機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

郭瑜

（晉中市委辦公廳機(jī)關(guān)文印中心，山西晉中030600）

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機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

郭瑜

（晉中市委辦公廳機(jī)關(guān)文印中心，山西晉中030600）

闡述機(jī)電一體化技術(shù)在建筑工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用的必要性，從監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)、降低能源消耗等方面分析了機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用，從而幫助企業(yè)更為高效地完成施工任務(wù)。

機(jī)電一體化技術(shù)；工程機(jī)械；具體應(yīng)用

引言

如今，中國(guó)社會(huì)高速發(fā)展，各種建筑物建筑風(fēng)格也開始多樣化，迫于土地面積的限制，中國(guó)大部分建筑物的高度逐漸增長(zhǎng)，伴隨的是項(xiàng)目對(duì)企業(yè)施工技術(shù)的要求也越來越高。各企業(yè)為了節(jié)約人力同時(shí)也為了保證安全，采用大量的建筑工程機(jī)械設(shè)備作為施工的主體。現(xiàn)今，為了進(jìn)一步提高工作效率與施工安全，部分企業(yè)將機(jī)電一體化技術(shù)引入工程機(jī)械當(dāng)中，大大加快了企業(yè)的施工進(jìn)度，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1　工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的必要性

機(jī)電一體化技術(shù)融合了許多其他領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)：信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)等。機(jī)電一體化技術(shù)在國(guó)外運(yùn)用較早，發(fā)展也達(dá)到一定地步。中國(guó)由于歷史及經(jīng)濟(jì)原因，導(dǎo)致機(jī)電一體化技術(shù)于20世紀(jì)70年代方才傳入中國(guó)，并逐漸在各行業(yè)之間應(yīng)用。現(xiàn)今中國(guó)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用已頗為熟練，運(yùn)用范圍也逐漸被拓展。

現(xiàn)代建筑工程的施工大部分都在使用工程機(jī)械設(shè)備，因此，工程機(jī)械設(shè)備直接影響了企業(yè)施工質(zhì)量與企業(yè)施工效率，同時(shí)對(duì)企業(yè)施工的安全性也具有一定的影響。機(jī)電一體化技術(shù)本身具有較大的優(yōu)勢(shì)，能夠令使用者對(duì)機(jī)械設(shè)備的操作更為流暢，大型機(jī)械設(shè)備的操作流程變得更為簡(jiǎn)單、安全，從而令企業(yè)施工質(zhì)量得到保障。因此，引入機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)備發(fā)展的必然趨勢(shì)，有利于中國(guó)建筑施工行業(yè)得到穩(wěn)健的發(fā)展。

2　建筑工程機(jī)械領(lǐng)域中機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1監(jiān)控機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)及故障監(jiān)控

建筑工程機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，主要包含以下幾個(gè)裝置：驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、變速裝置、工作裝置等部分，只有各個(gè)部分的運(yùn)作相互協(xié)調(diào)、配合，方能保證工程機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)作，對(duì)企業(yè)施工有所幫助。然而機(jī)械設(shè)備本身體積龐大，各個(gè)部分的組成零件較為精細(xì)，且零件數(shù)量繁多、復(fù)雜。若企業(yè)希望通過人力進(jìn)行監(jiān)控，幾乎不可能。當(dāng)部分機(jī)械設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，企業(yè)通過人力排查事故原因，也需耗費(fèi)大量資金以及時(shí)間，從而影響工程進(jìn)度。

企業(yè)引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)后，建筑工程機(jī)械設(shè)備能對(duì)自身運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)自身進(jìn)行診斷，并通過顯示板與指示燈示意監(jiān)控人員自身的運(yùn)行狀態(tài)。若設(shè)備出現(xiàn)故障或無法進(jìn)行工作時(shí)，會(huì)通過發(fā)出警報(bào)的形式通知工作人員，工作人員觀察顯示屏幕或根據(jù)指示燈，可以清晰地了解機(jī)械設(shè)備內(nèi)部各個(gè)零件的運(yùn)行情況，對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)控。工作人員確定哪些零件沒有運(yùn)行或是發(fā)生故障，對(duì)該零件發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析與診斷，從而組織施工人員進(jìn)行檢查與修復(fù)，保證機(jī)械設(shè)備安全與順利地運(yùn)行。因此，在工程機(jī)械領(lǐng)域中引入機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)企業(yè)發(fā)展具有積極影響，能夠使企業(yè)更為高效全面地管理工程機(jī)械設(shè)備。

2.2降低能源消耗，提高建筑施工生產(chǎn)效率

機(jī)械設(shè)備引入建筑工程初期，雖然提高了工程質(zhì)量，為企業(yè)節(jié)省了大量人力，然而由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的落后，導(dǎo)致建筑工程機(jī)械的使用率較低，企業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用并不純熟。機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)需要大量的能源，從而導(dǎo)致企業(yè)為機(jī)械設(shè)備投入了大量資源，而機(jī)械設(shè)備所帶給企業(yè)的收益卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，這使得許多企業(yè)形成入不敷出的現(xiàn)象。機(jī)械設(shè)備在建筑施工領(lǐng)域的發(fā)展受到極大的阻礙。而機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生能夠使這一問題得到解決，其能夠令機(jī)械設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行，使設(shè)備的運(yùn)行效率達(dá)到額定功率，從而減少機(jī)械設(shè)備的無用功，節(jié)省能源，降低了企業(yè)的損失。

舊式的機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中需要耗費(fèi)大量能源，如老式液壓挖掘機(jī)，該類型挖掘機(jī)未受到機(jī)電一體化的改造，其在建筑施工中運(yùn)行中，需要大量燃料。而所消耗的燃料當(dāng)中，70%燃料在毫無意義的消耗，剩余30%的燃料，方是驅(qū)使老式液壓挖掘機(jī)進(jìn)行工作的燃料。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用至工程建筑機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，可大幅降低能源的消耗，提升設(shè)備的工作效率。以“卡特電子效率節(jié)能控制系統(tǒng)”為例，該系統(tǒng)能夠控制設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)以及泵，不僅能夠降低機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)所耗費(fèi)的能源，同時(shí)也可以使液壓挖掘機(jī)的工作效率得到明顯提升，從而使施工企業(yè)的施工更為安全，同時(shí)也為企業(yè)減少了在能源費(fèi)方面的投資。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，能幫助企業(yè)省去大量投資，從而幫助企業(yè)積累生產(chǎn)資金。

2.3優(yōu)化柴油機(jī)控制

柴油機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)排出大量具有污染性的氣體，降低柴油機(jī)氣體的排放是目前柴油機(jī)行業(yè)較為關(guān)注的問題，除此以外，柴油機(jī)所提供的動(dòng)力與性價(jià)比也是企業(yè)購(gòu)買柴油機(jī)時(shí)的重要考慮因素。因此，如何使柴油機(jī)既能保持排放質(zhì)量，還可以降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗，便成為柴油機(jī)行業(yè)的長(zhǎng)期研究的問題。柴油機(jī)制造企業(yè)也在不斷地進(jìn)行研究，對(duì)兩個(gè)變量進(jìn)行平衡。如按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行調(diào)整，將重點(diǎn)放置于油耗率的優(yōu)化方面，從排放物總體角度觀察，柴油機(jī)確實(shí)得到了改良。但從污染物濃度方面來看，這樣改良雖然能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗率，但發(fā)動(dòng)機(jī)排出氣體所造成的污染則會(huì)隨之上升。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)不僅要降低油耗率，同時(shí)還應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)的污染降至最低等級(jí)。如今機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)經(jīng)廣泛應(yīng)用于企業(yè)施工機(jī)械設(shè)備，可以在柴油機(jī)添加電子提速器、電子油門控制裝置、自動(dòng)升溫控制裝置等裝置，以便柴油機(jī)能夠根據(jù)不同的狀況調(diào)節(jié)使用程度，避免產(chǎn)生能源的浪費(fèi)，同時(shí)降低了排放物的污染。

企業(yè)可對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行改良，為其添加電子油門控制裝置，電子油門控制裝置主要由油門踏板、踏板位移傳感器、ECU、數(shù)據(jù)總線等部分組成。電子油門用導(dǎo)線代替之前的機(jī)械裝置，與節(jié)氣門處安裝微型電動(dòng)機(jī)，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門開度。其通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)柴油機(jī)運(yùn)行，所以能夠保持發(fā)動(dòng)機(jī)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。由此可見，機(jī)電一體化對(duì)柴油機(jī)的優(yōu)化具有積極意義，進(jìn)而影響工程機(jī)械設(shè)備的使用。

2.4提高建筑工程機(jī)械精準(zhǔn)度

影響企業(yè)施工質(zhì)量的重要因素之一便是施工機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)度，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備由人工進(jìn)行操作，因此機(jī)械設(shè)備所做工作難免出現(xiàn)誤差，部分誤差所造成的影響較小，而部分誤差有可能為工程之后的使用埋下隱患。機(jī)電一體化技術(shù)能夠幫助企業(yè)優(yōu)化設(shè)備，使企業(yè)工程機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化，甚至全自動(dòng)化工作。不僅為企業(yè)解放大量的勞動(dòng)力，同時(shí)也提高機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)度，從而使企業(yè)的施工質(zhì)量得到保證。

企業(yè)在施工過程中必須進(jìn)行混凝土攪拌這一環(huán)節(jié)，如果設(shè)備由人力控制，施工人員并不能嚴(yán)格按照比例進(jìn)行攪拌，混凝土材料比例出現(xiàn)偏差，則混凝土的質(zhì)量也會(huì)出現(xiàn)問題。若利用機(jī)電一體化技術(shù)，施工人員只需輸入材料配比，設(shè)備便會(huì)自行控制混凝土比例，對(duì)材料進(jìn)行稱重與控制，從而令設(shè)備按照精準(zhǔn)的比例進(jìn)行攪拌，使混凝土成品完全符合設(shè)計(jì)要求，從而保證工程的施工質(zhì)量。

3　結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)在工程建筑設(shè)備中廣泛應(yīng)用，也確實(shí)對(duì)工程機(jī)械設(shè)備的發(fā)展產(chǎn)生積極的作用，同時(shí)也是未來工程機(jī)械主要的發(fā)展方向。故而，企業(yè)應(yīng)大力開發(fā)機(jī)電一體化技術(shù)，以便加快機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，提高機(jī)械設(shè)備的工作效率。

［1］陳偉洪.機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的發(fā)展運(yùn)用分析［J］.裝備制造技術(shù)，2014（1）:77-78；89.

［2］臧秋聲.談機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用［J］.民營(yíng)科技，2013（11）：15.

［3］冷俊.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用［J］.科技資訊，2009（7）:38.

［4］徐明.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用探討［J］.湖北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（3）:189-190.

（編輯：劉楠）

Application of Mechanical&Electrical Integration in Engineering Machinery

Guo Yu
（Printing Center of General Office，Jinzhong Municipal Party，Jinzhong Shanxi030600）

Through the analysis of electromechanical integration technology application in the field of construction engineering machinery，the necessity of and then from the monitoring running state，to reduce the energy consumption and so on four aspects analyzes the electromechanical integration technology in the application of engineering machinery，to help enterprises more efficiently to complete the construction task.

mechanical and electrical integration；engineering machinery；application

TH-39；TU60

A

2095-0748（2015）23-0027-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.23.11

2015-10-28

郭瑜（1976—），女，山西榆次人，本科，畢業(yè)于中央廣播電視大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，現(xiàn)就職于晉中市委辦公廳機(jī)關(guān)文印中心，從事機(jī)電設(shè)備維修。