淺析機電一體化技術在工程機械中的應用

彭晨 尹大偉 李治東

摘要：隨著我國經濟的高速發展，我國工程機械正處于機電一體化發展階段。在工程機械行業引入機電一體化不僅可以提高工程機械的各項性能還可以提高工程機械的經濟效益。？本文就機電一體化技術在工程機械中的應用進行了分析，以此為我國工程機械的發展提供參考。

關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用分析

引言：機電一體化就是綜合地運用機械、計算機、微電子、電力電子、光學、接口等技術，對各個功能進行合理的配置，從而實現了高質量、多功能、低能耗的價值和功能。機電一體化也稱之為機械電子學，屬于一門新興的邊緣綜合科學， 機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、控制技術和？精密機械技術有機結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。主要是通過微電子技術的應用，把微電子技術引進到相關的動力功能、機械主功能、控制功能等方面，在軟件方面能夠使得機械裝置與電子裝置相互進行有機結合而形成有效的系統。而隨著科學技術的發展，機電一體化技術也得到了快速發展，并且處于不斷創新與進步之中。機電一體化技術逐漸走向了高智能化、微型化、網絡化、個性化和綠色化的趨勢。而機電一體化技術在工程機械中的應用，能夠使得各種性能方面都得以明顯改善，比如操作舒適性能夠得以有效提高；機械能耗能有效大幅度降低，明顯提高機械功效。可靠性不斷提高；不斷提高相應的作業精度和作業效率。

一、機電一體化技術的在工程機械提高生產效率、節能降耗方面的應用

在傳統的工程機械中，能量的充分利用率和使用率比較低。比如說，液壓挖掘機其燃料的充分利用率僅僅占了30%，剩下的70%左右的能量都被浪費了。在能源資源高度緊張的今天，迫使機械工程的發展必須向著“節能降耗”的方向發展。比如說，小松公司生產的挖掘機能夠很好地達到節能降耗的目的，大約可以節省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制節能器的采用。日立公司生產的挖掘機，采用了“卡特電子效率”節能控制體系，通過對泵以及發動機的綜合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能夠達到98%左右，生產率也相應地得到了大幅度的提升。所以說工程機械中電子節能控制器的運用，大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，一定程度上發揮到了節能的作用。電子節能控制器操作比較簡單，對機械的磨損也相對減少，從而提高了工作的效率。

二、在自動化以及半自動化的作業全過程中的應用

工程機械全面地實現作業自動化以及半自動化水平，可以有效地降低操作人員的勞動強度，有效地提高生產效率，大大減少了因為操作人員的經驗不足或技術不到位對于操作精度的影響。比如說，三菱公司設計生產的挖掘機，有控制挖掘機軌跡系統的功能，相關的操作人員在控制板上將鏟斗的運動形狀和運動軌跡設定好之后，相應的微機操作系統就會根據不同角度的傳感器發出的信號，對動臂、鏟刀和斗桿的運動進行自動的控制，從而實現多種特定斷面溝槽、開口和斜坡的精準挖掘，有效地實現了挖掘操作的自動化水平。

三、在控制柴油機上的應用

要想進一步深入發展柴油機技術， 應該要解決發動機排放質量與最低油耗間的矛盾。在電子技術發展十分迅速的今天，采用電子節能液壓泵系統能夠有效減小能耗， 還能自動控制冷風扇的轉速隨溫度的變化， 這樣的條件下， 電子控制自動變速，還包括根據負荷條件自動調節柴油機油門等內容都能得以實現， 能夠使得在各種變工況下的柴油機， 在滿足經濟指標和排放指標的最佳噴油時間的同時， 能夠實現凈化排氣、節約能源、提高效率。

四、機械操作的自動化能夠降低勞動強度

在工程機械施工操作中引入機電一體化實現操作的自動化或者半自動化，這樣大大降低了勞動強度，提高了工作效率，并且大大減少了因為操作者工作經驗不足而造成的作業精度的影響。

五、在工程作業精確度方面的應用

在工程機械設備中使用電子控制系統可以將稱量的過程自動化，對稱量系統實現微機控制，使得稱量更加精確。自動找平裝置的應用，大大提高了混凝土瀝青攤鋪機的工作效率和施工質量。自動供料系統（超聲波技術）的應用，完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機對于供料的自動調節，全面提升了攤鋪的效果和質量。與此同時，鏟運機鏟斗刀、平地機刮刀以及推土機鏟刀的電子化操作控制，減少了誤差，提高了工作效率，同時還節約了人力，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。

六、在電子監控、故障自診以及自動報警的應用？

電子監控、故障自診以及自動報警，也就是說對于工程機械的工作裝置，傳動系統、發動機、液壓系統以及制動系統進行全面的監控，一旦在運行的過程中發生異常情況，就會自動地找出故障的位置并自動進行報警提示。機電一體化的發展和應用，大大地改善了操作人員的現實工作條件，全面提高了機械設備的工作效率。與此同時，簡化了機械設備檢查和維護的工作，相應地減少了維修費用，大大降低了維修停機的時間，對于提高機械設備的使用壽命有很大的作用和意義。

結語

隨著我國經濟與科學技術的發展，在工程機械中應用機電一體化技術成為我國工程機械發展的必然趨勢，大量事實證明在工程機械中應用機電一體化技術可以有效提高工程機械的工作效率，降低對能源與資源的消耗，提高企業生產效率，這對實現我國經濟增長方式的轉變具有重要的意義。因此相關人員應該加大對機電一體化技術在工程機械中應用的研究，提高機電一體化技術的應用程度，促進我國經濟的建設。

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