件等。另外,某些零部件在不同的机种上发挥同样的机能,如印染机的导布辊、轧辊等。这些零部件称作通用件或通用装置,在印染机中还进一步发展成通用单元机。
3.5.9通用化:在机械产品设计中,除尽量采用通用件、通用装置、通用单元机之外,人们还有意识地将结构布局作适当修正,尽可能多地贯彻通用化原则。纺织机械的标准化、系列化、通用化已开始跨出国与国之间的界限而走向国际化,如牵伸机构零部件和织针、针布等,在许多国家都已采用相同的参数。
3.5.10低能耗:纺织机械节约能源重点在染整设备上,因为这方面的潜力很大。例如在台时产量为1000公斤的平洗机上,利用排出温度为98℃的废水加热本身所需要的新鲜进水,仅按单班计算年可节约数万元。采用喷射染色机,可以使染浴比从普通染色机的1:20~1:30降低到 1:5~1:15,染色时间可以缩短50%。虽然机器中喷射染液需用大容量的泵而增加电耗,但总的能源还是节约的。转移印花在70年代已应用于生产实际,它的特点是低散发、节能、少污染。采用溶剂上浆可以减少水量和能耗。
3.5.11低噪声:纺织机械在使用过程中产生的公害主要有噪声、尘屑、有毒有害气体和含有害物质的废水。原因有设备因素和工艺因素两个方面。噪声是由空气作为载体的一种机械振动波。纺织厂的绝大部分车间中,特别是织造车间中机械噪声很大。在纺织机械方面能采取的措施有:罩壳内壁衬消音材料、用柔性有齿形的传动带取代链条传动和齿轮传动、提高运动零部件的精度和动平衡性、在高速零件与机架之间加装消震垫圈等。但某些消声措施也带来消极因素,如加装防音罩后操作维护不便。创造性地改进机械设计是减少噪声的根本措施,例如无梭织机(见机织)的噪声已渐接近环境保护的要求。为减少设备运转过程中的微尘外扬,可以改进纺机设计,如提高外罩的密封性,也可以采用空调装置吸取车间含尘空气集中过滤,再将新鲜空气送回车间;或采用二级滤尘设备用于清棉、梳棉、精梳等机器,将排放的含尘空气过滤并将落棉回收,使空气达到环境保护条例的规定。
3.5.12低公害:此外,纺织机械材料组成的改变也是现代纺织机械发展的特点。铸铁原来是纺织机械的主要结构材料,因为它资源丰富,价格便宜,加工容易,可以铸成复杂形状,相对来说比较耐腐蚀,还具有良好的消震性,但是逐渐被型钢件、焊接件、合金压铸件所取代,在每台机器中所占重量的百分比显著降低。木材原来也是纺织机械的主要结构材料,由于森林砍伐过量,资源日趋短缺,逐渐被工程塑料和轻金属所取代,而复合工程塑料更具有木材所没有的优异性能,如强度高、耐腐蚀、耐水、耐气候、耐磨耗等。优质钢也更多地被用作传动轴、齿轮坯、连杆、凸轮等材料。为了抗染化料的酸性腐蚀和有机物的高温腐蚀,染整机械多采用含钼、含钛的镍铬不锈钢作容器、机房壁、导布辊以及其他与织物和介质接触的零件。化纤机械更广泛采用耐热耐酸高级合金钢制做喷丝板、螺杆挤压机、计量泵以及其他与聚合物接触的零件和高温下在含有有机溶剂的液体中工作的零件。
4.矿山机械:
4.1简述:直接用于矿物开采等作业的机械。包括采矿机械和选矿机械。广义上说,探矿机械也属于矿山机械。另外,矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等。.4.2发展:矿山机械行业是为固体原料、材料和燃料的开采和加工提供装备的重要基础行业之一,服务于黑色和有色冶金、煤炭、建材、化工、核工业等重要基础工业部门,其产品在交通、铁道、建筑、水利水电等基础部门的基本建设中也有大量应用。中国矿山机械行业主要有七大类,约300多个品种和数千种规格的产品。从2000年开始,在国内基础工业和基础建设大发展的拉动下,矿山机械产品市场需求旺盛,2022年中国矿山机械行业销售额突破4000亿元,至此中国已超越北美、日本、西欧,成为全球最大的矿山机械市场。矿山机械产业在国民经济中占有支柱地位,于经济建设中的作用和贡献良多。无论是从中国矿山机械行业的市场发展现状,还是从全球产业运行态势来看,中国矿山机械行业正置身一个历史性的窗口期中。未来5-10年,是中国矿山机械企业全面或深入融入世界、与世界共同发展的重要时期,行业的发展前景较好。预计,到“十二五”期末,中国矿山机械行业销售规模将达到9000亿元,出口额将突破260亿美元。
4.3分类:
4.3.1破碎设备:破碎设备是将矿物进行破碎作业所用的机械设备。破碎作业常按给料和排料粒度的大小分为粗碎、中碎和细碎。常用的砂石设备有颚式破碎机、反击式破碎机,冲击式破碎机,复合式破碎机,单段锤式破碎机,立式破碎机,旋回破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、双辊式破碎机、二合一破碎机、一次成型破碎机等几种。根据破碎方式、机械的构造特征(动作原理)来划分的,大体上分为六类。
4.3.1.1鄂式破碎机(老虎口)。破碎作用是靠可动鄂板周期性地压向固定鄂板,将夹在其中的矿块压碎。
4.3.1.2圆锥破碎机。矿块处于内外两圆锥之间,外圆锥固定,内圆锥作偏心摆动,将夹在其中的矿块压碎或折断。
4.3.1.3辊式破碎机。矿块在两个相向旋转的圆辊夹缝中,主要受到连续的压碎作用,但也带有磨剥作用,齿形辊面还有劈碎作用。
4.3.1.4冲击式破碎机。矿块受到快速回转的运动部件的冲击作用而被击碎。属于这一类的又可分为:锤碎机;笼式破碎机;反击式破碎机。
4.3.1.5磨矿机。矿石在旋转的圆筒内受到磨矿介质(钢球、钢棒、砾石或矿块)的冲击与研磨作用而被粉碎。
4.3.1.6其他类型的破碎磨矿机。
4.3.2采矿机械:采矿机械是直接开采有用矿物和采准工作所用的机械设备,包括:开采金属矿石和非金属矿石的采掘机械;开采煤炭用的采煤机械;开采石油用的石油钻采机械。第一台风动圆片采煤机是由英国工程师沃克设计的,约于1868年制造成功。19世纪80年代,美国有数百口油井用蒸汽为动力的冲击钻钻凿成功,1907年,又用牙轮钻机钻凿油井和天然气井,并从1937年起,将它用于露天矿钻井。随着技术的进步,新型的水压胀裂技术逐渐面向市场,水压胀裂又称为水胀裂,水胀裂岩石、混凝土技术是一种非爆破破碎岩体、岩块和混凝土构体(件)的新技术。是一种通过向插进钻孔的管状密封弹性膨胀器内充入高压水,利用压力能做功产生的巨大胀力使岩块从岩体分离或碎裂解小的工程装备。
4.3.3采掘机械采掘机械用于井下和露天矿山开采的采掘机械有:钻炮孔用的钻孔机械;挖装矿岩用的挖掘机械和装卸机械;钻凿天井、竖井和平巷用的掘进机械。
4.3.3.1矿山采掘机械:采掘机械用于井下和露天矿山开采的采掘机械有:钻炮孔用的钻孔机械;挖装矿岩用的挖掘机械和装卸机械;钻凿天井、竖井和平巷用的掘进机械。
4.3.4钻孔机械:钻孔机械分为凿岩机和钻机两类,钻机又有露天钻机和井下钻机之分。
4.3.4.1凿岩机:用于在中硬以上的岩石中钻凿直径为20~100毫米、深度在20米以内的炮孔。按其动力不同可分为风动、内燃、液压和电力凿岩机,其中风动凿岩机应用最广。
4.3.4.2露天钻机:按破碎矿岩的工作机构不同,分为钢绳冲击钻机、潜孔钻机、牙轮钻机和旋转钻机。钢绳冲击钻机因效率低,已逐渐被其他钻机代替。
4.3.5掘进机械:利用刀具的轴向压力和回转力对岩面的辗压作用,直接破碎矿岩的成巷或成井机械设备。所用刀具有盘形滚刀、楔齿滚刀、球齿滚刀和铣削刀具。按掘进巷道的不同,分为天井钻机、竖井钻机和平巷掘进机。
4.3.5.1天井钻机,专门用于钻凿天井和溜井,一般不需进入天井操作,用牙轮钻头先钻导向孔,用盘形滚刀组成的扩孔器向上扩孔。
4.3.5.2竖井钻机专门用于一次钻凿成井,由钻具系统、回转装置、井架、钻具提升系统和泥浆循环系统组成。
4.3.5.3平巷掘井机,它是将机械破岩与排渣等工序结合起来并连续进掘的综合机械化设备,主要用于煤巷、软矿中的工程隧道和中等硬度以上矿岩的中平巷掘进。
4.3.6采煤机械:采煤作业已由50年代的半机械化发展到80年代的综合机械化。综合机械化采煤广泛应用浅截深式双(单)滚筒联合采煤机(或刨煤机)、可弯曲刮板输送机和液压自移支架等设备,使回采工作面的破碎落煤、装煤、运输、支护等环节实现全面的综合机械化。双滚筒采煤机是落煤机械。电动机经截割部分减速机把动力传递给螺旋滚筒落煤,机器的移动靠电动机经牵引部分传动装置来实现。牵引方式基本上有两种,即锚链牵引和无锚链牵引。锚链牵引借助牵引部分的链轮与固定在运输机上的锚链啮合而实现。
4.3.7石油陆采: 陆地石油钻采机械。按开采工序分为钻井机械、采油机械、修井机械和维持油井高产的压裂、酸化机械。钻井机械为开发石油或天然气而钻探或打生产井的全套机械设备。石油钻井机,包括井架、绞车、动力机、泥浆循环系统、滑车装置系统、转盘、井口装置和电气控制系统。井架用于装置天车、游动滑车和大钩等,吊升其他重物上下钻台,悬挂井内钻具进行钻进。
4.3.8选矿机械:选矿是在所采集的矿物原料中,根据各种矿物物理性质、物理化学性质和化学性质的差异选出有用矿物的过程。实施这种过程的称为选矿机械。选矿机械按选矿流程分为破碎、粉磨、筛分、分选(选别)和脱水机械。破碎机械常用的有颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和反击式破碎机等。粉磨机械中使用最广的是筒式磨机,包括棒磨机、球磨机、砾磨机和超细层压自磨机等。筛分机械中常用的有惯性振动筛和共振筛。水力分级机和机械分级机是湿式分级作业中广泛使用的分级机械。分选浮选机械常用的有全截面气升式微泡浮选机,脱水机械比较著名的是多频脱水筛尾矿干排系统。破碎粉磨系统中比较著名的是超细层压自磨机。
4.3.9烘干机械:煤泥专用烘干机是在滚筒干燥机的基础上开发研制而成的新型专用干燥设备,可广泛应用于:
4.3.9.1煤炭行业煤泥、原煤、浮选精煤、混合精煤等物料的干燥;
4.3.9.2建筑行业高炉矿渣、粘土、澎润土、石灰石、沙子、石英石等物料的干燥;
4.3.9.3选矿行业各种金属精矿、废渣、尾矿等物料的干燥;
4.3.9.4化工行业非热敏性物料的干燥。
5.信息机类电设备:是指用于信息采集、传输和存储处理的电子机械产品。例如,计算机、打印机、复印机、传真机、通讯设备等其他办公自动化设备都属于信息类机电设备。
6.民生类机电设备:是指用于人民生活领域的电子机械产品。例如,各种家用电器、家用加工机械、汽车电子化产品、健身运动机械等都属于民生类机电设备。
7.机电设备的电气自动化改造与维护研究:
7.1机电设备的电气自动化改造与维护的意义:随着经济的发展与信息化的进步,人们的生产与生活质量得到了极大的提高,机电设备在人们的生产与生活中有着广泛的使用途径,所以机电设备的电气自动化改造和维护成为了大家关注的重点内容,电气自动化改造能够提高生产效率,在生产的过程中避免人工生产模式产生的误差以及人为的失误,提高了产品生产的质量以及电气设备运行的效率,提高了企业的综合竞争力。机电设备的电气自动化改造可以增加机电设备在运作过程中的安全性,因为自动化系统可以对设备运行时的状态进行实时的监测,并且及时发现故障所在的位置,及时解决问题,提高了设备运行的安全性。有利于企业的长久发展,机电设备的电气自动化改造能够提高机电设备的总性能,规范产品生产的标准化,节约了企业的生产成本,减少产品因质量问题造成的返工,有助于保障产品生产的稳定。产品的稳定生产可以保障企业的长久发展,而且机电设备的自动化发展也是社会发展的总体趋势,电气自动化可以在生产的过程中改进,实现企业内部的科技创新。企业在未来发展的过程中自动化也是企业发展的趋势,所以机电设备的电气自动化改造可以为企业日后的发展提供方向,带来更多的经济效益。
7.2机电设备的电气自动化改造与维护中存在的问题
7.2.1机电设备自动化运行现场管控缺失:视目前阶段而定,电机自动化缺乏系统的现场管理会导致电机调试时出现一系列问题,无需停机维护。未按照相应的维护、维护和检验标准对发动机机电自动化系统进行全系统现场检验。电机电气自动化系统在运行时可能会引起火灾问题,因此不得在周围储存爆炸性物质。但是,实际上操作不佳,在许多运动设备附近容易点燃的物质对安全生产构成严重威胁。
7.2.2设备元器件本身质量及安装调试质量不佳:随着当代相关技术的不断发展,以及社会各界逐渐升高的要求,电气自动化控制设备的结构越来越复杂,涉及到的元器件数量、种类也越来越多。在系统设备当中,任何元器件质量的不过关都会对相关设备乃至整个系统的功能造成不利影响。然而部分设备设计及安装人员对元器件的质量检测不严谨,给整个设备系统的正常运行埋下较大的隐患。从另一个角度讲,技术人员在安装调试电气自动化控制设备时没有严格按照设计图纸和行业规范开展工作,导致设备系统无法达到设计标准,进而影响其功能的发挥
7.2.3没有制定机电设备维护保养规范标准:电机设备的维护工作应遵循标准规范。实际上,许多电机设备管理人员对电机实际值的遵守不够重视,导致维修过程中无法遵循维修,导致电机设备维修过程中出现不正常和不完整的结果。
7.3提高机电设备的电气自动化改造与维护的措施
7.3.1了解机电设备电气自动化的需求:在对机电设备进行电气自动化改在的过程中,首先要了解机电设备的改造需求,了解机电设备原有的自动化结构,然后设计科学的优化方案进行自动化的改造,在改造时要遵循实际与理论相结合的原则,确保机电设备改造后可以满足企业的生产需求。电气自动化的改造要灵活的使用先进的自动化技术,积极优化原有自动化系统中存在的问题,并且设计出更加高效的自动化运行系统。在电气自动化设备选择时应该选择更加环保、低能耗的材料。对机电设备进行电气自动化设计时首先要明确企业的生产方式,以及机电设备的机构和运行的原理,然后再优化自动化的控制平台。设计人员在优化设计改造时要根据实际的生产情况对自动化控制平台进行设计,提高平台总体的运行效果。最后要解决系统中隐藏的安全效率,保障设备运行的安全性。
7.3.2做好人员培训和设备运维管理:在电气自动化控制设备投入正式运行的环节中,需提高相关操作、维护、管理人员的准入门槛,对其专业知识储备、专业技能、职业素养进行全方位的考评。在此基础上针对所有人做好专业化培训,并组织相关人员对电气自动化控制设备的设计图纸、技术原理、运行机制进行熟悉,确保相关人员能够明确提升设备可靠性的思路和方法;然后,要针对电气自动化控制设备的运行、维护和管理制定完善的管理制度和科学的管理机制,要求相关人员对设备运行状态进行实时监测,做好故障风险管理以及设备运行优化;最后,要积极引进智能化的故障诊断技术,基于专家系统、神经网络以及模糊理论,实现电气自动化控制设备的自我监测、自我诊断和自我优化,给运营维护人员提供重要支持。
7.3.3严格贯彻落实改造与维护方案:电气和电子设备的正式重组和维护之前,必须制定详细的技术计划和建议,这是实施翻新和维护措施的前提条件。一般来说,技术方案和报价都是全面和技术上正确的。严格执行技术方案和报价通常不会导致误导性错误,从而获得更好的应用前景。但是,如果在实质性工作期间出于各种可能的原因不严格执行技术方案和建议,可能会导致改造和维护的结果不尽如人意。为避免出现这类问题,有关企业必须加强对电气设备电气和维修措施执行情况的监督,以确保整个翻新和维修过程严格按照技术方案和建议进行。
8.机电行业前景分析:机电行业分析表示,长期以来,我国机电行业发展落后于人,整个行业处在外资强大的资本和技术压力之下,我国深知独立自主自力更生的重要性,大力扶持机电行业发展,最终于后危机时代显现出这些政策所带来的成效。我国机电行业技术水平本就低于西方发达国家,却打开国门引入西方先进技术,雄厚资本的直接竞争,生存环境十分恶劣。但近年来,我国对机电行业的扶持效果开始日益显现,近年来我国机电行业发展明显向好,但是我国机电行业整体仍然存在一些重点问题。众所周知,机电行业是一个涵盖众多工业门类的行业,现在的机电行业又有十分突出的信息化、集成化特征,出口产品过于单一,将不利于我国机电产品生产合理分配资源和有效规避风险。早些年,我国机电产品种类稀少,数量品质皆不如人意。这既是实情,也是机遇。随着对国外技术的引进吸收,以及我国机电行业从业人员、学界的不断努力,我国机电行业产品质量、种类、口碑都在迅速进步,在国际上的地位大大提升,正在一改过去“中国制造”粗制滥造的标签近年来我国高举信息化大旗,不断促进机电行业信息化、数字化、网络化,由此产生了一大批优秀的机电产品,这些产品利润丰厚、功能丰富、品质优异,已经追上甚至超越西方发达国家,尤以通讯器材、电子类商品最具有代表性。得力于我国英明伟大的国策和具有先见性的行业政策,我国机电行业近些年发展前途一片光明,但是不可否认的是,我国机电行业产品单一、研发投入不足、专业高素质人员缺乏等问题一直十分显著。
参考文献:
[1]百度百科:《机电设备》
[2]百度百科:《纺织设备》
[3]百度百科:《矿山机械设备》
[4]中国报告大厅:《几点行业发展前景分析》
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