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。
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]。
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。
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]。
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。
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。
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。