工程施工機械中的機電一體化探討

劉春峰

【摘 要】工程機械的性能、自動化程度及經(jīng)濟適用性直接關(guān)系到工程的整體質(zhì)量和施工進度。機電一體化技術(shù)在科技的推動下，得 到了長足的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用到工程機械中，在提高工程機械的運行效果、安全性和可靠性方面發(fā)揮了巨大作用，同時也提高了工作 效率，保證了施工質(zhì)量，得到廣大業(yè)內(nèi)人士的肯定。本文從目前我國機電一體化的優(yōu)點以及發(fā)展進行探討，并進一步研究建筑工程中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用。簡要闡述了機電一體化在工程機械中 的實際運用，且對機電一體化的未來發(fā)展趨勢進行了展望，以期促進機電一體化在工程機械中的發(fā)展與進步，進而推動工程機械與現(xiàn)代科技實現(xiàn)完美融合的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】機械工程；機電一體化技術(shù)

引言：機電一體化技術(shù)在工程機械中 的廣泛應(yīng)用，既是現(xiàn)代工程機械創(chuàng)新和改革的必然趨勢，又是為了滿足現(xiàn)代工業(yè)施工的多種要求，適應(yīng)形勢發(fā)展的 未來發(fā)展走向?；诂F(xiàn)代工程施工的基本要求，即節(jié)能、高 效、精確度高、質(zhì)量好、安全等特點，為實現(xiàn)以上要求，傳統(tǒng) 的工程機械和液壓技術(shù)進步必將不能滿足現(xiàn)代工程發(fā)展 的需要，機電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展實現(xiàn)了工程機械技術(shù) 結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)質(zhì)的飛躍，使工業(yè)生產(chǎn)不斷向科技化、自 動化、穩(wěn)定化方向邁進。

一、機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢

（1）運行狀態(tài)及故障監(jiān)控?，F(xiàn)代的工程機械設(shè)備的構(gòu)成非常復(fù)雜，它是由不同的 結(jié)構(gòu)單元共同發(fā)揮作用綜合而成。在實際工作中，這些組 成部分必須互相作用，協(xié)調(diào)聯(lián)動，才能保證機械設(shè)備正常 工作。其中任何一個環(huán)節(jié)或部位發(fā)生問題，都會影響到整 個設(shè)備的有效運轉(zhuǎn)，因此，必須對其運行狀況進行即時監(jiān) 控，并且在發(fā)生故障時能夠及時診斷。對于這樣復(fù)雜而又 精密的工程機械來說，單靠人工監(jiān)測是很難實現(xiàn)即時監(jiān)控 和故障診斷的。工程機械引入機電一體化技術(shù)后，可對自 身運行狀態(tài)進行 24 小時即時監(jiān)控和故障診斷，機電一體 化的監(jiān)控系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)問題或其他影響設(shè)備運行的危險 因素就會自動發(fā)出警報，工作人員可根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)提供的 信息進行故障查詢和處理，從而節(jié)省了維修時間提高了工 作效率，同時改善了駕駛員的工作條件，縮短了停機維修 時間。

（2）提高建筑工程機械精準(zhǔn)度。機電一體化技術(shù)應(yīng)用到建筑工程機械上，不但使建筑 工程機械的性能得到進一步的完善和提升，同時也促進了 機電一體化技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。建筑工程機械 的精準(zhǔn)度關(guān)系到工程的施工質(zhì)量，機電一體化技術(shù)實現(xiàn)了 建筑工程機械的半自動或全自動化控制，降低了人工投 入，同時也避免了因人為操作導(dǎo)致的誤差。另外機電一體 化技術(shù)的應(yīng)用使工程機械作業(yè)的精準(zhǔn)度顯著提高，有效提 高了施工質(zhì)量和施工進度，降低了企業(yè)施工成本。

（3）提高施工效率。在機械設(shè)備剛剛開始投入到建筑施工領(lǐng)域的時候，節(jié)省了大量的人工。但是由于發(fā)展還不夠成熟，在技術(shù)方面受到了很大的限制，所以消耗了大量的能源，增加了成本的支出，大量的工程機械都沒能夠得到充分利用，導(dǎo)致了工程在效益方面和成本方面有很大的懸殊，利潤低下。在建設(shè)施工的整個過程之中，機電一體化技術(shù)中的老式液壓挖掘機，有超過一半以上的燃料是完全被浪費掉的，只有很小的一部分燃料是被真實利用了的。而在機電一體化技術(shù)應(yīng)用的后期，能源消耗方面有了很大的改進和提高，效率方面也有了顯著的提升。例如“卡特電子效率節(jié)能控制系統(tǒng)”，這一項系統(tǒng)可以有效地對發(fā)動機和泵進行綜合協(xié)調(diào)控制，不但可以節(jié)省大量的燃料，還可以很好地提高液壓挖掘機的性能，使它充分發(fā)揮作用。

（4）優(yōu)化柴油機。在柴油機行業(yè)，能夠在提高柴油機的經(jīng)濟性的同時還可以降低污染物的排放，這一直是整個行業(yè)追求的目標(biāo)。而柴油機技術(shù)的發(fā)展中面臨的一大難題就是，如何在保證發(fā)動機質(zhì)量的前提下把耗油量也降到最低，想要讓這二者能夠達(dá)到最大的平衡，之前的做法就是把重點全都放在燃油的耗油率上，從最后的排放物來看是有一定的效果的。雖然把發(fā)動機的耗油量給降到了最低，但同時排放物的濃度也增加了，所以，還是要在降低發(fā)動機耗油量的同時降低排放物的污染等級，以前那些比較傳統(tǒng)的供油方法早已經(jīng)滿足不了現(xiàn)在的需求。而在現(xiàn)在，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)彌補了這種不足，不管是采用電子調(diào)速器還是電子控油裝置，柴油機都可以自動優(yōu)化，既可以達(dá)到良好的經(jīng)濟效益，還可以降低污染物的排放，這也是柴油機行業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域的一大進步。

（5）其他方面的應(yīng)用。在計算機技術(shù)迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用的今天，機電一體 化技術(shù)也發(fā)展到了一個新的高度，且應(yīng)用范圍越來越廣。目前許多的建筑工程機械都采用了電子控制的自動變速器，例如鏟運機、推土機以及裝載機，它可以實現(xiàn)對傳動系 統(tǒng)的自動化控制，能夠根據(jù)外界實際情況對傳動系統(tǒng)的傳 動比進行合理管控，不僅降低了設(shè)備工作期間的能源損 耗，同時使發(fā)動機的功率顯著增強。另一方面降低了工作 人員的勞動強度，避免了翻車、操作失誤造成的安全隱患，提高了機械設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中的安全性。另外，機電一體化 技術(shù)可實現(xiàn)工程機械的無人操控，對于一些惡劣復(fù)雜的施 工環(huán)境，工程機械可不受外界環(huán)境的干擾，能夠健康穩(wěn)定 的運轉(zhuǎn)，既保證了施工質(zhì)量和進度，同時又節(jié)省了大量的 人力。

二、機電一體化的應(yīng)用

現(xiàn)在很多工程都會采用機電一體化技術(shù)的無人操控，可以有效提高工作的安全性，規(guī)避事故的發(fā)生。另外，惡劣的天氣也不會影響施工的進程，保證了施工的質(zhì)量。尤其是現(xiàn)在的機電一體化技術(shù)發(fā)展較快，基本上可以滿足現(xiàn)代建筑施工的需要。補足人工操作的缺點，更好地完成施工。

現(xiàn)在的很多建筑工程都會應(yīng)用電子控制的自動變速器，因為它可以根據(jù)外界的具體負(fù)重情況來改變傳動系統(tǒng)的傳動比，這個特點對于提高機械設(shè)備的能源利用效率是有很大的幫助的；另一方面，發(fā)動機的功率也得到了充分的發(fā)揮。相關(guān)的工作人員也就可以更加簡單地來進行操作，節(jié)省了大量的人工勞動力。更重要的是，它還可以防止各種各樣的機械事故，更好地保證了機械運轉(zhuǎn)過程的可靠性和安全性，建筑工程的工作環(huán)境一般都比較惡劣，也比較復(fù)雜，如果是全部采用人工的話，很容易出現(xiàn)各種各樣的事故，施工人員的安全也沒辦法得到保障。但是現(xiàn)在很多工程都會采用機電一體化技術(shù)的無人操控，可以有效提高工作的安全性，規(guī)避事故的發(fā)生。另外，惡劣的天氣也不會影響施工的進程，保證了施工的質(zhì)量。尤其是現(xiàn)在的機電一體化技術(shù)發(fā)展較快，基本上可以滿足現(xiàn)代建筑施工的需要。補足人工操作的缺點，更好地完成施工。

工程機械達(dá)到減輕工作量、降低勞動強度的目的可以通過實現(xiàn)半自動化及自動化作業(yè)達(dá)成。引入自動化技術(shù)可以最大限度地規(guī)避異常問題，確保精度。舉個例子來說，某些廠家在挖掘機生產(chǎn)方面，選擇應(yīng)用挖掘軌跡控制系統(tǒng)等類型的自動化系統(tǒng)，預(yù)先設(shè)定好鏟斗運行軌跡，并利用計算機技術(shù)或者微機控制進行直接操控，如自動化地控制鏟刀與動臂桿的運行效率，以便更好地提升作業(yè)準(zhǔn)確率。

3結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑工程機械和機電一體化技術(shù)都在不斷發(fā)展，相信在不久的未來，機電一體化技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用會更加廣泛。而它的應(yīng)用主要還是表現(xiàn)在3個方面，第一個方面就是智能化，第二個方面是模塊化，最后一個方面就是綠色化。建設(shè)施工也應(yīng)朝著降低人力勞動成本、提高效率的方向發(fā)展。

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