机电一体化组织机构

煤办字（2020）第 号

XX煤业有限公司

关于成立机电管理组织机构及

专业化管理小组职能的通知

公司所属科、室、队：

为贯彻规范国家有关煤矿安全生产的法律，法规和规则制度及“机电管理”有关规定，切实抓好红杏旺盛煤业机电基础管理，根据《机电安全生产标准化》相关要求，经矿委会研究决定成立机电组织管理机构、专业化管理小组，配备生产队组机电管理技术人员，职责分工明确，规范各项管理制度，确保机电系统安全运行可靠。

一、机电组织管理机构

组 长：

副组长：

成 员：

二、各级机构负责人职责

1、机电矿长负责全矿机电、运输、提升系统管理工作，分管机电科、机电队、皮带队、运输队、机修厂。

主要职责为：

（1）、在矿长的领导下，负责矿井机电运输的全面管理工作。针对本矿情况制定出各种管理制度和执行细则，督促贯彻执行。每年组织装

订完善一次各种管理制度及细则。

（2）、落实安全生产方针，认真抓好全矿机电运输系统和设备的安全、高效和经济运行工作，认真抓好机电运输系统的预防性定期检查、检测和检修工作，确保机电运输系统的安全、可靠运行。

（3）、定期主持召开矿井机电运输专业会议，研究解决机电运输工作中出现的问题，组织制定全矿的年度机电运输工作计划及设备检修计划；组织制定好月度实施计划，对实施情况负责。

（4）、负责组织、协调和指导机电科编制全矿机电设备的购置，大修计划；组织设备的平衡，调拨、报废及设备安装竣工验收工作。

（5）、对矿上报的有关机电运输材料要核实、签字并负责。

2、机电副经理：协助机电矿长做好全矿机电运输系统、现场安全管理、上级部门检查、日常隐患排查整改管理工作，机电矿长不在时履行其职责。

3、机电副总工程师张建忠协助机电矿长做好机电系统及机电制动信息化技术、井下现场安全管理、上级部门检查、日常隐患排查整改管理工作。

主要职责为；

（1）、重点抓好机电运输技术管理和质量达标工作。

（2）、全面掌握机电运输设备的技术状态，处理生产中的技术问题。对大型固定设备及主要供电系统的技术性能、图纸资料的准确性负责，每年至少组织一次审核。

机电一体化系统设计

一、概论

1、机电一体化：是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。

2、对检测传感器的要求：要求检测传感器具有高精度、高灵敏度和高可靠性。

3、检测传感技术的主要难点：提高可靠性、精度和灵敏度。需要研究的问题有：①提高各种敏感材料和元件灵敏度及可靠性②改进传感器结构，开发温度与湿度、视觉与触觉同时存在的符合传感器③研究在线检测技术，提高抗干扰能力④研究具有自动诊断与自动补偿功能的传感器。

4、自动控制：自动控制是指在没有人参与的情况下，通过控制装置使被控制的对象或控制过程自动的按照预定的规律运行。

5、系统总体技术：系统总体技术是一种从整体目标出发，用系统的观点和方法将总体分解成若干功能单元，找出能完成各个功能的技术方案，再把功能与技术方案组合成方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。

6、系统总体技术包括：插件、接口转换、软件开发、微机应用技术、控制系统的成套性和成套设备自动化技术。

7、系统总体技术需要研究的问题：①软件开发与应用技术，包括过程参数应用软件、实时精度补偿软件②研究接插件技术，体改可靠性③通过接口和数据总线标准化④控制系统成套性和成套设备自动化⑤软件的标准化。

8、机电一体化系统由机械系统、信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统五个系统组成。

9、系统的五种内部功能：即主功能、动力功能、计策功能、控制功能、构造功能。主功能是实现系统“目的功能”直接必须的功能，主要是对物质、能量、信息及其相互结合进行变换、传递和存储。动力功能的作用是根据系统内部信息和外部信息对整个系统进行控制，使系统正常运转，实时“目的功能”。而构造功能则是使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必须的功能。

10、机电一体化系统设计的考虑方法同城有：几点互补法、融合法和组合法。

1 第二章：机电一体化系统中常用执行机构

一、教学建议

 通过文字教材了解机电一体化系统中常用的执行机构。

 流媒体课件讲解了机电一体化系统中常用执行机构的基本原理与选择方法

 在学习的过程中，如果有学习的心得和体会，请在课程论坛上和大家分享；如果有什么疑惑，也可以再课程论坛寻找帮助。

 学习完本知识点，可以结合本课程网上辅导栏目的形成性考核作业1检验对所学知识的掌握情况。

二、教学要求：了解机电一体化系统中常用执行机构的基本原理与选择方法

机械执行机构向执行末端件提供动力并带动它实现运动，即把传动机构传递过来的运动和动力进行必要的交换，以满足执行末端件的要求。

1.执行机构的基本要求

机电一体化产品的执行机构实现其主功能的重要环节，应能快速完成预期的动作，并具有响应速度快、动态性能好、动静态精度高和动作灵敏度高的特点，另外为便于计算机集中控制，还应满足惯量小、动力大、体积小、重量轻、便于维修和安装、易于计算机控制要求。

2.微动执行机构

微动执行机构是一种能在一定的范围内精确、微量地移动到给定的位置或实现特定的进给运动的机构。

（1）热变形式

热变形式执行机构属于微动机构，该类机构利用电热元件作为动力源，电热元件通电后产生的热变形实现微小位移。其工作原理如图1所示。

传动杆1的一端固定在机座上，另一端固定在沿导轨移动的运动件3上。电阻丝2通电加热时，传动杆1受热伸长，其伸长量ΔL/mm为

ΔL＝αL（t1-t0）＝αLΔt

式中：α为传动杆1材料的线性膨胀系数，mm/oC；L为传动杆长度（mm）；t1为加热后的温度（oC）；t0为加热前的温度（oC）；Δt为加热前后的温度差（oC）。

热变形微动机构具有高刚度和无间隙的优点，并可通过控制加热电流来得到所需微量位移；但由于热惯性以及冷却速度难以精确控制等原因，这种微动系统只适用于行程较短、频率不高的场合。

（2）磁致伸缩式 图1 热变形式微动机构原理 1 2 3 ΔL 2 磁致伸缩式机构利用某些材料在磁场作用下具有改变尺寸的磁致伸缩效应，来实现微量位移。其原理如图2所示。

电子

科学SILICONLLEY.知

机电一体化智能大流量电动执行机构

张义(贵州大学职业技术学院贵州贵阳550003)

〔摘要〕一种新型电动执行机构的设计方案，详细介绍该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。现场运行情况表明，该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点。【关键词1机电一体化智能大流量中阁分举粤:TH13女献坛识码:人女童给粤，1671一7597r2008)0310024一01

现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行

速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比，一旦出厂，

这一速度固定不可调整，其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段，系统的安全性较差，不便与计算机联网。

鉴于以上原因，采用传统的大流量电动执行机构的控制系统，可靠性和稳定性较差。笔者设计的大流量电动执行机构，采用机电一体化技术，将阀

门、伺服电机、控制器合为一体，利用异步电动机直接驱动阀门的开与

关。通过内置变频器，采用模糊神经网络，实现阀门的动作速度、精确定

位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的

控制柜和配电柜，具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。

实际运行表明，该执行机构工作稳定，性能可靠。

一、电动执行帆构的硬件设计及工作原理

智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。控制部分主要由单片机、P姗波发生器、工PM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块几输入输出通道、故障检测和报誉电路等组成。执行驱动部分主要包括

三相伺报电机和位置传感器。系统工作原理:霍尔电流、电压传感器及位

置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，经A/O转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器，产生的P绷波经