工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及前景

陳鋮

（中鹽安徽紅四方股份有限公司，合肥 230011）

工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及前景

陳鋮

（中鹽安徽紅四方股份有限公司，合肥 230011）

本文介紹了工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀和應(yīng)用分析情況，闡述了機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用及發(fā)展前景。

工程機(jī)械；機(jī)電一體化；應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步，工程機(jī)械也得到了快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在工程機(jī)械運(yùn)行中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可大大提高工程機(jī)械運(yùn)行效率，為經(jīng)濟(jì)效益提升提供保障。因此，探討機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用具有重要意義。而且，機(jī)電一體化技術(shù)屬獨(dú)立學(xué)科，涉及信息技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)等，探討機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用，有助于促進(jìn)工程機(jī)械的發(fā)展。

1　機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

機(jī)電一體化即機(jī)械電子學(xué)，屬于新興邊緣綜合學(xué)科，涉及微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及信息技術(shù)，等等。在工程機(jī)械中利用機(jī)電一體化技術(shù)，將微電子技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械中，可將微電子技術(shù)中的動(dòng)力、控制與機(jī)械主功能等加以充分發(fā)揮，從而提高工程機(jī)械的利用技術(shù)。而且，在工程機(jī)械中利用機(jī)電一體化技術(shù)，也可大幅改善工程機(jī)械面貌，促進(jìn)工程機(jī)械的智能化、自動(dòng)化。

隨著施工的變化，工程機(jī)械性能的要求也在不斷發(fā)生改變，需要逐步提高工程機(jī)械的性能。在使用性能上，工程機(jī)械應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：第一，提高生產(chǎn)效率，降低能耗；第二，提高工程機(jī)械的自動(dòng)化水平，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量與精度；第三，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備操作簡(jiǎn)單化和穩(wěn)定性，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)安全性；第四，延長(zhǎng)工程機(jī)械使用的壽命。在工程機(jī)械中利用機(jī)電一體化技術(shù)，有助于實(shí)現(xiàn)上述幾個(gè)目標(biāo)。

2　工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1工程機(jī)械與機(jī)電一體化的關(guān)系

與傳統(tǒng)工程機(jī)械相比，目前的工程機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可改善工程機(jī)械各方面性能，比如操作舒適性的提高，且機(jī)械功效增加；工程機(jī)械的耗能大幅下降，且安全性與可靠性不斷提升；工程機(jī)械的作業(yè)效率與精度也有所增加。

2.2機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)工程機(jī)械的改進(jìn)

現(xiàn)代工程機(jī)械對(duì)性能要求比較高，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：工程機(jī)械的功效高，且能耗下降；系統(tǒng)具備監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)的功能，可自動(dòng)診斷與報(bào)警，提高運(yùn)行的安全性；實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的自動(dòng)化與精度的提升。

在現(xiàn)代工程機(jī)械中，與電子控制相關(guān)的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

2.2.1控制柴油機(jī)

促進(jìn)柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展，必須解決最低耗油量與發(fā)動(dòng)機(jī)排放量之間的關(guān)系。在工程機(jī)械中利用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng)，可降低系統(tǒng)能耗。在這種情況下，電子控制自動(dòng)變速，可根據(jù)負(fù)荷條件，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)油門(mén)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、排放量指標(biāo)，對(duì)于節(jié)約能源、提高效率及實(shí)現(xiàn)凈化排氣等均有重要意義。

2.2.2提高生產(chǎn)效率，降低能耗

現(xiàn)代工程機(jī)械的發(fā)展，對(duì)高能量利用效率有了更高的要求。傳統(tǒng)工程機(jī)械的燃料利用率較低，僅僅有20%左右。如果在新型挖掘機(jī)上利用日本小松生產(chǎn)公司生產(chǎn)的新型節(jié)能系統(tǒng)（OLLS系統(tǒng)），可提高節(jié)能效果，與傳統(tǒng)工程機(jī)械相比，節(jié)約能源約為23.0%。這一OLLS系統(tǒng)可利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率，滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與泵吸收轉(zhuǎn)矩最佳性能的要求，提高工程機(jī)械的生產(chǎn)效率。

2.2.3提高成品的作業(yè)精度

在某些工程機(jī)械設(shè)備中，引入電子控制系統(tǒng)，可滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)于稱(chēng)量精度的要求。同時(shí)，在工程機(jī)械中引入電子控制系統(tǒng)，可降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，并提高工作效率，從而減少人工稱(chēng)量的誤差。比如在混凝土拌合機(jī)械設(shè)備、瀝青拌和機(jī)械設(shè)備中，引入電子控制系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)計(jì)量功能的自動(dòng)化。在電子計(jì)量系統(tǒng)中，微機(jī)控制技術(shù)也得到了良好的應(yīng)用。

2.2.4電子監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警與故障自診

工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)等運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)常發(fā)生機(jī)件或設(shè)備損壞事故，在系統(tǒng)運(yùn)行中，利用電子監(jiān)控與故障診斷專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)設(shè)置各種類(lèi)型傳感器，可進(jìn)一步保證作業(yè)人員與機(jī)械設(shè)備的安全性，并在故障發(fā)生之前自動(dòng)報(bào)警，可提醒工作人員及時(shí)解決故障。

2.2.5作業(yè)過(guò)程的半自動(dòng)化與自動(dòng)化

為了提高工程機(jī)械運(yùn)行的水平與效率，在工程機(jī)械中利用半自動(dòng)化或自動(dòng)化方式，可降低操作者的工作強(qiáng)度，并保證作業(yè)精度不受操作人員技術(shù)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的影響。

3　工程機(jī)械一體化技術(shù)的前景

3.1電子控制理論

利用以電子為核心的高新技術(shù)，是工程機(jī)械現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，通過(guò)應(yīng)用與推廣高新技術(shù)，在參考相關(guān)控制理論的基礎(chǔ)上，可滿(mǎn)足系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，等等。

3.2傳感器技術(shù)的應(yīng)用

在現(xiàn)代工程機(jī)械中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，在發(fā)動(dòng)機(jī)上利用機(jī)油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器，等等，可檢測(cè)并控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；在瀝青攤鋪機(jī)上利用傳感器技術(shù)，可提高作業(yè)精度，滿(mǎn)足平整度、厚度與坡度要求。隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，在未來(lái)的工程機(jī)械上，高性能與穩(wěn)定性的傳感器將越來(lái)越多地得到應(yīng)用。

4　結(jié)語(yǔ)

在工程機(jī)械中利用機(jī)電一體化技術(shù)，可提高工程機(jī)械的效率與安全性，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。本文從機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀、在工程機(jī)械中的應(yīng)用及發(fā)展前景等三個(gè)方面進(jìn)行了分析，以期為該技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考與借鑒。

［1]索小娟，陳光偉，王娜.工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展［J］.科技傳播，2013，（14）:157-158.

［2]王金玉，牛肖梅.工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013，（18）:83.

［3]鄭媛.工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，（19）:54-55.

Application and Prospect of Mechatronics Technology for Construction Machinery

CHENCheng
（Anhui Salt Quartet Red Limited Company，Hefei 230011，China）

This paper introduces the engineering mechanical and electrical integration technology and its application status and application analysis，the paper expounds the application and development prospect ofmechatronics technology in engineeringmachinery.

Construction machinery；Mechatronics；Application

TU74

B

1674-8646（2015）07-0149-01