機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析

何呂勝

（中海油田服務(wù)股份有限公司，天津 300450）

引言

隨著工業(yè)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)積累、技術(shù)積累，以及科技的信息化與智能化發(fā)展，涌現(xiàn)出機(jī)電一體化技術(shù)。此技術(shù)屬于新興學(xué)科，包括自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等，它的保持快速發(fā)展，推動(dòng)了工業(yè)化向前發(fā)展，成為振興民族工業(yè)與推動(dòng)中國(guó)制造發(fā)展的重要力量。基于現(xiàn)代化科技的工程機(jī)械，機(jī)電一體化技術(shù)正在朝向自動(dòng)化與智能化的方向深度發(fā)展。

一、機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)概述

機(jī)電一體化是有著自身特色的全新學(xué)科，伴隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展讓機(jī)械達(dá)到智能化管控，機(jī)電一體化全新學(xué)科合成電子學(xué)、信息學(xué)當(dāng)別的學(xué)科特色，機(jī)電一體化包含技術(shù)和產(chǎn)品兩種，機(jī)電一體化技術(shù)是系統(tǒng)工程觀念為出發(fā)點(diǎn)，把電子信息等相關(guān)科技合成，到達(dá)系統(tǒng)全面最優(yōu)整體性科技。機(jī)電一體化是機(jī)械性能規(guī)劃運(yùn)用之中，對(duì)核心能力等方面把管控電子化合成軟件合一，經(jīng)過(guò)對(duì)程序項(xiàng)目預(yù)置，使用微電子科技對(duì)系統(tǒng)管控，達(dá)到高品質(zhì)污染低的作業(yè)目標(biāo)。機(jī)電一體化技術(shù)以機(jī)械為承載研究機(jī)電，能夠在各方面運(yùn)用，機(jī)電一體化系統(tǒng)還程度很強(qiáng)，產(chǎn)生整體系統(tǒng)有著極強(qiáng)的層次感。機(jī)電一體化到達(dá)整體能力最佳，機(jī)電一體化作業(yè)方便。即便客戶(hù)對(duì)機(jī)電方面不了解，依舊能夠使用機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)電一體化核心技術(shù)包含信息處置方式、傳感科技等。機(jī)械本身要從完善功能等方面著手，機(jī)械系統(tǒng)輕量化是需要機(jī)械自身輕量為基礎(chǔ)，能夠使用不同金屬的合成原料替換鋼鐵材料，提升機(jī)械及時(shí)反映特點(diǎn)。機(jī)電一體化和信息處置設(shè)施廣泛運(yùn)用有密切聯(lián)系，為推進(jìn)機(jī)電一體化進(jìn)步，要提升信息處置設(shè)備穩(wěn)定性質(zhì)。提高傳感裝置能力要重視起穩(wěn)定性，預(yù)防干擾存在密切聯(lián)系，密切光纜傳感裝置逐漸進(jìn)步。軟件是機(jī)械一體化的核心，為減小軟件研發(fā)的投入，需要推廣軟件規(guī)范化，包括程序板塊化等。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

（一）運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷

對(duì)于現(xiàn)代工程機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部構(gòu)造是非常精密且復(fù)雜的，往往包含大量的結(jié)構(gòu)單元，而且必須確保這些結(jié)構(gòu)單元能夠共同發(fā)揮其對(duì)應(yīng)作用，才能確保工程機(jī)械設(shè)備功能的順利實(shí)現(xiàn)。工程機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中，其內(nèi)部組成具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)作用，需要進(jìn)行彼此之間的協(xié)調(diào)與聯(lián)動(dòng)，這樣方可確保機(jī)械設(shè)備處于正常的工作狀態(tài)。一旦某一環(huán)節(jié)或零部件出現(xiàn)問(wèn)題，便會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利影響。所以，需要采取即時(shí)監(jiān)控手段來(lái)對(duì)工程機(jī)械的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障診斷。當(dāng)然，僅僅采用人工監(jiān)測(cè)方式是無(wú)法達(dá)到該目的的，只有將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械之中，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的即時(shí)監(jiān)控與故障診斷。當(dāng)機(jī)電一體化監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障或影響安全的因素時(shí)，便會(huì)自動(dòng)向工作人員發(fā)出預(yù)警，這樣工作人員便可結(jié)合預(yù)警結(jié)果來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的排查與處理，這無(wú)疑會(huì)在很大程度上縮短工程機(jī)械設(shè)備的維修時(shí)間，同時(shí)也能進(jìn)一步提高工作效率。

（二）包裝機(jī)械中的應(yīng)用

在對(duì)機(jī)械包裝運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，成效十分不錯(cuò)，追究其根源，主要是把機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)作基礎(chǔ)，能夠建立穩(wěn)固的技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理以及精度管控系統(tǒng)，對(duì)問(wèn)題的合理預(yù)防以及管控。包裝機(jī)械的體系比較繁雜，所以傳統(tǒng)憑借連接機(jī)制達(dá)到對(duì)電路構(gòu)造的管控形式不再適用。就如今的狀況來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)管控制方式雖然可以達(dá)到管控方面的規(guī)定，卻具有作業(yè)難度較大、容易引發(fā)機(jī)械等問(wèn)題，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的成本也會(huì)隨之增大。機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，也有利于上面說(shuō)的問(wèn)題的處理。以機(jī)電一體化包裝機(jī)械為例子，機(jī)械運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)之后，核心是3 個(gè)方面組成，機(jī)械方面、信息處理方面和傳感測(cè)量方面。其中機(jī)械方面的功能為完成各種包裝程序，例如：拆卸、開(kāi)箱、清洗等等，屬于包裝機(jī)械最基礎(chǔ)的方面；信息處置方面是指系統(tǒng)手操傳感裝置的訊號(hào)以后，對(duì)機(jī)械部分的執(zhí)行組織發(fā)送行動(dòng)指令，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行組織結(jié)束上述包裝步驟；而傳感測(cè)量方面能夠搜集以及剖析與四周環(huán)境以及機(jī)械設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，屬于設(shè)備的感應(yīng)器官，并且，還可以把測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電子訊號(hào)，向信息處置部分傳送，從而結(jié)束包裝的整體步驟。

（三）其他方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，人們經(jīng)常見(jiàn)到的各種工程機(jī)械均已安裝了自動(dòng)變速器，比如推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)等，利用自動(dòng)變速器可有效控制傳動(dòng)系統(tǒng)，使工程機(jī)械能夠在不同工況下合理管控傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，這樣可以有效減少能源在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的損耗，大幅增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)功率，并且還能有效減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效防止工程機(jī)械出現(xiàn)操作失誤、翻車(chē)等問(wèn)題，工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全性得到了極大提升。此外，利用機(jī)電一體化技術(shù)還可使工程機(jī)械設(shè)備在無(wú)人的情況下進(jìn)行自主操控，如果施工場(chǎng)地非常惡劣、復(fù)雜，可用工程機(jī)械代替人來(lái)進(jìn)行作業(yè)，并且在作業(yè)過(guò)程中不會(huì)受到外界環(huán)境的影響和干擾，這既使得施工質(zhì)量及進(jìn)度得到了保證，又能大量減少人力的投入。

結(jié)束語(yǔ)

伴隨自動(dòng)化生產(chǎn)以及科技發(fā)展能力的逐漸提高，低效率、低產(chǎn)量的科技早已不能滿足現(xiàn)代化作業(yè)的要求，要逐步提高技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品能力以及生產(chǎn)效率的提升。機(jī)電一體化使用在工程機(jī)械之中是工程機(jī)械和先進(jìn)科技的全面融合，和現(xiàn)代化發(fā)展的規(guī)定完全一致，這項(xiàng)技術(shù)在今后一定會(huì)向著更好的能力以及微型化進(jìn)步。