工程機械中機電一體化技術的應用研究

葉萍林 陳敏 安源煤業萍鄉分公司安源煤礦

機電一體化技術的應用可實現工程機械領域的電子集成設備、控制裝置、控制軟件的深度融合，工程機械的應用日趨廣泛和深入。為保證工程機械更好適應時代發展，必須設法發揮機電一體化技術的作用，以此更好服務于煤礦生產。

一、機電一體化技術在工程機械中的應用領域

（一）節能方面的應用

結合現階段工程機械研究可以發現，設備自身功能模塊的控制作用發揮極為關鍵，但由于模塊間協調性能和整合性能效果不佳，使用過程中的工程機械效率往往會受到影響，能源浪費問題很容易出現，工程建設項目成本節約因此受到的負面影響必須得到重視。在機械一體化技術支持下，新型電子節能裝置可實現工程機械能源消耗的有效控制，其能源利用率也可隨之提升，可見機電一體化技術在提高節能環保性方面所具備的優勢，工程機械在該技術支持下能夠更好適應不斷提升的環保要求。此外，工程機械運行過程的安全穩定保障也能夠得到機電一體化技術支持，同時實現的磨損率降低、功能模塊協調能力提升、簡單便利的操作和使用同樣需要得到重視[1]。

（二）監控方面的應用

在具體實踐中，制動控制系統、傳動控制系統、液壓系統均會涉及機電一體化技術應用，通過開發利用相應功能，工程系統的實時監控即可順利實現。對于工程建設出現的異常問題，接收警告信號的技術人員可快速進行針對性處理，故障引發的設備損壞概率可由此降低。現階段工程建設中工程機械的應用極為廣泛，為更好監控工程機械，保證其運行穩定性，監控過程中機電一體化技術必須充分發揮自身作用，以此保證運行效率和使用安全，工程機械可由此更好服務于工程建設。

（三）自動化監測應用

對于設計愈加復雜的工程項目來說，工程機械的性能也在不斷提升，為保證工程機械更好服務于工程建設，更好適應日漸復雜的環境和要求，需從構造水平的提升入手，同時還需要在實踐中設法規避檢修不當、過度使用引發的經濟損失。為實現使用性能提升，需做好工程機械系統運行狀態協調，但考慮到構造精密、結構復雜的工程機械的狀態判斷無法單純基于肉眼實現，因此必須基于機電一體化技術優化工程機械的使用及檢修方式，工程機械的自動檢測可由此實現，同時可更好調整、檢修其功能模塊。自動檢測可實現工程機械子系統狀態檢測，實時反饋其運行狀態，操作者可基于顯示屏、顯示燈做出科學判斷，直觀和具體的工程機械監控和狀態觀察可有效提升其整體性能[2]。

二、工程機械中機電一體化技術的具體應用

（一）電控挖掘機

對于機電一體化技術在工程機械中的具體應用來說，電控挖掘機的機電一體化技術應用屬于其中代表。電控挖掘機在建筑工程、煤礦開采等領域的應用均極為廣泛，不同于由人工操作的傳統挖掘機，采用液比例技術控制的電控挖掘機優勢極為明顯，電比例手柄在電控挖掘機中取代了液壓手柄，電控挖掘機因此能夠實現人力的動作模仿。由于具備自動化運行功能，電控挖掘機需通過對手柄的動作信號進行收集，并計算需要操作的數據，最終將正確的PWM數值輸入，電控挖掘機的運轉可由此實現。PC200-6型挖掘機（小松）、SWEL55型挖掘裝載機（山河智能）均屬于典型的電控挖掘機，如PC200-6型挖掘機的回轉速度、行駛速度、斗容量、整機自重、發動機功率、轉速分別為12.4r/min、3.8km/h、0.8m3、18.9t、96kW、2000r/min，最大挖掘半徑、最大挖掘深度、最大卸載深度、最大挖掘高度、最大挖掘力、液壓泵流量分別為

9.875m、6.62m、6.475m、9.305m、112kN、206×2L/min。在具體的電控挖掘機應用中，依托機電一體化技術，為保證其工作效率和安全性，必須開展針對性的正流量控制，并準確計算液壓泵的功率和排量，機電一體化技術可由此更好服務于電控挖掘機。

（二）高精度GPS系統

對于工程機械來說，高精度GPS系統同樣屬于機電一體化技術的典型應用。在高精度GPS系統支持下，通過集成感受器、超聲波、激光等多種傳感技術，系統可準確描繪探測物質的大小。以不規則施工場地施工為例，高精度GPS系統可偵查現場環境，實現障礙物坐標信息的準確確定，施工位置的優選、工程機械的科學應用可由此獲得支持。高精度GPS系統擁有厘米級別的精確度，對物體位置描述十分精確，施工及工程機械應用的效率和質量可由此得到保障。以某建筑工程施工為例，施工單位基于高精度GPS系統開展了針對性的監測精度實驗，通過在實驗中對GPS天線的位置進行調整，施工單位得以通過系統實時跟蹤定位目標，相較于實際偏差值，系統能夠控制瞬時的監測精度，在水平、豎直方向，具體精度分別可控制在3mm、4mm范圍內，高精度定位效果為施工和工程機械應用提供的支持必須得到重視。

三、結論

綜上所述，機電一體化技術可較好服務于工程機械，本文研究的電控挖掘機、高精度GPS系統等內容，則直觀展示了機電一體化技術在工程機械中的具體應用路徑。為保證機電一體化技術更好服務于工程機械，還應關注二者的綠色化、智能化、網絡化發展，以此更好適應科技進步和時代變遷。