機電一體化技術在工程機械中的應用

郭瑜

（晉中市委辦公廳機關文印中心，山西晉中030600）

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機電一體化技術在工程機械中的應用

郭瑜

（晉中市委辦公廳機關文印中心，山西晉中030600）

闡述機電一體化技術在建筑工程機械領域應用的必要性，從監控運行狀態、降低能源消耗等方面分析了機電一體化技術在工程機械中的應用，從而幫助企業更為高效地完成施工任務。

機電一體化技術；工程機械；具體應用

引言

如今，中國社會高速發展，各種建筑物建筑風格也開始多樣化，迫于土地面積的限制，中國大部分建筑物的高度逐漸增長，伴隨的是項目對企業施工技術的要求也越來越高。各企業為了節約人力同時也為了保證安全，采用大量的建筑工程機械設備作為施工的主體。現今，為了進一步提高工作效率與施工安全，部分企業將機電一體化技術引入工程機械當中，大大加快了企業的施工進度，提高企業的經濟效益。

1　工程機械領域應用機電一體化技術的必要性

機電一體化技術融合了許多其他領域的科學技術：信息技術、計算機技術、電子技術等。機電一體化技術在國外運用較早，發展也達到一定地步。中國由于歷史及經濟原因，導致機電一體化技術于20世紀70年代方才傳入中國，并逐漸在各行業之間應用。現今中國對機電一體化技術的應用已頗為熟練，運用范圍也逐漸被拓展。

現代建筑工程的施工大部分都在使用工程機械設備，因此，工程機械設備直接影響了企業施工質量與企業施工效率，同時對企業施工的安全性也具有一定的影響。機電一體化技術本身具有較大的優勢，能夠令使用者對機械設備的操作更為流暢，大型機械設備的操作流程變得更為簡單、安全，從而令企業施工質量得到保障。因此，引入機電一體化是機械設備發展的必然趨勢，有利于中國建筑施工行業得到穩健的發展。

2　建筑工程機械領域中機電一體化技術的具體應用

2.1監控機械運行狀態及故障監控

建筑工程機械設備的內部結構十分復雜，主要包含以下幾個裝置：驅動裝置、傳動裝置、變速裝置、工作裝置等部分，只有各個部分的運作相互協調、配合，方能保證工程機械設備能夠正常運作，對企業施工有所幫助。然而機械設備本身體積龐大，各個部分的組成零件較為精細，且零件數量繁多、復雜。若企業希望通過人力進行監控，幾乎不可能。當部分機械設備運行出現故障時，企業通過人力排查事故原因，也需耗費大量資金以及時間，從而影響工程進度。

企業引進機電一體化技術后，建筑工程機械設備能對自身運行狀態進行監控，對自身進行診斷，并通過顯示板與指示燈示意監控人員自身的運行狀態。若設備出現故障或無法進行工作時，會通過發出警報的形式通知工作人員，工作人員觀察顯示屏幕或根據指示燈，可以清晰地了解機械設備內部各個零件的運行情況，對工程機械設備進行全面監控。工作人員確定哪些零件沒有運行或是發生故障，對該零件發生故障的原因進行分析與診斷，從而組織施工人員進行檢查與修復，保證機械設備安全與順利地運行。因此，在工程機械領域中引入機電一體化技術對企業發展具有積極影響，能夠使企業更為高效全面地管理工程機械設備。

2.2降低能源消耗，提高建筑施工生產效率

機械設備引入建筑工程初期，雖然提高了工程質量，為企業節省了大量人力，然而由于當時技術的落后，導致建筑工程機械的使用率較低，企業對機械設備的使用并不純熟。機械設備的運轉需要大量的能源，從而導致企業為機械設備投入了大量資源，而機械設備所帶給企業的收益卻遠遠不足，這使得許多企業形成入不敷出的現象。機械設備在建筑施工領域的發展受到極大的阻礙。而機電一體化技術的產生能夠使這一問題得到解決，其能夠令機械設備滿負荷運行，使設備的運行效率達到額定功率，從而減少機械設備的無用功，節省能源，降低了企業的損失。

舊式的機械設備在運行過程中需要耗費大量能源，如老式液壓挖掘機，該類型挖掘機未受到機電一體化的改造，其在建筑施工中運行中，需要大量燃料。而所消耗的燃料當中，70%燃料在毫無意義的消耗，剩余30%的燃料，方是驅使老式液壓挖掘機進行工作的燃料。機電一體化技術應用至工程建筑機械設備當中，可大幅降低能源的消耗，提升設備的工作效率。以“卡特電子效率節能控制系統”為例，該系統能夠控制設備發動機以及泵，不僅能夠降低機械設備運行時所耗費的能源，同時也可以使液壓挖掘機的工作效率得到明顯提升，從而使施工企業的施工更為安全，同時也為企業減少了在能源費方面的投資。機電一體化技術在工程機械設備中的應用，能幫助企業省去大量投資，從而幫助企業積累生產資金。

2.3優化柴油機控制

柴油機在運行時會排出大量具有污染性的氣體，降低柴油機氣體的排放是目前柴油機行業較為關注的問題，除此以外，柴油機所提供的動力與性價比也是企業購買柴油機時的重要考慮因素。因此，如何使柴油機既能保持排放質量，還可以降低柴油發動機的油耗，便成為柴油機行業的長期研究的問題。柴油機制造企業也在不斷地進行研究，對兩個變量進行平衡。如按照傳統方式進行調整，將重點放置于油耗率的優化方面，從排放物總體角度觀察，柴油機確實得到了改良。但從污染物濃度方面來看，這樣改良雖然能夠降低發動機的油耗率，但發動機排出氣體所造成的污染則會隨之上升。因此，發動機的開發不僅要降低油耗率，同時還應使發動機的污染降至最低等級。如今機電一體化技術應經廣泛應用于企業施工機械設備，可以在柴油機添加電子提速器、電子油門控制裝置、自動升溫控制裝置等裝置，以便柴油機能夠根據不同的狀況調節使用程度，避免產生能源的浪費，同時降低了排放物的污染。

企業可對柴油機進行改良，為其添加電子油門控制裝置，電子油門控制裝置主要由油門踏板、踏板位移傳感器、ECU、數據總線等部分組成。電子油門用導線代替之前的機械裝置，與節氣門處安裝微型電動機，通過電動機驅動節氣門開度。其通過電動機驅動柴油機運行，所以能夠保持發動機勻速運轉，從而保證機械設備穩定運行。由此可見，機電一體化對柴油機的優化具有積極意義，進而影響工程機械設備的使用。

2.4提高建筑工程機械精準度

影響企業施工質量的重要因素之一便是施工機械設備的精準度，傳統的機械設備由人工進行操作，因此機械設備所做工作難免出現誤差，部分誤差所造成的影響較小，而部分誤差有可能為工程之后的使用埋下隱患。機電一體化技術能夠幫助企業優化設備，使企業工程機械設備實現半自動化，甚至全自動化工作。不僅為企業解放大量的勞動力，同時也提高機械設備的精準度，從而使企業的施工質量得到保證。

企業在施工過程中必須進行混凝土攪拌這一環節，如果設備由人力控制，施工人員并不能嚴格按照比例進行攪拌，混凝土材料比例出現偏差，則混凝土的質量也會出現問題。若利用機電一體化技術，施工人員只需輸入材料配比，設備便會自行控制混凝土比例，對材料進行稱重與控制，從而令設備按照精準的比例進行攪拌，使混凝土成品完全符合設計要求，從而保證工程的施工質量。

3　結語

機電一體化技術在工程建筑設備中廣泛應用，也確實對工程機械設備的發展產生積極的作用，同時也是未來工程機械主要的發展方向。故而，企業應大力開發機電一體化技術，以便加快機械設備自動化的實現，提高機械設備的工作效率。

［1］陳偉洪.機電一體化技術在現代工程機械中的發展運用分析［J］.裝備制造技術，2014（1）:77-78；89.

［2］臧秋聲.談機電一體化在工程機械中的應用［J］.民營科技，2013（11）：15.

［3］冷俊.機電一體化在工程機械中的應用［J］.科技資訊，2009（7）:38.

［4］徐明.機電一體化技術在工程機械中的應用探討［J］.湖北科技學院學報，2015（3）:189-190.

（編輯：劉楠）

Application of Mechanical&Electrical Integration in Engineering Machinery

Guo Yu
（Printing Center of General Office，Jinzhong Municipal Party，Jinzhong Shanxi030600）

Through the analysis of electromechanical integration technology application in the field of construction engineering machinery，the necessity of and then from the monitoring running state，to reduce the energy consumption and so on four aspects analyzes the electromechanical integration technology in the application of engineering machinery，to help enterprises more efficiently to complete the construction task.

mechanical and electrical integration；engineering machinery；application

TH-39；TU60

A

2095-0748（2015）23-0027-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.23.11

2015-10-28

郭瑜（1976—），女，山西榆次人，本科，畢業于中央廣播電視大學機械設計制造及其自動化專業，工程師，現就職于晉中市委辦公廳機關文印中心，從事機電設備維修。