工程機械機電一體化技術(shù)應(yīng)用

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摘要：隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，工程機械的需求不斷增加，我國工程機械行業(yè)得到快速發(fā)展，裝載機、挖掘機、軋路機等產(chǎn)量位居世界第一。但是，工程機械的自動化、安全可靠性需要進一步提升。機電一體化技術(shù)在工程機械中的運用可以明顯提高生產(chǎn)效率，促進工程機械的改進和創(chuàng)新。本文主要分析了機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用，以盡可能發(fā)揮機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢，推動工程機械行業(yè)的進一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程機械；機電一體化；應(yīng)用

機電一體化技術(shù)將機械技術(shù)和電子技術(shù)融為一體，將計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)和伺服傳動技術(shù)應(yīng)用于機械系統(tǒng)中，提高了機械裝備的自動化、智能化水平。現(xiàn)階段，我國機電一體化技術(shù)在各個行業(yè)均有涉及，尤其是工程機械領(lǐng)域。新時代，人們需要深入研究機電一體化技術(shù)，借助機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢，推動工程機械領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新和變革。

1機電一體化技術(shù)概述

機電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程機械行業(yè)，涉及內(nèi)容較多，如機械控制技術(shù)、電子控制技術(shù)以及液壓控制技術(shù)等。工程機械融入機電一體化技術(shù)，可以優(yōu)化生產(chǎn)操作?，F(xiàn)階段，我國工程機械行業(yè)對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在微處理器的改進上，改進后的微處理器電子控制裝置的控制協(xié)調(diào)性更強，可以避免后續(xù)工程機械操作產(chǎn)生較大的誤差。如今，我國工程機械不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)要求越來越高，人們要積極創(chuàng)新和發(fā)展推動機電一體化技術(shù)。因此，設(shè)計人員需要結(jié)合工程機械運行特點和需求，創(chuàng)新機電一體化技術(shù)。機電一體化技術(shù)可以將機械技術(shù)和電子技術(shù)有機結(jié)合，進一步優(yōu)化控制模式。目前，機電一體化技術(shù)已經(jīng)成為綜合性的技術(shù)手段，計算機技術(shù)的融入更是展示出機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢。我國對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，如數(shù)控機床技術(shù)、自動化制造技術(shù)等。機電一體化技術(shù)的發(fā)展極大地推動了我國工業(yè)領(lǐng)域的變革［1］。

2機電一體化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1安全性高

工程機械應(yīng)用機電一體化技術(shù)，可以確保產(chǎn)品生產(chǎn)安全，產(chǎn)品性能較高，功能更齊全。機電一體化技術(shù)可以豐富工程機械的功能，如監(jiān)視功能、報警功能以及自動保護功能。如果工程機械在運行過程中出現(xiàn)異常情況，機電一體化技術(shù)可以提供自動化保護，確保操作人員和機械設(shè)備不會受到傷害，提高設(shè)備生產(chǎn)的安全性。

2.2使用性能好

工程機械應(yīng)用機電一體化技術(shù)，可進行數(shù)字化顯示，而且機電一體化技術(shù)具備程序控制功能。工程機械操作人員不需要手動操作按鈕或者手柄就可以完成設(shè)計任務(wù)，因此機電一體化技術(shù)可以明顯簡化操作流程。此外，機電一體化技術(shù)可以提升工程機械設(shè)備的先進性，自動選擇所需程序，減低操作人員勞動強度，提高生產(chǎn)效率［2］。

2.3生產(chǎn)能力強

工程機械采用機電一體化技術(shù)，可以自動處理相關(guān)信息，實現(xiàn)自動化控制，保障自動化控制精度，提高設(shè)備檢測的靈敏性。一旦工程機械投入運行，自動化控制系統(tǒng)就會啟動。工程機械可以按照系統(tǒng)設(shè)定完成規(guī)定動作。自動化控制系統(tǒng)的加入可以顯著提高工程機械的生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品性能，發(fā)揮機電一體化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.4應(yīng)用范圍廣

機電一體化技術(shù)屬于復(fù)合技術(shù)，因此具備復(fù)合技術(shù)的優(yōu)勢。傳統(tǒng)工程機械功能相對單一，應(yīng)用領(lǐng)域較為局限。與傳統(tǒng)工程機械相比，采用機電一體化技術(shù)的新型工程機械功能更加強大，應(yīng)用領(lǐng)域更廣，可以滿足用戶多樣性的生產(chǎn)需求［3］。

3工程機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

3.1電子監(jiān)控方面的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)常應(yīng)用于工程機械電子監(jiān)控中，可以及時發(fā)現(xiàn)工程機械生產(chǎn)問題，實時監(jiān)控各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況。在機電一體化技術(shù)的輔助下，管理人員可以借助電子監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行故障，保證機械操作零失誤。另外，電子監(jiān)控系統(tǒng)納入自動報警功能，一旦機械設(shè)備出現(xiàn)故障，可及時告知管理人員，縮短故障處理時間，將工程機械的安全隱患降到最小，實現(xiàn)對機械設(shè)備的定期維護和保養(yǎng)。

3.2故障診斷方面的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)可以有效地應(yīng)用在工程機械故障診斷中。一旦發(fā)現(xiàn)工程機械出現(xiàn)故障，就可以及時處理，這對機械設(shè)備使用壽命的延長具有重要作用。此外，機電一體化技術(shù)中的自動診斷技術(shù)可大大降低維修管理人員的工作負擔(dān)，明顯提升機械設(shè)備維修效率［4］。

3.3作業(yè)精度提升方面的應(yīng)用

對于工程機械生產(chǎn)制造來說，控制好成品精度是非常重要的。如果工程機械相關(guān)參數(shù)設(shè)計不合理，將直接影響產(chǎn)品精度，降低產(chǎn)品原有性能。工程機械有效借助機電一體化技術(shù)，可以強化對機械參數(shù)的控制，確保參數(shù)設(shè)計的科學(xué)性和合理性。例如，如果路面工程采用自動找平技術(shù)，可以確保路面的平整性；將微機控制電子稱量技術(shù)應(yīng)用在混凝土攪拌中，有助于精確稱量各種原材料，將計量誤差控制到最??；將超聲波技術(shù)應(yīng)用到自動供料系統(tǒng)中，有助于實現(xiàn)自動供料，保障攤鋪質(zhì)量［5］。

3.4智能化和自動化作業(yè)方面的應(yīng)用

智能化和自動化是未來工程機械的發(fā)展趨勢。工程機械應(yīng)用機電一體化技術(shù)，可以明顯提升智能化和自動化生產(chǎn)水平，進一步優(yōu)化機械操作流程，降低對勞動力的依賴，降低工作人員勞動強度，提高生產(chǎn)效率。部分生產(chǎn)流程存在安全隱患，如果采用機電一體化技術(shù)，就可以有效保障人員的生命安全。工程機械應(yīng)用機電一體化技術(shù)，可以實現(xiàn)智能化和自動化作業(yè)，這就要求傳感器性能良好和智能分析系統(tǒng)穩(wěn)定。例如，日本三菱公司在挖掘機中納入挖掘軌跡控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以設(shè)定鏟斗運動軌跡，在微機控制系統(tǒng)的輔助下自動控制鏟刀和動臂桿的運動，實現(xiàn)挖掘機的精準作業(yè)。

3.5節(jié)能降耗方面的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機械中，有助于節(jié)能降耗。傳統(tǒng)工程機械能源利用率不高，比如，液壓挖掘機的能源利用率不足20%。目前，我國對工程機械節(jié)能降耗有迫切需求，人們需要將機電一體化技術(shù)融入其中，借助機電一體化技術(shù)實現(xiàn)工程機械節(jié)能降耗的目標。例如，某公司將新型節(jié)能控制器應(yīng)用在挖掘機上，在OLLS系統(tǒng)的支持下，挖掘機能源利用率明顯提升，與傳統(tǒng)挖掘機相比，可以節(jié)約25%的燃料［6］。

3.6生產(chǎn)效率提升方面的應(yīng)用

工程機械采用機電一體化技術(shù)，可以進一步提高生產(chǎn)效率［7］。機電一體化技術(shù)可以進一步優(yōu)化工程機械運行流程，加強工程機械管理，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟效益。

3.7其他領(lǐng)域的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程機械中，除了上述方面以外，還應(yīng)用于裝載機生產(chǎn)、推土機生產(chǎn)以及鏟運機生產(chǎn)等領(lǐng)域。機械生產(chǎn)采用自動變速器，可以結(jié)合外負荷情況，合理調(diào)整傳動系的傳動比，進一步提高發(fā)動機功率利用效率，由達到節(jié)能降耗的目的［8］。

4未來工程機械中機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

高性能、智能化以及微型化是未來工程機械中機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢，可以確保工程機械具有較高的生產(chǎn)精度、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)可靠性。例如，CPU是CNC系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，以多總線連接方式聯(lián)系在一起。該系統(tǒng)具有高生產(chǎn)精度、高生產(chǎn)效率以及高可靠性的應(yīng)用優(yōu)勢，可以提高工程機械生產(chǎn)能力和產(chǎn)品性能。微型化也是未來機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向之一，其產(chǎn)品尺寸以納米和微米來計算，小巧靈活。但是，無論工程機械中的機電一體化技術(shù)如何發(fā)展，都以控制理論為基礎(chǔ)。控制理論是區(qū)別機電一體化技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的主要標志［9］。

5結(jié)語

機電一體化技術(shù)在工程機械行業(yè)中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，未來，我國機電一體化技術(shù)將朝智能化、自動化、微型化等方向發(fā)展。當(dāng)前，人們要結(jié)合具體生產(chǎn)情況，將機電一體化技術(shù)有效地融入工程機械中，盡可能發(fā)揮機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢，推動我國工程機械領(lǐng)域的變革。

參考文獻：

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［7］曹大成.機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的應(yīng)用分析［J］.裝飾裝修天地，2019（22）：386.

［8］邵東磊，原英玲.機電一體化在工程機械中的技術(shù)應(yīng)用分析［J］.湖北農(nóng)機化，2019（21）：63.

［9］李偉冬，安維雨.機電一體化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2020（5）：3186.

作者：李立堯 單位：鹽城市教育科學(xué)研究院