工程施工機械中的機電一體化探討

劉春峰

【摘 要】工程機械的性能、自動化程度及經濟適用性直接關系到工程的整體質量和施工進度。機電一體化技術在科技的推動下，得 到了長足的發展，被廣泛應用到工程機械中，在提高工程機械的運行效果、安全性和可靠性方面發揮了巨大作用，同時也提高了工作 效率，保證了施工質量，得到廣大業內人士的肯定。本文從目前我國機電一體化的優點以及發展進行探討，并進一步研究建筑工程中機電一體化技術的應用。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】機械工程；機電一體化技術

引言：機電一體化技術在工程機械中 的廣泛應用，既是現代工程機械創新和改革的必然趨勢，又是為了滿足現代工業施工的多種要求，適應形勢發展的 未來發展走向。基于現代工程施工的基本要求，即節能、高 效、精確度高、質量好、安全等特點，為實現以上要求，傳統 的工程機械和液壓技術進步必將不能滿足現代工程發展 的需要，機電一體化技術的迅速發展實現了工程機械技術 結構與功能結構質的飛躍，使工業生產不斷向科技化、自 動化、穩定化方向邁進。

一、機電一體化技術的優勢

（1）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。

（2）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。

（3）提高施工效率。在機械設備剛剛開始投入到建筑施工領域的時候，節省了大量的人工。但是由于發展還不夠成熟，在技術方面受到了很大的限制，所以消耗了大量的能源，增加了成本的支出，大量的工程機械都沒能夠得到充分利用，導致了工程在效益方面和成本方面有很大的懸殊，利潤低下。在建設施工的整個過程之中，機電一體化技術中的老式液壓挖掘機，有超過一半以上的燃料是完全被浪費掉的，只有很小的一部分燃料是被真實利用了的。而在機電一體化技術應用的后期，能源消耗方面有了很大的改進和提高，效率方面也有了顯著的提升。例如“卡特電子效率節能控制系統”，這一項系統可以有效地對發動機和泵進行綜合協調控制，不但可以節省大量的燃料，還可以很好地提高液壓挖掘機的性能，使它充分發揮作用。

（4）優化柴油機。在柴油機行業，能夠在提高柴油機的經濟性的同時還可以降低污染物的排放，這一直是整個行業追求的目標。而柴油機技術的發展中面臨的一大難題就是，如何在保證發動機質量的前提下把耗油量也降到最低，想要讓這二者能夠達到最大的平衡，之前的做法就是把重點全都放在燃油的耗油率上，從最后的排放物來看是有一定的效果的。雖然把發動機的耗油量給降到了最低，但同時排放物的濃度也增加了，所以，還是要在降低發動機耗油量的同時降低排放物的污染等級，以前那些比較傳統的供油方法早已經滿足不了現在的需求。而在現在，科學技術的發展已經彌補了這種不足，不管是采用電子調速器還是電子控油裝置，柴油機都可以自動優化，既可以達到良好的經濟效益，還可以降低污染物的排放，這也是柴油機行業在技術領域的一大進步。

（5）其他方面的應用。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。另一方面降低了工作 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。

二、機電一體化的應用

現在很多工程都會采用機電一體化技術的無人操控，可以有效提高工作的安全性，規避事故的發生。另外，惡劣的天氣也不會影響施工的進程，保證了施工的質量。尤其是現在的機電一體化技術發展較快，基本上可以滿足現代建筑施工的需要。補足人工操作的缺點，更好地完成施工。

現在的很多建筑工程都會應用電子控制的自動變速器，因為它可以根據外界的具體負重情況來改變傳動系統的傳動比，這個特點對于提高機械設備的能源利用效率是有很大的幫助的；另一方面，發動機的功率也得到了充分的發揮。相關的工作人員也就可以更加簡單地來進行操作，節省了大量的人工勞動力。更重要的是，它還可以防止各種各樣的機械事故，更好地保證了機械運轉過程的可靠性和安全性，建筑工程的工作環境一般都比較惡劣，也比較復雜，如果是全部采用人工的話，很容易出現各種各樣的事故，施工人員的安全也沒辦法得到保障。但是現在很多工程都會采用機電一體化技術的無人操控，可以有效提高工作的安全性，規避事故的發生。另外，惡劣的天氣也不會影響施工的進程，保證了施工的質量。尤其是現在的機電一體化技術發展較快，基本上可以滿足現代建筑施工的需要。補足人工操作的缺點，更好地完成施工。

工程機械達到減輕工作量、降低勞動強度的目的可以通過實現半自動化及自動化作業達成。引入自動化技術可以最大限度地規避異常問題，確保精度。舉個例子來說，某些廠家在挖掘機生產方面，選擇應用挖掘軌跡控制系統等類型的自動化系統，預先設定好鏟斗運行軌跡，并利用計算機技術或者微機控制進行直接操控，如自動化地控制鏟刀與動臂桿的運行效率，以便更好地提升作業準確率。

3結束語

隨著經濟的發展，建筑工程機械和機電一體化技術都在不斷發展，相信在不久的未來，機電一體化技術在建筑施工領域的應用會更加廣泛。而它的應用主要還是表現在3個方面，第一個方面就是智能化，第二個方面是模塊化，最后一個方面就是綠色化。建設施工也應朝著降低人力勞動成本、提高效率的方向發展。

參考文獻：

[1]孟慶春.機電一體化技術的應用與發展[J].科技情報開發與經濟，2012（01）：115-116.

[2]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（01）：77-89.

[3]王學梅.機電一體化系統中的智能控制技術[J].科技與企業，2012（20）：112.