機電一體化在工程機械中的應用研究

摘 要：本文從目前機電一體化發展現狀入手，簡要闡述了機電一體化在工程機械中的實際運用，且對機電一體化的未來發展趨勢進行了展望，以期促進機電一體化在工程機械中的發展與進步，進而推動工程機械與現代科技實現完美融合的目標。

關鍵詞：機電一體化 工程機械 應用

一、機電一體化的發展現狀

機電一體化技術起步于上世紀60年代，在長期的實踐發展中，機電一體化技術實現了電子技術與工程機械的有機融合。它是將機械技術、信息技術、電子技術、傳感器技術等多種技術進行綜合運用，通過綜合分析整體系統的要求和標準，將不同功能單元實現最佳配置，從而使整個運行系統的整體功能具有高速、高質量、高穩定的特點，進而延長工程機械壽命，為企業創造更大的效益。的機電一體化技術起步較晚，直到上世紀80年代才進行研究和發展，距離西方國家的先進技術還存在一定差距。機電一體化技術發展到現在，經歷了漫長的發展歷程，從最初的借助電子技術完善工程機械性能的萌芽狀態，到主動運用新技術創新機電一體化的產品，再到如今的機電一體化智能時代，都是為了不斷滿足人們生產和生活的多樣化需求，讓人們的生活變得更加方便、快捷。

二、機電一體化在工程機械中的應用現狀

（一）優化柴油機控制

柴油機在運行過程中排放出的大量氣體會影響到空氣及環境質量，并且具有能源消耗高，噪音大等特點。為了實現柴油機運行過程的低能耗、低噪音、無污染的目標，重點處理好發動機排放質量與最低油耗間的關系，因此必須對這兩種參變量進行科學的配置調整，使柴油機可以根據不同的情況進行自動控制和調節。機電一體化在柴油機的應用主要體現為增設了電子提速器、電子油門、自動升溫控制、自動停機裝置等方而。實踐表明，掌握噴油量和噴油時刻的最佳狀態，是降低柴油機能源消耗和減少廢氣排放的有效途徑。柴油機燃油噴射系統通過機電一體化技術的改進后，有效提高了噴油壓力，降低了柴油燃燒過程中的能源消耗，優化噴油定時，且具有噪音低，對環境污染小等特點。ECU接收到操縱者及各種傳感器傳達的指令后，通過精確運算處理將執行信息輸出至執行器，以此實現對燃油噴射量和噴油定時的合理管控。

（二）運行狀態及故障監控

現代的工程機械設備的構成非常復雜，它是由不同的結構單元共同發揮作用綜合而成。在實際工作中，這些組成部分必須互相作用，協調聯動，才能保證機械設備正常工作。其中任何一個環節或部位發生問題，都會影響到整個設備的有效運轉，因此，必須對其運行狀況進行即時監控，并且在發生故障時能夠及時診斷。對于這樣復雜而又精密的工程機械來說，單靠人工監測是很難實現即時監控和故障診斷的。工程機械引入機電一體化技術后，可對自身運行狀態進行24小時即時監控和故障診斷，機電一體化的監控系統一旦發現問題或其他影響設備運行的危險因素就會自動發出警報，工作人員可根據監控系統提供的信息進行故障查詢和處理，從而節省了維修時間提高了工作效率，同時改善了駕駛員的工作條件，縮短了停機維修時間。

（三）提高建筑工程機械精準度

機電一體化技術應用到建筑工程機械上，不但使建筑工程機械的性能得到進一步的完善和提升，同時也促進了機電一體化技術在相關領域的應用和發展。建筑工程機械的精準度關系到工程的施工質量，機電一體化技術實現了建筑工程機械的半自動或全自動化控制，降低了人工投入，同時也避免了因人為操作導致的誤差。另外機電一體化技術的應用使工程機械作業的精準度顯著提高，有效提高了施工質量和施工進度，降低了企業施工成本。

（四）其他方而的應用

在計算機技術迅猛發展和廣泛應用的今天，機電一體化技術也發展到了一個新的高度，且應用范圍越來越廣。目前許多的建筑工程機械都采用了電子控制的自動變速器，例如鏟運機、推土機以及裝載機，它可以實現對傳動系統的自動化控制，能夠根據外界實際情況對傳動系統的傳動比進行合理管控，不僅降低了設備工作期間的能源損耗，同時使發動機的功率顯著增強。另一方而降低了工作人員的勞動強度，避免了翻車、操作失誤造成的安全隱患，提高了機械設備運轉過程中的安全性。另外，機電一體化技術可實現工程機械的無人操控，對于一些惡劣復雜的施工環境，工程機械可不受外界環境的干擾，能夠健康穩定的運轉，既保證了施工質量和進度，同時又節省了大量的人力。

三、機電一體化技術的發展趨勢與方向

（一）智能化趨勢

數字信息技術的逐漸普及，為機電一體化技術的發展指明了方向。它的主要表現方式就是智能化，在長期的實踐過程中，人們在不斷的探索機電一體化與人工智能的有效結合，機電一體化的智能化就是在控制理論的基礎上，將人類所具有的智能應用到工程機械上，實現對工程機械行為上的智能化控制，使機電一體化技術更好的為人類服務。

（二）微型化趨勢

隨著時代的發展和進步，機電一體化技術為了更加方便人們的使用，正在朝著微型化的方向發展。微型化的電子機械它的尺寸和外形將會更加小巧、輕便，同時功能將更加齊全，便于人們攜帶，使用靈活方便。微機電一體化機械以其耗能少、靈活度高度等特點，將會被應用于工程機械以外的醫療、軍事、信息技術等領域。

（三）網絡化趨勢

網絡技術的迅速發展給人們的生活帶來巨大改變，互聯網實現了全球經濟、生產、競爭之間的無距離。機電一體化新產品一經問世，就會因其優良的性能和質量，借助網絡享譽全球。而網絡的各種遠程控制設備和監視系統就屬于機電一體化技術范疇，網絡化發展成為必然趨勢。并且機電一體化技術將會惠及廣大普通家庭，實現家庭網絡與各種家用電器相融合的家電控制系統，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。

參考文獻

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作者簡介：王鏡淇，齊齊哈爾工程學院機械設計制造及其自動化專業。