煤礦機械制造匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇煤礦機械制造范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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2怎樣提高我國制造煤礦采掘機械的水平

2.1在煤礦機械制造行業中擴大以太網的應用范圍在科技發展的過程中，對于煤礦采掘機械提出了更高的要求，要求其能夠實現數據通訊以及其他的通訊功能，在煤礦挖掘機中應用以太網技術，可以提高對于機械的維護以及控制性能。其好處主要包含以下方面：生產成本低廉。由于科技的發展，以太網作為高科技產品，并不具有較高的成本，因此價格也在不斷下降，所以采用以太網并不會產生很大的成本。通訊方便。在以太網之中，有一個十分重要的優勢就是其傳輸速度較快，信息可以較快獲得處理，能夠大大改善傳統的RS485／RS2的信息處理速度。在應用以及維護方面十分便捷。如今我國的以太網技術提升到了一定的程度，而且廣泛應用在很多方面，因此在應用煤礦采掘的時候，并不存在技術上的問題，而且在應用方面也十分便捷。

2.2提高煤礦采掘機械設備安全性在機械運行的過程中，最應該值得關注的就是機械的安全問題，其中在開采煤礦的過程中，電路安全就是特別重要的一點，因此，在機械的電力設備部分，應當使電網總容量增大，使電壓得到提高，另外，還要進行繼電保護的設置，防止危險情況發生。在這同時，還應當注意有關電磁兼容的一些問題。而且，在操作過程中，機械不能太熱，可以用試溫蠟展開溫度測量，不過值得注意的是，這種測量溫度的方法，對于操作人員有著較高的技術要求，而且在操作過程中有很多方面應當密切注意，因此這種操作方法的實用性并不是很強。因此，可以通過以下方法，使電磁兼容的實驗獲得有效實現：傳導干擾。設備很容易受到電磁干擾的影響，其影響途徑主要有信號線以及電線等，這都會在極大程度上影響信號的傳播。另外，還有意外情況發生時，比如雷電對于電線的沖擊，這也屬于傳導干擾的范疇。輻射干擾。有一些設備，在操作方面有著較高的精度要求，當外界某些干擾通過電磁源頭進入到空間之中的時候，就會產生一定的干擾現象。如果要解決這一個現象，應當詳細研究對抗電磁干擾的辦法，爭取提高設備的精度。在制造煤礦挖掘機械設備的過程中，如果想要合理的規避上述一些問題，就應當根據源頭采取一定的措施。因為煤礦采掘機械中，有些零件是沒有可能不受到一點兒干擾的，比如在機械運行的過程中一定會有靜電的產生，且輻射干擾不可能完全去除等。但是這些干擾可以在一定程度內進行調節，使之大幅度降低，從而令采掘過程更加安全有序。比如說，降低靜電的方法，可以在機械上連接地線，或者采用屏蔽以及隔離等措施避免干擾的產生。

2.3注意節能技術的使用在我國的煤礦采掘機械制造業發展的過程中，因為設備更新，許多設備因為工作效率不高而被淘汰，這就導致了設備的浪費，以及不必要的金錢消耗。因此，在今后制造采掘機械的時候，應當十分注意機械的工作效率，在不改變其他方面功能的基礎上，盡量使工作效率得到提高，可以采用高壓變頻的手段，使機械的運行能力得到提高，另外還可以減少設備運行的損耗以及資源消耗。有實驗已經證明，在無煙采煤機中運用高壓變頻手段，能夠極大程度上減少煤炭的揮發，其使用成本還獲得了大幅度降低。而對于很多煤礦企業來講，如果想在其他方面降低消耗，可以改進液泵等設備，使其運行速度得到提高或者降低，從而獲得一定的節能效果，使設備更加完全。

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2自動化技術組成分析

作為一門綜合學科，自動化包含的技術種類很多，可以將自動化技術粗略的分為以下幾個組成部分：程序單元、作用單元、傳感單元、制定單元以及控制單元。（1）程序單元。程序單元是控制單元的核心，由工程師提前編制的程序在控制單元中運轉，以維持整個系統的運行。（2）作用單元。所謂的作用單元是受程序單元所控制的，負責整個系統運轉的單元，是命令的執行者。（3）傳感單元。負責收集各種數據，并將這些數據及時的傳遞給控制單元，由控制單元進行計算和處理，再反饋給其他的單元，以此來保證整個系統的良好運轉。（4）制定單元。制定單元的作用是對整個系統的其他部分命令，調控其他部分的行為。（5）控制單元。控制單元是整個機械自動化控制系統工程的保障性單元部分，其主要用于解決單元制定和動作調節。

3機械自動化在煤礦機械制造中的應用探究

依據不同的功能，可以將煤礦機械分為三個系統：挖掘系統、輸送系統、安全監控系統，而在煤礦機械制造過程中，就應該實現煤礦采掘機械的自動化、煤炭輸送的機械自動化、煤礦安全監控系統的自動化。

3.1煤礦采掘機械的自動化

我國經濟的強勁增長是以源源不斷的能源作為動力的，而能源又是以源源不斷的煤炭供給來作為基礎的，因此隨著我國經濟的發展，對于煤炭的需求量也越來越大，現有的煤炭生產效率已經難以滿足實際需求，如何提高煤炭挖掘的效率，則是當前應該著重思考的問題。實現煤礦采掘機械的自動化，能夠用機械代替全部的人力操作，那么生產的效率將會更高，而且也避免了由于人力生產帶來的各種安全事故發生的隱患。可以說煤礦采掘機械的自動化將直接影響到我國的能源供給，對于國計民生來說都是至關重要的。發達國家將自動化技術應用于煤礦機械制造中已經取得了很好的效果，不僅各種機械的可靠性強，而且操作的精度也非常高，廣泛適用于各種操作條件，相較于以往的生產機械的生產效率有了較大的提高。近年來我國在煤礦機械自動化方面也有了長足的進步，研究出了一批具有自主知識產權的煤礦生產機械，打破了國外煤礦生產機器的壟斷，這意味著我國煤礦機械自動化水平提上到了一個新的高度，有利于相關煤炭企業的生產以及整個煤炭行業的進步。

3.2煤炭輸送的機械自動化

煤炭的生產和運輸是不可分割的兩個組成部分，如果有著強勁的生產力，但是運輸效率低下，挖出來的煤運不出去，跟沒挖是一樣的。因此在研究煤礦采掘機械的自動化的同時，對于煤炭輸送機械的自動化同樣應該加以重視，只有輸送的速度跟得上挖掘的速度，才能夠真正提高煤礦的產量，提高煤炭企業的效益。目前大多數煤礦都是以膠帶作為運輸方式，傳統的膠帶運輸業已經漸漸和PLC技術相融合，形成了各種新型的自動化運輸系統，這些新興自動化運輸系統不僅運轉上更為可靠，而且也更為高效，不用耗費過多的人力來進行維護。新型自動化運輸系統的出現使得膠帶的調速方式更加敏捷和精確，從而使得膠帶運輸的速度能夠跟隨煤炭的產量而隨時變化，能夠充分利用電能，同時減少了對于人力資源的消耗，也避免了安全事故的發生，在最大程度上提高煤炭企業的效益。

3.3煤礦安全監控系統的自動化

安全是煤礦生產的首要前提，近些年來各種關于煤礦的安全事故觸目驚心，引起了人們對煤礦生產的反思，加強煤礦安全監控系統的自動化，能夠有效防止各種安全事故，避免相關操作人員的生命及財產安全的威脅。想要防止煤礦生產中的安全事故發生，很大程度上依靠于對于各種數據的及時監控和預報。實現煤礦安全監控系統的自動化，能夠隨時監測整個地層的變化、坑道中的瓦斯濃度的變化以及整個開采系統運轉的變化，針對這些變化提出相應的預警方案，能夠在安全事故發生之前將隱患消除在搖籃之中，對于煤礦企業的生產來說是非常有益的。當然不可否認，如今我國生產的煤礦安全監控系統相配套的傳感器的種類較少，這種現狀在一定程度上限制了煤礦安全監控系統的自動化，但是相信隨著時間的發展，各種自動化監控系統配套的傳感器也將越來越豐富，打破國外對于這方面的壟斷，降低煤礦安全監控系統自動化的成本，為推動煤礦企業安全生產作出貢獻。

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1 機械自動化的涵義

我們所謂的機械自動化主要是將機械制造中，機械設備可以不依靠人為力量而自動按照預先所設置好的程序自動完成各個方面的操作。隨著我國人民生活水平的不斷提高，人們對煤礦機械制造業的要求越來越高，因此利用機械自動化解決煤礦機械制造業中所存在的主要問題，對推進我國機械制造業取得進一步發展有著十分重要的意義，同時也可突破傳統的工業結構體系。目前，在計算機技術發展中，機械自動化技術雖然還存在著很多不足的地方，但卻極大的幫助企業解決了在生產過程中所存在的很多問題，既為企業帶來了可觀的經濟效益，也推進了煤礦生產的發展和社會的進步。機械自動化還存在很多種優勢，所具備的這些優勢足以證明應該得到廣泛的應用。

2 我國機械自動化發展的現狀和趨勢

我國的機械自動化技術同發達國家相比差距較大，尚未實現完全的大范圍的自動化，發達國家多采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（fmc）、柔性制造系統（fins）、計算機集成制造系統（cims），實現了柔性自動化、智能化、集成化。我國仍處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統的數量還很少。我國制造業自動化的水平與發達國家相比還非常低。近些年來我國大力推廣應用cims技術，但主要集中在cad和管理信息系統，因此底層（車間層）基礎自動化還十分薄弱。加工中心的保有率和利用率都很低。可編程序控制器的使用無法普及，工業機器人的應用極為有限。我國的產業結構層次低，手工勞動占有相當的比重，我國機械自動化正在努力發展中，但相比發達國家差距還是很大。實現我國機械自動化技術是一個漫長和曲折的過程，需要循序漸進，不斷努力，在確保生產柔性的基礎上優化人機界面、健全信息系統、發揮計算機管理的作用，結合使用普通設備和機械自動化設備，人工干預某些環節，保證機械自動化的應用符合我國現實國情。我國機械自動化應以實用性目的為主進行發展，學習借鑒先進的外國經驗結合我國的實際情況制定針對性發展策略。就我國目前的狀況來看，機械自動化的發展與發達國家仍有一定差距，但是在國家的大力支持和各企業的強力需求的現狀下，我國機械自動化的發展前景一片光明。

3 機械自動化在煤礦機械制造中的應用探究

依據不同的功能，可以將煤礦機械分為三個系統：挖掘系統、輸送系統、安全監控系統，而在煤礦機械制造過程中，就應該實現煤礦采掘機械的自動化、煤炭輸送的機械自動化、煤礦安全監控系統的自動化。

3.1 煤礦采掘機械的自動化

我國經濟的強勁增長是以源源不斷的能源作為動力的，而能源又是以源源不斷的煤炭供

給來作為基礎的，因此隨著我國經濟的發展，對于煤炭的需求量也越來越大，現有的煤炭生

產效率已經難以滿足實際需求，如何提高煤炭挖掘的效率，則是當前應該著重思考的問題。實現煤礦采掘機械的自動化，能夠用機械代替全部的人力操作，那么生產的效率將會更高，而且也避免了由于人力生產帶來的各種安全事故發生的隱患。可以說煤礦采掘機械的自動化將直接影響到我國的能源供給，對于國計民生來說都是至關重要的。

發達國家將自動化技術應用于煤礦機械制造中已經取得了很好的效果，不僅各種機械的可靠性強，而且操作的精度也非常高，廣泛適用于各種操作條件，相較于以往的生產機械的生產效率有了較大的提高。近年來我國在煤礦機械自動化方面也有了長足的進步，研究出了一批具有自主知識產權的煤礦生產機械，打破了國外煤礦生產機器的壟斷，這意味著我國煤礦機械自動化水平提上到了一個新的高度，有利于相關煤炭企業的生產以及整個煤炭行業的進步。

3.2 煤炭輸送的機械自動化

煤炭的生產和運輸是不可分割的兩個組成部分，如果有著強勁的生產力，但是運輸效率低下，挖出來的煤運不出去，跟沒挖是一樣的。因此在研究煤礦采掘機械的自動化的同時，對于煤炭輸送機械的自動化同樣應該加以重視，只有輸送的速度跟得上挖掘的速度，才能夠真正提高煤礦的產量，提高煤炭企業的效益。目前大多數煤礦都是以膠帶作為運輸方式，傳統的膠帶運輸業已經漸漸和PLC 技術相融合，形成了各種新型的自動化運輸系統，這些新興自動化運輸系統不僅運轉上更為可靠，而且也更為高效，不用耗費過多的人力來進行維護。新型自動化運輸系統的出現使得膠帶的調速方式更加敏捷和精確，從而使得膠帶運輸的速度能夠跟隨煤炭的產量而隨時變化，能夠充分利用電能，同時減少了對于人力資源的消耗，也避免了安全事故的發生，在最大程度上提高煤炭企業的效益。

3.3 煤礦安全監控系統的自動化

安全是煤礦生產的首要前提，近些年來各種關于煤礦的安全事故觸目驚心，引起了人們對煤礦生產的反思，加強煤礦安全監控系統的自動化，能夠有效防止各種安全事故，避免相關操作人員的生命及財產安全的威脅。想要防止煤礦生產中的安全事故發生，很大程度上依靠于對于各種數據的及時監控和預報。實現煤礦安全監控系統的自動化，能夠隨時監測整個地層的變化、坑道中的瓦斯濃度的變化以及整個開采系統運轉的變化，針對這些變化提出相應的預警方案，能夠在安全事故發生之前將隱患消除在搖籃之中，對于煤礦企業的生產來說是非常有益的。當然不可否認，如今我國生產的煤礦安全監控系統相配套的傳感器的種類較少，這種現狀在一定程度上限制了煤礦安全監控系統的自動化，但是相信隨著時間的發展， 各種自動化監控系統配套的傳感器也將越來越豐富，打破國外對于這方面的壟斷，降低煤礦安全監控系統自動化的成本，為推動煤礦企業安全生產作出貢獻。

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1數控技術的發展歷程及應用特性

數控技術的發展大體經歷了5個主要階段，即電子管數控階段、晶體管數控階段、中小規模IC(IntegratedCircuit，集成電路)階段、小型計算機數控階段、嵌入式MUC(微處理器)數控階段。數控設備體積持續縮小，控制資源能力持續提升，向超大規模IC、單片機、PLC、嵌入式技術方向發展，上位機平臺同步開發，核心控制邏輯在專業應用軟件中得到實現。設備硬件性能和數控系統的共同提升與結合，使得數控技術的應用領域和深度提升到新的發展階段。數控技術與機械設備在2個層面進行結合:一是設備功能執行的自動化控制;二是設備制造加工生產線的數字化控制。數控技術提供完整的自動化控制方案，加工精度與生產效率提升，憑借數控技術的加持，煤礦機械設備從機械時代跨入自動化生產階段。傳統機床加工復雜零件是十分困難的，數控機床能夠進行三軸、四軸，甚至五軸加工，將三維模型數據導入，便可快速完成整個加工過程。加工工藝參數數據同步存儲，便于實時修正和后期工序優化。數控技術對標準工具進行模塊化分類，縮短換刀和對刀時間，使加工設備運行效率提升。數控技術與工業物聯網技術的結合，使煤礦機械制造流程由單設備自動化向設備間聯合協作過渡，系統級的數控技術應運而生。

2煤礦機械制造中數控技術的應用概況

2．1數控技術應用于煤礦機械制造的技術優勢。煤礦開采屬于效率與安全并重的行業，開采模式的合理性、作業設備的先進性與煤礦企業整體效能相關聯。煤礦機械設備制造具有組部件種類多、加工生產工序多、工藝復雜的特點，數控技術以其高精度和連續生產的穩定性，適用于毛坯鑄(鍛)造、零部件下料和焊接成產流程。以煤礦設備生產時的切割技術為例，掘進葉片和滾筒的切割要求高精度，人工操作具有一定技術難度，數控技術的應用突破了過去的仿形加工模式，三軸或四軸數控加工中心可以進行高精度的快速切割，提升煤礦機械成品的作業性能水平。另一方面，數控技術與生產線的結合，降低了生產安全事故率，生產設備制造企業的市場競爭力得到提升。2．2煤礦機械制造中應用的數控技術面臨升級需求。面對市場競爭的日益激烈化局面，數控技術被引入煤礦開采機械設計、生產和運行關節，使煤礦企業獲得更大的經濟效益。煤礦開采企業效益的直接影響因素包括技術創新、人員素質提升、設備質量提升等。數字化、信息化應用程度直接決定了煤礦企業的工業化水平和整體競爭力。數控加工機床的選取應適應煤礦機械設備制造特點，在實際工程中，通常采用現有普通機床的數控化升級或同等功能數控機床的整體替換。生產模式和組織形式隨之發生改變，產線的穩定性和加工質量提升。從技術經濟性視角看，改造現有機床是可行的，基于對數控技術和普通機床結構的掌握程度，通過現有技術和資源，對使用中的國產或進口機床設備進行整體改造，可從改造難度較小的國產設備入手。數控技術的便捷操作性能，尤其適用于復雜工藝生產流程。2．3數控技術與工業物聯網的結合。數控技術也在不斷自我升級，由單個設備的數控自動化改造向多個設備互聯、數據共享、協同控制轉變。煤礦機械設備生產加工流程數控技術升級，通過精準定位、數據共享、互聯協同，不僅使整個生產流程更連貫，縮短生產環節用時;同時保證了更高的零部件加工尺寸精度和表面質量。對生產線各工藝流程情況進行匯總，通過MES(ManufacturingExecutionSystem，制造執行系統)協調各工序生產進度，由調度平臺向各終端設備下發操作指令，啟動終端的嵌入式子程序，完成對應工序的加工內容。數控技術與工業物聯網的結合，使繁雜的調度協調工作變得簡單高效，數控技術進入新的發展階段。

3煤礦機械制造過程中數控技術具體應用

3．1皮帶輸送裝置。皮帶輸送是煤礦生產現場的典型的輸送方式之一，輸送距離長、效率高，進行連續不間斷作業。皮帶輸送屬于機電一體化設備，數控技術優化電動機磁通控制能力，降低無功損耗。通過對電動機標量和矢量的持續優化，皮帶輸送系統速率得到提升，獲得更高的投入產出比。但煤礦機械作業環境惡劣，電動機運行參數對溫度敏感，對傳送效率產生影響。變頻技術改變正弦波頻率，產生諧波磁場，轉子與定子鐵損增加，因此，電動機參數的優化須簡化機械結構，在連接驅動與滾筒的基礎上，保證機械設備穩定安全運行。3．2支架機械結構自動化。支架結構是煤礦挖掘機械的幾大部件之一，展開時為整個車體提供穩定支撐，移動時可以方便地收起，由機械結構和控制系統組成。支架結構受控于機電一體化PLC系統，自動化支架具有更好的支護效果，收放效率提升。自動支架采用液壓系統，依靠乳化液泵獲得足夠的動力源，相比常規液壓系統，具有更大的液體量和壓力支撐。同時具備對乳化液濃度實施監測能力，當油箱油量異常時，故障診斷系統自動運行，向運維人員反饋狀態信息和故障數據。3．3煤礦采掘機械設備數控技術應用。根據相關報道，歐美部分國家嘗試將電牽引設備應用于煤礦開采，并取得了明顯的效果。數控技術的關鍵是算法的實現，傳感器技術、故障識別與診斷完成設備狀態數據采集、分析與處理，執行機構完成數控預期動作。數控技術的應用，是煤礦開采設備發展階段的一個分水嶺，機械助力人工階段向人工助力機械階段過渡，有助于煤礦機械制造自動化水平提升，為煤礦開采產業提供更具適用性的機械設備。3．4數控技術與煤礦機械設備生產工藝流程的結合。煤礦機械設備生產加工包含多個流程，涉及多種加工工藝，數控技術與工藝流程的結合可以縮短生產加工時間，工藝改進是一個持續深入的過程。工藝流程的改進與生產方式相關聯，在現有生產模式基礎上改造，數控技術的自動化基因注入傳統機械加工生產線，工人的加工制造水平呈現階梯式躍升。機械設備改造關注人機交互的友好性，促進生產技術與作業條件同步提升。數控技術與煤礦機械設備制造環節的結合體現在2個方面:一是數控技術在設備生產工藝流程的直接應用，數控技術提升現有加工設備的自動化、智能化水平，生產線的加工效率和質量得到共同提升;二是數控技術應用于零部件生產車間，零部件故障率的降低，使煤礦機械設備的整體可靠性得到提升，因為設備可靠性是其組成零部件可靠性的乘積。煤礦機械產品質量的好壞直接影響煤礦生產效率與作業安全，以人為本理念的推行，強化了安全生產的重要性。

4結語

數控技術是機械制造技術、精密測量、電氣傳動、自動控制、計算機技術、網絡通信技術的集合，在工業物聯網架構中，單設備數控向設備集群協調聯控轉型升級。煤礦機械與開采作業效率緊密相關，其生產制造環節直接影響機械設備整體工作性能，與數控技術的深度融合是產業升級的內在命題。數控技術是通用的，但與機械設備的結合是有個體差異的，進行有效的結合是煤礦機械制造水平提升持續努力的方向。

參考文獻:

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要加強煤礦機械制造中的設計合理性，首先應當重視CAD技術的應用。首先，CAD技術指的是使用計算機中的軟件與硬件系統，對煤礦機械制造中的產品以及工程進行合理性的設計，包含制圖、設計、文件以及文檔的制作、工程現狀和區位因素分析等。當前的機械產品發展相對成熟，使用CAD技術能夠實現工程的模塊化以一體化設計。產品模型直接導入到計算機的CAPP系統中，進行NC的編程以及規劃設計，使加工代碼進入到NC機床中，加強設計和制造之間的關系，有效的提高煤礦機械制造的產品開發效率、縮短開發周期。有限元方法指的是基于計算機的數值分析方式，能夠將無限的質點連續體簡化，使其成為有限單元的幾何體。再對單元進行拼合成為離散結構物，能夠對工程中結構相對復雜的環節或者是產品進行靜力學或者是動力學上的分析計算。

2優化綠化設計與可靠設計

優化綠化設計也是煤礦機械制造中重要的部分，根據前期的設計方法理論，以國家相關規范標準以及設計規范為基礎將設計問題實施數學模型轉換，更好地使用計算機技術和優化技術。根據現有的設計方法找出最優的、最適合的設計方案，提高產品質量。優化綠色設計應當遵循環保理念和節能理念，強化對整個煤礦機械制造產品壽命的周期性設計，使產品的屬性貼合生產環境的屬性。最后，成品設計的決策不僅需要滿足物理性的要求，同時需要考慮到環境的要求，才能使煤礦機械制造設計合理化。可靠設計含義是在設計的時間以及環境條件下，對于產品的某種規定功能完成工作的能力，可以衡量產品質量的高低。可靠設計需要對設計中的變量進行多次的精密試驗，測定實際數據。在系統的統計與檢驗之后得到統計量，讓煤機械的運行能力與性能的可卡性得到進一步提高。對制造材料、工程荷載以及工況的變化等無法確定的因素實施簡化處理，強化對模糊變量以及隨機變量的可靠設計，以確保煤礦機械的可靠性及使用年限。

二煤礦機械制造的管理策略

1煤礦企業信息技術的管理要提高

煤礦機械制造中的效率和產品質量、實現信息技術現代化的管理方式，就需要使用電子計算機。從工程的中標開始一直到竣工驗收，都需要應用高水平的施工工藝與技術，同時需要有效的施工管理策略，提高煤礦企業的管理水平。通過運用現代化的信息技術，來提高煤礦機械制造企業的管理能力。保證煤礦機械制造的效率與產品質量。同時將企業中產生的信息孤島相連接，構建出完整的企業設計、生產、決策、財務、營業等環節的信息鏈，形成靈活的企業網絡結構和協調配合的工作環境。

2數據庫與制造材料的管理

要保證機械制造的產品質量，應當根據制造零件的作用和屬性對其參數指標進行完善，通過編碼進行分析，構建出煤礦機械制造設計圖紙的信息數據庫，將各個生產制造部件的信息進行存儲，便于之后的檢索和出入庫。材料質量對于生產非常重要，所以需要根據煤礦機械制造的設計需要對重要零件進行編碼，且根據代碼的屬性對數據庫實施檢索，選擇合理的方式進行機械的設計加工。

3加強對企業員工的素質培養

提高設計人員的素質能夠有效的避免由于不合理設計造成的生產效率低、產品質量不高以及工程成本上升等問題。且保證煤礦機械設計的科學性與合理性，減少機械的后期維護，延長機械的使用壽命。對于技術水平低下、設計不規范等員工應當加強訓練，進行規范化的管理，明確每一個崗位的職責。加強安全宣傳與教育，提高每一位員工的安全意識。

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近幾年來，全球經濟一體化的不斷發展，拉動國內外對能源的需求繼續增加，我國煤礦產業得到了快速的發展，也為煤礦機械制造企業提供廣大的發展空間。然而，煤礦安全事故頻繁發生，使我國進一步加大了對中小煤礦的關停監管力度，煤炭生產企業數量呈現逐漸減少趨勢，從而加劇了眾多為煤碳生產企業提供專用機械設備的煤礦機械制造企業之間的競爭。目前，在煤礦機械制造企業研發制造具有較強市場競爭力，而產品能力有限的情況下，建立企業產品提質降耗管理體系，控制產品成本，降低產品銷售價格，增加產品市場競爭力，是目前煤礦機械制造企業面臨的首要問題。企業成本控制作為提高企業市場競爭力的重要手段，已經被越來越多的煤礦機械制造企業所認識，是企業走“可持續發展道路”所必須的步驟。

一、成本控制特點

目前最為先進的成本管理理念是貫穿于企業生產經營全過程的全面的成本控制。將企業生產經營活動中設計價值的活動全部包括到成本控制范圍內。其基本內容包括：產品生產前預測階段的成本控制，產品設計階段的成本控制，材料采購、供應階段的成本控制，生產階段的成本控制，銷售階段的成本費用控制等。成本控制之所以要貫穿于企業生產的全過程，是因為企業的生產過程其實就是成本費用的形成過程，既然成本費用是在生產經營的全過程中形成的，要想降低成本費用，控制活動就要貫穿于企業生產經營的全過程。所以，全過程的控制，其實就是我們通常所說的全面控制。只有實施全面的成本控制，才能對生產經營過程的每個環節都進行有效控制，不至于有所遺漏，從而取得最佳的成本控制效果。

成本控制是具有可選擇性的，其通過不同的控制方式可以達到不同效果。既然成本控制的被控對象存在多種發展的可能性，那么只要我們采取一定的控制方法，使之朝著選定的最佳方向發展，就可以達到我們實施成本控制的目的。

另外成本控制還具有全面性，主要表現在對企業生產經營的整個過程、每個環節都要實施控制。成本控制主要是對生產經營過程中涉及到成本費用的經濟業務進行控制，而在企業的生產經營的整個過程、每個環節都涉及到這些業務。所以，成本控制深入到企業生產經營的每一個環節，對生產經營活動進行著全面的控制；成本控制

的連續性表現在它對企業生產經營過程的控制不是間斷的，而是連續進行的。

二、煤礦機械制造企業成本控制的關鍵環節

就煤礦機械制造企業來說，除去銷售成本不計，目前成本控制主要集中在采購成本控制、生產車間控制及物流成本控制三方面。

（一）煤礦機械制造企業采購成本控制

煤礦機械制造企業經營成本中，采購成本是最大的一部分，占40～70％，而相關研究表明，降低1％的采購成本，企業利潤增長貢獻在10％以上。因此，采購成本控制對煤礦機械制造企業來說具有重要意義。煤礦機械企業采購工作涉及面比較廣，主要是保證各生產環節的原材料供應。其原材料及配件品種較多，供應商有直接生產廠家，也有商貿流通公司，經營規摸有大有小。因此，企業必須建立完善的采購制度，對采購流程進行嚴格監控，保證采購工作有章可循，避免采購人員進行暗箱操作，損公肥私、損害企業經濟利益。

建立完善的采購制度要注意以下幾個方面：首先，要在企業綜合管理制度基礎上建立完善的采購制度。完善的采購制度不僅能規范企業的采購活動，提高效率以及杜絕部門之間因責任不明而相互推托的行為，同時也是預防采購人員發生諸如腐敗等不良行為。采購制度中應規定原材抖采購的申請、授權人的批準許可權限、原材抖采購的流程、相關部門的職責和關系、各種原材料采購的規定和方式以及報價和價格審批等；其次，對供應商進行備案――建立準入制度。對發生實際業務的供應商要建立檔案，記錄供應商的相關信息：如編號、詳細聯系方式和地址以及付款條款、交貨條款、交貨期限、品質等級和銀行賬號等等，每一個供應商檔案應經嚴格的審核才能備案。通過完善的制度及詳細的供應商資料，加上必要的監督體制，共同對采供成本進行控制，降低采購成本，以此降低產品成本。

（二）煤礦企業機械制造成本控制

生產車間成本控制是煤礦機械制造企業成本控制中間環節，起到承上啟下的作用。生產過程的控制必須注重生產過程的控制，通過材料領取、生產加工裝配、產品入庫等程序進行控制。其主要控制可以從三方面進行：

1、生產過程材料控制。生產車間材料的控制主要在兩方面進行，領料發料、實際消耗核查。領料生產前準備工作，屬于輔助生產活動，最好采用專人負責的管理制度進行，一方面可以提高生產過程生產效率，另一方面便于嚴把定額領料關。核查實際消耗可以發現材料定額是否合理，操作中是否有浪費。通過制定適應企業生產情況的生產記錄、按規定填寫、專人復核等程序對其進行控制。同時抓好班組生產日報，掌握生產材料第一手數據等方法進行生產材料成本控制。

2、煤礦制造企業生產車間人工成本控制。煤礦機械制造企業的人工成本同一般生產型企業人工成本相同，是可變成本。在進行人工成本控制中，可以通過對崗位進行計件考核加基本工資的形式進行。這樣一方面可以有效的將技術工人積極性提高，另一方面可以提高生產過程的生產效率。

3、煤礦制造企業生產相關費用控制。在煤礦機械制造過程中，還需要燃料、電、水等相關資源，也可以采用定額、降耗獎勵的方式來進行控制。具體實施是通過實際生產過程中的數據統計，統計出單位產品生產過程消耗，然后按月對月產品產出消耗進行統計，如果月消耗與產品產出量比例降低，這就表明單位產品生產過程消耗降低了，這是采用制度獎勵的方式對生產人員進行獎勵，鼓勵其降低消耗。如果該崗位長期月消耗低于界定消耗，一方面要重新核準標準消耗量，另一方面要通過生產人員工作總結出降低消耗的方式方法，并將這種方法推廣，以擴大先進生產技術在生產車間的推廣。

4、煤礦制造企業物流成本控制。煤礦機械制造企業物流成本控制目的就是要降低成本。煤炭機械生產企業物流成本的局部控制是在企業的物流活動中，針對物流環節的支出所采取的策略，以達到預期的控制目標。其中物流成本控制又可以分為：運輸費用控制、裝卸費用控制、倉儲費用控制、包裝費用控制。運輸成本占物流成本的比重較大，約為40％，是影響物流成本的重要因索。其主要控制項目為運輸的時間，準確性，可靠性，及批量水平。中小型煤礦機械制造企業選擇運輸外包形式，依托第三方物流企業公路、鐵路運輸網絡優勢，對降低運輸成本較為劃算；裝卸搬運的活動是銜接物流各環節活動正常運作的關鍵，它滲透到物流的各個領域。搬運次數的增多增加了成本，卻不增加附加值，因此應將搬運次數減至最少，管理好物資，減少搬運距離，減少搬運活動，減少浪費，破損；儲存費用是指物資在倉庫儲存所需的費用。現代物流控制中的儲存費用不僅包括倉庫費用，破損費用，人力費用。同時合理的倉儲管理也是降低倉儲費用的主要方法，根據生產情況合理進行庫存，在保證正常生產情況下，盡可能的較少庫存量，一方面降低了企業資金的占用，另一方面也降低了倉儲成本。煤礦機械設備包裝費用一般占總費用的7％以下，因此包裝成本的控制和降低對于產品總成本的降低也很重要。在進行包裝成本控制時，一方面要通過先進的技術，選擇最為經濟、環保的材料，另一方面要在保證運輸過程產品完好率的同時，合理降低機械包裝使用量。

（四）強化責任成本，加強成本控制

責任成本法是財務管理的“計劃與控制”職能的結合體，以責任學為基礎，通過劃分責任中心，制定并分解成本預算，把成本計劃與責任中心聯結起來，通過內部結算、責任轉賬和責任仲裁等形式，完成責任成本的管理，形成責任成本控制體系。其有效實施可以促進全體職工和基層領導轉變思想觀念，克服那種只管干不管算，重完成產量不重視資源投入，重產值不重視效益的現象，不斷提高經濟效益；同時可以提高全體職工的全面管理意識，調動全體職工的積極性，提高工作效率，降低施工成本中的工費成本。因此，在煤礦機械制造企業成本中引入責任成本管理是其發展的必然。

在生產實際工作中，為抓好成本控制，首先，從制度入手，制定便于在管理中實施、可操作性強、有針對性的管理制度。根據企業組織生產經營管理的特點，建立責任成本管理體制，明確職責和權限，全面推行責任成本管理。責任成本監管層負責建立以體制、機制和操作模式為主要內容的責任成本管理體系，制定有關成本管理的辦法和其他相關措施，有計劃地對責任成本管理工作的開展情況進行檢查指導。責任成本的管理控制層，審批下達生產經營責任預算，確定、核定崗位工資總額，審批效益工資總額。責任預算的執行層負責落實責任預算。對各責任中心實施考核兌現，在確保完成生產經營活動的同時，用降低成本來提高職工收入。

（五）成本控制實施過程遵循的原則

1、全面性原則。成本控制要對成本形成的全過程進行控制，而且有效的成本控制與管理要求所有人員都要參與成本控制與管理；2、成本效益分析原則。成本控制經歷了從事后的成本分析與檢查，防護性控制到事中的日常成本控制的反饋性控制階段。要將成本與收益，以及成本與利潤之間的關系結合起來，找出利潤最大化的最佳成本。只有這樣，才能將損失和浪費消滅在成本控制前，從而有效地發揮前瞻性成本控制的作用；3、責權利相結合的原則。成本控制要達到預期目標，取決于各成本責任中心管理人員的努力。而要調動各級成本責任中心加強成本管理的積極性，有效的辦法在于責、權、利相結合，根據各責任中心按其成本受控范圍的大小以及成本責任目標承擔相應的職責，為保證職責的履行，必須賦予其一定的權力，并根據成本控制的實效進行業績評價與考核，對成本控制責任單位及人員給予獎懲，以調動其積極性；4、按目標管理的原則。目標管理原來是一種由企業管理部門把既定的目標和任務具體化，并據以對企業的人力、財力、物力以及生產經營管理工作的各個方面所進行的一種民主的、科學的管理方法。目標管理包括目標利潤、目標成本、目標收入等許多方面的內容。以目標成本為依據進行管理，將各項費用、成本的開支范圍限制在目標成本范圍內，就會做到以較少的成本費用開支，獲得最佳的經濟效益。

三、結論

煤礦機械制造企業成本控制，同大多數其他機械制造企業一樣，其實施必然要影響到部門利益與企業大局、個人得失與企業收益的矛盾，企業成本控制制度的建立、成本控制體系的完善，以及采購控制、生產控制及物流控制等全面成本控制各環節的實施，需要有一個循序漸進、逐步完善和良性運轉的過程，成本控制實施不可能一帆風順。因此，煤礦機械制造企業領導者及相關管理人員要有充分預見推廣實施的改革阻力。從企業的長遠利益出發，加強經濟核算，努力控制綜合成本，以低成本優勢，高質量水平贏得利潤，同時， 結合我國現階段煤炭開采實際情況，不斷研發適合煤礦企業提高生產效率的新產品、新設備，努力開拓新市場，不斷提高企業綜合管理

水平，使企業在激烈的市場競爭中求得生存和穩步發展。

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隨著經濟的逐漸發展和科技的日益進步，機械制造對國家工業生產的發展以及綜合國力的提高產生的影響越來越大。而數控技術作為機械制造自動化的關鍵，將數控技術應用在煤礦機械制造中，在煤礦機械中融入數控技術的整體性能，從而全面提升采礦機的切割速度，大幅度提升其作業效率，同時有效降低采礦的危險性，進而使得煤礦企業的整體生產效率得到有效保證。

1 數控技術的發展狀況及其特點

1.1 數控技術的發展進程

數控技術在整體運行上，主要經歷五個發展進程，由最早的電子管數控，到后來的晶體管數控，以及中小規模IC數控，再到小型計算機數控，及至現在的微處理器數控，數控技術的發展模式一片良好，并通過應用超大集成電路主板和單片機或者PLC處理器，再利用PC專業軟件系統機作為核心控制單位，從設備管理及數控系統等多方面實現對總體技術的控制，從而使得數控技術在各個領域的運用效能得到進一步提升。

1.2 分析數控技術的特點

伴隨數控技術的逐漸完善，機械設備運行和全面加工進程通過現代化數字信號加以整體控制，利用數控技術的自動化控制，實現對機械設備的自動化處理，從而使得數控技術在煤礦機械中發揮出十分重要的作用。一方面能全面提升煤礦機械設備的功能效率、安全可靠性以及生產質量，另一方面還能將傳統制造業全面打破，可以全面完成一般機床難以實現的復雜零件加工處理的工序，并且能夠將加工工藝的整體參數加以全面改善，提高產品的生產效率。此外，利用數控技術的模塊化標準工具，還能節省換刀和安裝時間，有效提升設備的運行效率；同時，當前數控技術與計算機的配合更加完美，從而充分起到輔助煤礦機械現代化設計的作用。

2 數控技術在煤礦機械制造中的應用

2.1 數控技術在煤礦機械運行中存在的不足

首先，在數控技術與煤礦機械的運轉過程中，由于對專業沒有太高的要求，導致數控技術與機械融合的管理機制不夠系統化，從而出現管理紊亂、設備磨損偏大以及運行效能不足等缺陷。此外，在維修和檢測電路板時，因為規模管理不夠嚴格，導致產品制造精度達不到要求，從而令數控技術加工工藝整體相對落后。其次，對數控技術融入煤礦機械的運轉方面，未能將系統的工藝性體現出來；對煤礦機械運行狀況的掌握不夠統一；對于質量方面，在整體技術的應用上，沒有形成工藝性能的全面指導，導致數控技術與機械運轉出現不配套的現象，從而對企業整體效能產生影響。

2.2 在采煤機制造方面應用數控技術

伴隨采煤機生產技術的日益發展創新，傳統機械加工的仿形法逐漸被當前的數控氣割所取代，在采煤機葉片及滾筒下料過程中采用龍骨板程序，對套料的選用方案起著很好的優化作用，令其切割速度快和質量可靠的優點得到充分的發揮。利用數控技術，還能直接割掉部分零件的焊接坡口，從而有效提高采煤機的加工效率。將數控技術應用在采煤機的切削加工方面，可以完成對復雜形狀以及高精度要求的零件的加工。

在完成采煤機浮動油封結構的加工時，由于該部位要求內環凸曲面與外環凹曲面密封圈處擁有相等的壓縮量，因此，必須保證兩接觸面的接觸均勻。也就是說，浮動油封結構的密封可靠性，直接受到內外環凹凸曲面加工精度的影響。而采用數控機床對內外環凹凸曲面進行編程加工，則很好地滿足兩曲面的加工精度，從而有效保證浮動油封的密封可靠性。

2.3 在煤礦機械制造中應用數控技術對高目標的要求

在當前市場競爭日趨激烈的背景下，將先進的數控技術應用于煤礦機械設備開采之中，對于提高煤礦企業的整體效益具有十分重要的作用。作為煤礦企業，應當從尋求技術創新、提升企業人員素質、提高設備質量等多方面加以整體控制。在此過程中，企業的數字化程度高低對企業的工業化水平及整體競爭力起著決定性的作用，所以，應當依據設置圖紙要求，從機床零部件的精度、數量以及熱處理性能等方面加以分析，合理選擇符合標準的機床以及相應的生產模式。

由于數控加工機床要建立在煤礦機械設備基礎之上，所以，為了滿足工程的整體需要，可以在充分參照現有的多種型號加工機床后，將普通加工機床與數控技術相融合，形成一種加工質量穩定、整體性能良好的新型生產模式。同時，還可基于煤礦企業掌握數控技術的深淺，通過對當前普通機床加以深入分析，然后充分結合現有資源，對國產或者國外進口的數控技術進行整體改造，從而形成一種新型的操作簡便、投資較少的數控技術，以便能有效完成更為復雜的生產制造過程。

2.4 在煤礦機械制造中應用數控技術所體現的整體優勢

由于采煤企業受到外部環境如機械種類以及先進設備等的影響，提高采煤的開采技術及安全模式，應用不同的開采方式，在提升采煤企業整體效能方面具有不同的效果。故而，鑒于數控技術的先進性，將數控技術應用于煤礦機械制造之中，在制造毛坯、焊接以及單件下料的過程中，應用數控技術，對采煤過程中的切割技術（如對采煤機葉片及滾筒的數字控制）加以有效控制，將傳統的仿形法打破，利用先進的數控機床葉片，實現切割范圍更加精準、切割速度更加快速的操作，從而進一步提高采煤量，提升采煤的整體效益。此外，利用數控技術，還能有效避免發生安全事故，使得煤礦企業的市場競爭力得到進一步提高。

2.5 智能化網絡操控技術的應用

將現代數控技術應用于煤礦機械設備之中，利用數控設備的智能化、精確化和網絡化，實現對煤礦機械制造整體的管控，可以有效提高機械設備的全體采煤效率以及保證工作過程的安全性。

綜合煤礦機械詳細的操作進程，利用計算機操作系統，將程序代碼輸入計算機中并加以詳盡處理，通過計算機對產品制作操作的動作加以精確計算，有效提高煤礦機械制造的加工效率。在采煤時，可以利用數控技術的終端處理體系對系統的漏洞加以檢測并示警，然后自發進行處理，從而保證采礦機械的正常運轉。

3 結束語

將計算機技術、機械制造技術、自動控制、電氣自動化以及精密測量等多種技術加以綜合而發展起來的數控技術，在采煤機制造時，能夠有效保證采煤機浮動油封結構內外環接觸面的加工精度以及行星架等分孔的等分精度和每行孔的同軸度等，不僅能提高采煤機的加工精度，還能有效提高其加工效率。并且通過充分參照現有的多種型號加工機床的前提下，對國產或者國外進口的數控技術進行整體改造，形成一種新型數控技術，從而在煤礦機械制造中完成對全體生產線的有效控制，充分保證煤礦企業的整體采煤量及加工效率。

參考文獻

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[2]崔婧.淺析機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用[J].都市家教（下半月），2011（5）：199-200.

篇（8）

1 數控技術的相關概念分析

數控技術是采用數字控制的方法對某一工作過程實現自動控制的技術。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴于數據載體和二進制形式數據運算的出現。我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，在技術創新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。

2 數控技術對煤礦生產的重要性分析

對于如何提高煤炭行業和相關產業在全球競爭的市場競爭力，分析和研究數控技術的應用價值和推動數控技術更新與發展具有重要作用。機械制造企業的發展離不開相關技術的發展，因此，我們應當加強對數控技術的學習、研究和創新，強化對煤礦生產中旋渦泵、扒礦機、采礦機以及鑿巖設備等設備的系統數控集成，對數控工藝進行改進，提高程序編制與執行效率，使煤礦機械的數控化操作更加簡便、安全，將所有煤礦機械設備的運轉效率和工作狀態控制在最佳水平，突出現代化數控技術對煤礦行業生產的重要作用與地位。

3 數控技術在采煤機制造中的應用

3.1 在切削加工方面的應用

（1）對形狀復雜、精度要求較高的零件加工。在采煤機浮動油封的結構中，使用時要求內環的凸曲面與外環的凹曲面間的的密封圈各處壓縮量相等。壓縮接觸面積均勻，才能滿足密封的功能，因此內、外環凸凹曲面的加工精度直接影響密封的可靠性。用數控機床編程加工，較容易地保證其曲面精度，滿足了浮動油封的使用要求。此外，在采煤機行星減速機構中，其行星架等分孔的等分精度及每行孔的同軸度精度都直接影響整機的傳動精度和使用壽命，在加工中心上加工行星架，不僅保證了圖樣的精度要求，同時加工效率也很高，是用坐標鏜床加工的5～ 8倍。

（2）對大模數齒輪的加工。在無鏈牽引的采煤機行走機構中，驅動輪（漸開線齒形）和擺線銷軌輪，參數采用的都是大模數（m＼25）少齒數（z

（3）對箱體類零件加工。“三大機殼”的加工一直是采煤機制造業中的關鍵，加工效率及精度直接影響到采煤機的制造周期和使用壽命。現代采煤機結構大都是多電機“分控橫擺”，在每種機殼上都有電機安裝孔，此類孔孔徑大而且較深，如圖1所示是MG490P920-DW采煤機牽引機殼中安裝電機的孔，在加工孔深620±0.2尺寸里面時，在普通機床上加工時， 先加工一刀，然后工作臺退出，測量加工深度尺寸，再進給工作臺對刀加工。先將孔深620±0.2尺寸加工好（上一次刀的范圍），然后再一刀一刀地排，將孔深620±0.2里面φ

（4）在工裝方面的應用。由于礦山開發需求在不斷變化，因此采煤機機型也在不斷更新，這導致了工裝模具也要相應增加。數控技術在工裝方面應用主要體現為：部分工裝模具可用數控機床編程加工代替，如鉆模模具，對于不可用數控機床編程加工方式代替的工裝模具，可通過數控機床來制造。從以上分析得知，數控機床與普通機床相比，一方面能夠節省材料，另一方面可以縮短工藝準備時間。

3.2 在焊接方面的應用

（1）采煤機型隨礦山開發需求變化而變化，品種多且大多數為小批量制造，因此采用焊件來制造機殼毛坯為采煤機機殼制造發展趨勢。在焊接時采用數控技術具有切割速度快、焊接質量高等特點，解決了組焊件單件下料問題，因此大幅度提高了生產效率。

（2）數控氣割機的應用代替了過去流行的仿型法，由于使用了計算機和龍骨板程序，對于采煤機滾筒、葉片等零件的下料，它優化了套料的選用方案，大大減少了生產準備時間，也節省了大量的材料，在生產效率和質量上也都有明顯的提高。

（3）應用于粗加工，數控氣割機裝有自動的可調整的切縫補償裝置。這種裝置允許對構件的實際輪廓進行程序控制，相當于數控銑床上的銑刀半徑補償，這樣可以調整改變切縫補償值，來較精確地控制毛坯的加工余量。可應用于零件的粗加工，例如：采煤機行走部中擺線齒形的銷軌輪，其齒槽較深，加工余量較大，粗加工在普通銑床上按線加工，效率很低，齒形所留的加工余量也不均勻。在數控銑床上精加工時，需要走刀多次（多次執行加工程序），效率較低。使用數控氣割粗加工齒槽，齒形的加工余量均勻，調整切縫補償，余量大小也可以較精確地控制。氣割后再進行完全退火處理， 改善了組織，細化了晶粒，也改善了精加工的切削性。此外，對采煤機中使用數量較多的各種形狀的蓋板類零件，其外形的加工可直接數控氣割好（或留很小的加工余量），大大減少了切削的加工量，降低能耗，節省了材料，提高了生產效率。

4 結語

機械制造企業的發展離不開相關技術的發展，在全球競爭模式下，發展和提高數控技術具有重要意義，是提高機械制造企業市場競爭力的必要條件。因此，我們應該加強對數控先進技術的學習與吸收，加強并提高機械制造水平，使生產出來的產品能夠適應當前行業的發展要求。

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O引言

在機械制造過程中，合理地設計和管理工藝裝備，對滿足加工零件的設計要求，保證產品質量，提高生產效率，降低生產成本及減輕工人和設計人員的勞動強度起著重大的作用，因此，工裝的設計和管理在機械制造行業中是一個不可缺少的重要環節。

1工裝設計及管理的現狀

經過對煤礦機械制造廠的調研，可以將現行的工裝設計和管理方式歸納如下：1）下達工裝設計任務書；2）由設計人員按常規進行工裝設計；3）將設計出的工裝圖紙按產品分類存檔，同時將其下發到生產部門將合格的工裝編號登記存人工裝庫，以供隨時領用。

由于現行的工裝設計是按產品分類存檔的，無具體的工裝特征。因此，在進行新工裝設計時，要查找同類型的工裝圖十分不便。工裝設計人員又多為單獨完成工裝設計任務，因此，對現有的工裝的資料缺乏了解。

此外，大多數煤礦機械產品的批量都不是很大，多為單件小批量生產，最多也只是中等批量的生產，這就使得為其服務的工裝利用率不高。而按上述方式進行工裝設計管理.必然會導致工裝中原部件的重復設計. 甚至是整套工裝的重復設計。另外，由于每個設計人員的經驗和設計能力及熟練程度不同，還會導致工裝設計的多樣性，設計的時間和質量不易保證，因而降低了工裝設計的可靠性。

在市場競爭激烈的情況下，不改變這種生產準備周期長，既浪費人力、物力。又不能使工裝設計水平提高的工裝設計管理方式，企業就很難快速把科研成果轉化為產品占領市場、并在市場上立住腳。

2應用成組技術進行工裝設計和管理

在工裝設計管理中應用成組技術，就是通過對企業中已設計制造過的工裝及其零部件編碼分組，建立起設計圖紙和資料的檢索系統。當設計一套新的工裝時，設計人員將要設計工裝或零部件的構思轉化成相應的分類代碼。然后按此代碼對所屬工裝或零部件組的設計圖紙和資料進行檢索，從中選擇可直接采用或稍加修改便可采用存有的工裝或零部件圖。只有當存有圖紙均不能利用時，才重新設計新的工裝或零部件。這使得設計工作量大大地減少，同時也提高了工裝的利用率。

要在工裝設計管理中應用成組技術，首先要了解工裝的特性。工裝的特性就是把被加工零件按定位基準與被加工面的位置精度要求以及它與機床的相對位置關系，將被加工件與機床連接在一起，加工出合格的零件。它主要由定位、導向、支撐、夾緊和基體等五大部分組成。因此，可以按被加工零件的形狀、加工面、加工機床種類、定位方式、夾緊方式等工裝特性制定工裝編碼系統。將企業中已設計制造過的工裝按該編碼系統進行編碼分組，建立工裝圖紙和資料的信息庫，同時，將工裝中的元部件按定位件、導向件、支撐件、夾緊件和基體件分別進行編碼分組存入元部件信息庫；此外，還對各類元部件進行必要的標準化處理，建立標準件信息庫，以備檢索用。

3建立工裝設計及管理的計算機管理體系

根據上述分析，要應用成組技術進行工裝設計管理，最關鍵的問題是要處理大量信息，即利用計算機進行分類編碼，建立各類信息庫，設計工裝設計的計算機管理系統來完成工裝設計管理工作。工裝設計的計算機管理系統包括：自動編碼、工裝圖紙及資料檢索、元部件圖紙及資料檢索、標準件圖紙及資料檢索、已有工裝現狀及管理等子系統

4工裝設計及管理的具體應用

本文，探討工裝設計及管理的具體應用。從液壓支架構件組成來看，主要是由頂梁、尾梁、挑梁及插板等各個部件共同組成。液壓支架主要作用是用來承受重力，因此各個構件上各種配件是鋼板焊接而成的，這些部件共同形成了組合箱體結構。在實際焊接中，極難確保焊接尺寸、焊接量大及結構復雜，并且還極易發生焊接變形。所以在焊接支架構件時如何控制焊接質量，焊接不變形成為了關鍵因素。因液壓支架在實際使用中承力較大，所以構件需要較高強度等級，普遍使用Q690高強度鋼結構，這種鋼結構強度高，但熱處理及控軋難度較大。

4.1液壓支架的焊接性

對于低合金鋼而言，焊接上常常會出現熱裂紋、冷裂紋及淬硬傾向各種特點，因此焊接中存在較大難度。焊接時一旦處理熱影響區不恰當，就可能出現硬而脆的馬氏體組織，就會降低合金鋼的塑性和韌性，會惡化鋼結構耐應力腐蝕性能加重其冷裂紋，因此焊接時要使用較小熱輸入。對合金鋼接頭進行焊接時，就要防止因氫造成裂紋的缺陷。最有效的防范措施就是焊接時，要嚴格控制在低氫環境中，讓氣體對焊接進行保護，嚴格按照要求使用脫脂焊接材料， 必要時一定要做好干燥處理。

一般液壓支架構件所用板材較厚，并且其抗拉的強度比較大，常常需要采用預熱措施。進行預熱之后就能夠減小焊縫應力、裂紋等各種作用。在焊接時還要確保鋼結構均勻受熱，就需要對各個部件進行整體預熱，之后才能快速進行焊接。當然要保證焊接質量，要依據合金鋼性能，其終焊溫度是不能夠比80攝氏度低，焊接時一旦溫度低于了該值就要立即停止焊接，對鋼結構重新預熱后才能夠繼續焊接。

4.2 焊前的準備

焊接時選用哪種方式，取決于焊縫的結構特征、焊縫形式及對焊縫強度要求。在實際焊接中基本都使用二氧化碳氣體保護焊接法，使用這種方法具備高扛冷裂能力，并且這種焊接法還具備熔池可見度好、無熔渣、效率高、熱量集中等各種優勢。在開始焊接時還必須要準備好其他各種材料，包含了控制焊接材料、材料復驗、清理焊道及備料等，只有做好了前期準備工作，才能夠確保焊接質量。

4.3 實施焊接

1）焊接氣體的選擇。在焊接時要選用那種方式就必須要依據構件特征、對焊縫強度要求及焊縫形式，基本上都選用混合氣體，其中含有氬氣80%、二氧化碳20%，使用該氣體可以降低飛濺、改善成形、控制熔深等，有效提升了液壓支架的焊接質量。

2）焊材及焊接設備的選擇。選擇焊焊材時要考慮母材強度與焊縫金屬，選擇與之匹配的材料，假如扛拉的強度超過800mPa的焊縫，要考慮選擇JL-75A型，打底上選用直徑是1.4高強藥芯的焊錫絲，填充及蓋面應該選用直徑是1.6藥芯焊錫絲。

3）焊接規范要求。其一，焊前預熱；預熱能夠控制焊接冷卻速度，減小了因熱影響而出現淬硬馬氏體。其二，焊接規范要求；一旦將工件出爐后就放置到非焊接區域中，并且使用石棉將工件蓋住，焊接時必須連續進行，只有溫度達到150―180攝氏度時才能夠開始焊接，無論是一次還是二次都必須要將溫度控制到80―175攝氏度；焊接蓋板時要確保溫度位于100―175攝氏度范圍，而層間溫度不能夠超出200攝氏度。如果溫度沒有達到這個范圍，就必須停止焊接。其三，工藝參數設施；焊接之時電流保持在280―350A，焊接時電壓在34―38V，焊接時要把速度保持到180―480mm/min范圍中，而伸出的長度位于15―20mm范圍中。

4.4 焊后熱處理應力

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隨著人們生活水平的提高，對環境的關注度也在不斷提升，人們開始重視環境的保護，并且將環保作為一項造福子孫后代的事業，在這種形勢下，我國機械制造步入了環保節能的設計制造領域，應該于生產實踐中的環保設計理念層出不窮，綠色機械產品的制造技術也隨之不斷提升[1]。煤炭作為我國最豐富的不可再生能源，被廣泛應用于我國居民的日常生活以及社會工業的生產制造，隨著我國能源需求的擴大，其生產效率也在不斷提高，各類機械設備被廣泛應用于煤礦開采中，提倡煤礦機械的綠色設計與制造，對于煤礦行業的綠色建設具有積極意義。

一、煤礦機械的綠色設計

（一）選用綠色機械產品材料

在煤礦機械產品原材料的選擇過程中，不僅對質量、性能方面有較高的要求，對于材料環保性能的要求也越來越高，這樣才能保證煤礦機械在日常使用時安全無害、環保省電，在出現故障報廢時也可以將一些原材料回收利用，且最大程度降低廢棄物對環境的污染[3]。一般來說，煤礦機械的金屬材料一般會選擇F、鋁等熱塑性好的可回收材料，其他結構材料的使用也都是選擇能耗低、對人體無害、無腐蝕、易降解的環保材料。總之，原材料的選擇首先要滿足環保節能優先的要求，再對材料的價格、性能、使用年限、材料兼容性等進行綜合考慮，才能保證機械產品的環境兼容性。

（二）煤礦機械產品的可拆卸性

煤礦機械產品通常由多個不同功能的系統部件組合而成，在整體結構設計時，應該劃分為不同系列不同模塊進行細化設計，將各個系統的設計生產過程都分開，制造出不同類型不同工藝的子系統部件，這樣便于產品維修的及回收利用。在進行產品設計時，應細化整個產品的結構，在保證產品結構穩固的前提下，使得各部件的拆卸難度降低，這個設計過程需要設計師綜合考慮產品拆卸的先后順序、拆卸成本及可回收零部件的價值，結合產品維修及回收利用使得具體拆卸過程，提出科學環保的設計方案。在產品的不同子系統部件連接與子系統內部零部件的整合設計中，盡量采取可拆卸的連接方式（比如可分離的搭扣、機械結構互相咬合等），整體設計布局應符合人性化標準，在故障易發部位進行重點設計，以便對零部件進行拆卸維修或者更換，方便后期的維護工作[2]。

（三）煤礦機械產品的可循環利用

煤礦機械產品的可循環利用，即對環保型原材料、機械零構件等具有再利用價值的構建進行回收利用，爭取將產品淘汰后的資源耗損及環境污染降到最低。產品設計人員應對產品環保原材料及產品回收利用系統進行深入的了解，再結合可拆卸性設計，對產品進行合理設計，使可回收利用的零部件易于從整體中分離，通過對產品回收利用價值的分析決定其回收利用設計的重要程度，降低再利用材料的加工成本，在整體的設計中，盡量使用環保節能的材料。產品后期維護人員將負責回收利用的過程，需要熟悉掌握產品的回收設計理念，根據各個構建的回收利用價值分析結果，對各類部件進行處理。

二、煤礦機械產品的綠色制造技術

（一）煤礦機械的虛擬制造

任何生產設備在實際使用的過程中，都難免會出現運行故障，或者出現能耗過大、不符合綠色設計理念的情況，這都會影響到機械產品在煤礦開采過程中的適用性，在這一情形下，必須應用合理的評估技術在產品設計制造的中間環節對產品性能進行測評。目前應用較為廣發的建模、仿真、優化設計技術體系當為美國的物理系統融合技術（CPS），在進行機械設備的設計時，通過計算機技術、傳感器、通信技術以及自動化技術的應用，可以建立設計模型，進行仿真測試，檢測所設計的機械產品是否存在設計不合理的地方，是否解決了上一代機型存在的實際問題，其性能是否進一步提升[3]。

（二）煤礦機械產品的再制造

煤礦機械產品有一定的使用年限，到期后其性能會受到一定的影響，只能將之淘汰，更換全新的機械設備。再制造技術就是將使用年限已到的機械產品或零構件通過修復或再次加工的方式，實現對這些產品原材料的循環利用，這樣能夠有效降低產品原材料損耗率，降低機械產品廢棄造成的環境污染。一般情況下，為了保持機械產品的正常運轉，會定期對其進行維護檢修，發現損壞的零構件可及時更換，并且進行二次加工或者是技術改造，在保證產品品質的情況下，將其再次應用于到產品制造中。

（三）煤礦機械產品的集成化制造

機械傳動技術是傳統機械制造的核心，將之與現代化的信息技術、網絡技術、通信技術以及數字化技術結合在一起，便是近幾年了崛起的一種新型機械工程技術――智能化、集成化傳動技術[4]。這一技術應用了多種元器件，將所有元器件的功能結合在一起，實現了機械運轉過程中傳動零件運行數據的實施監控，賦予了機械自我診斷和系我修復的功能，在機械制造過程中，這一系統可根據機械產品的綠色設計要求及環境影響評估結果，為機械的優化設計提供信息支持，這種設計制造應用一體化的制造技術，能夠有效優化產品的性能配置。

三、結語

隨著社會的發展與進步，機械化生產已逐步取代了人工生產，機電設備廣泛應用在各個生產領域，煤礦機電設備的使用，實現了煤礦開采運輸各個環節的機械化操作，使得其生產效率大大提升，為企業創造了更大的經濟效益。為了響應環保型社會的建設理念，機械制造行業提出了綠色設計與制造的理念，在制造煤礦機械產品時，遵循綠色環保、節能降耗的理念，選擇綠色的機械產品原材料，在優化產品性能的基礎上，實現產品的可拆卸可循環利用設計，這樣能夠大大降低機械產品的養護維修費用，而且能夠減少由于機械產品更新換代造成的資源損耗，通過綠色制造技術，這樣的綠色煤礦機械產品能夠批量化生產，投入煤礦開采行業中。

參考文獻

[1]王麗坤.煤礦機械的綠色設計與制造技術思考[J].機械工程與自動化，2017，03：218-219.