機電一體化在工程機械設(shè)備中的運用分析①

侯啟峰 劉芳

【摘 ?要】機電一體化技術(shù)是多項現(xiàn)代科學技術(shù)的綜合體，其中囊括了信息技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)、機械技術(shù)等，國外機電一體化技術(shù)發(fā)展起步較早，我國是在二十世紀70年代，才正式開展對機電一體化技術(shù)的研究，但在近十年來，我國機電一體化技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，并在工程機械領(lǐng)域做出了突出貢獻，這得益于相關(guān)領(lǐng)域人員對此不斷的科研與探索。當前正處于科技發(fā)展日新月異的時代，不論是工程機械行業(yè)本身，還是機電一體化技術(shù)都在不但進步發(fā)展，對于此我們必須要把握住時代機遇，不斷的對機電一體化在工程機械中的技術(shù)應用做出探索研究，促使其向智能化、模塊化、綠色化的方向發(fā)展，這樣才能更好的提升我國工程機械行業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，從而為我國工程機械行業(yè)長遠發(fā)展做出保障。

【關(guān)鍵詞】機電一體化;工程機械;技術(shù)應用

機電一體化技術(shù)以機械電子理論為根基，以現(xiàn)代科技、計算機信息技術(shù)為輔助，可實現(xiàn)對工程機械項目信息更深入的開發(fā)，并實現(xiàn)對工程機械產(chǎn)品更高質(zhì)量的輸出。本文之中筆者結(jié)合自身的實踐工作經(jīng)驗，對機電一體化在工程機械中的技術(shù)應用做出了分析探討，希望能夠為我國的工程機械行業(yè)發(fā)展貢獻一份力量。

1機電一體化和工程機械的概述

1.1機電一體化

進入新世紀，科技的不斷進步和發(fā)展，促進了機電一體化技術(shù)的發(fā)展，機電一體化技術(shù)是將微機技術(shù)和信息技術(shù)還有機械技術(shù)應用在一起的一項新的綜合技術(shù)，我們將其稱為機電一體化技術(shù)。但是機電一體化技術(shù)并不是單純的將機械技術(shù)和計算機技術(shù)簡單相加的一項技術(shù)，機電一體化適合機械電氣化有區(qū)別的，在本質(zhì)上是有差異的。并且機電一體化技術(shù)是當今階段自動化技術(shù)發(fā)展的最佳水平，與早期的技術(shù)相比，如今階段的機電一體化技術(shù)是機械的自動化，區(qū)別于之前的借助凸輪還有機械機構(gòu)的自動化技術(shù)。并且隨著科技的不斷發(fā)展，對產(chǎn)品的性能也提出了更高的要求，電子控制系統(tǒng)在工程機械中所占的比重也將越來越大，功能也會變得越來越強大，應用范圍也會越來越大，對工程機械技術(shù)的發(fā)展有著強大的推動作用。

1.2工程機械

工程機械主要是用于工業(yè)的生產(chǎn)還有建設(shè)，還有國防工程的建設(shè)、城市的建設(shè)還有運輸建設(shè)等等，在現(xiàn)代工程的施工中，工程機械的自動化對施工對象有著非常重要的影響，能夠?qū)こ痰馁|(zhì)量還有效率產(chǎn)生很大的影響。

1.3機電一體化和工程機械的關(guān)系

如今，工程機械的發(fā)展處于一個重要的階段，由于機電一體化在這其中的應用，工程機械技術(shù)的技術(shù)模式在不斷的進步和革新，逐漸實現(xiàn)了機械和技術(shù)計算機技術(shù)能夠綜合運用的一種技術(shù)模式，并且大大促進了工程機械的工作性能，并且技術(shù)也更加的安全可靠。應用的范圍也在逐漸的擴大，必將能夠有力地推動工程機械技術(shù)的發(fā)展。

2機電一體化在工程機械中的作用

機電一體化技術(shù)包含內(nèi)容廣泛，涉及運動學、機械學、電子學等多方面的知識，因此具有集成性、融合性、復雜性的熱點，在工程機械領(lǐng)域之中，機電一體化技術(shù)具有不可替代的作用和價值，對此筆者從以下幾個方面進行分析。

（1）提高操作質(zhì)量和精準性。當機電一體化技術(shù)集成到工程機械操作系統(tǒng)中后，工程機械設(shè)備的操作性能會明顯提高，可實現(xiàn)傳統(tǒng)機械無法實現(xiàn)的精細微調(diào)作業(yè)，如自適應操作、激光自動調(diào)平、自動換擋操作等，都是機電一體化技術(shù)應用的體現(xiàn)。而這不僅提升了工程機械作業(yè)生產(chǎn)的精準性，同時還實現(xiàn)了無人遠程控制，在幫助操作人員降低工作強度的同時，有效的保證了工程作業(yè)安全，彰顯出了機電一體化技術(shù)的作用價值。

（2）提高工程機械節(jié)能運行效率。機電一體化技術(shù)在工程機械中的應用，顛覆了傳統(tǒng)工程機械液壓傳動方式，可實現(xiàn)對設(shè)備的自動負壓控制，從而促使傳統(tǒng)機的傳出效率得到改善和提升。這樣在實際生產(chǎn)作業(yè)的過程中，機械液壓分配會更加合理，可更好的滿足節(jié)能運行需求。以工程機械發(fā)動機為例，在機電一體化技術(shù)應用下，可實現(xiàn)設(shè)備溫度高低的自動控制，這樣就可以確保發(fā)動機熱效率始終處于最佳性能指標，而這樣就從無形之中實現(xiàn)了節(jié)能運行的目的，是機電一體化技術(shù)在工程機械中作用價值的體現(xiàn)。

3機電一體化在工程機械中的技術(shù)應用

3.1傳感器檢測技術(shù)

傳感器檢測技術(shù)是工程機械中機電一體化技術(shù)的應用體現(xiàn)，其以信息技術(shù)和計算機技術(shù)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將非電量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏啃盘枺@樣在工程機械作業(yè)生產(chǎn)過程中，就可以實現(xiàn)最佳數(shù)據(jù)的顯示，從而提高機械設(shè)備內(nèi)在的抗干擾性能，促使工程機械設(shè)備具有更強的抗沖擊能力和外界環(huán)境自主適應能力，從而為工程機械生產(chǎn)作業(yè)過程質(zhì)量安全控制提供保障。此外考慮到工程機械的主要運行特性，在應用傳感器檢測技術(shù)時，所使用的傳感器應該具有更好的密封性能和抗磨能力，同時要確保工程機械傳感器運行溫度控制在40°～130°之間，并且傳感器的變化范圍不能超過1%。為此可以使用微控制器這種更精密的電子設(shè)備作為固態(tài)傳感器的支撐，這樣就可以實現(xiàn)工程機械溫度的自動補償，從而為工程機械的標準化與線性化生產(chǎn)提供保障，在工程機械中，傳感器檢測技術(shù)是一種必不可少的機電一體化技術(shù)，推動我國工程機械行業(yè)朝著更加智能化的方向發(fā)展。

3.2信號處理I/O接口技術(shù)

伴隨著科技的迅速發(fā)展，現(xiàn)代工程機械作業(yè)生產(chǎn)越來越重視各種形式型號的處理，這樣可以更好的為機械生產(chǎn)作業(yè)安全和質(zhì)量提供保障。而工程機械中機電一體化技術(shù)的應用，可實現(xiàn)I/O接口技術(shù)進行信號處理。如可以在工程機械設(shè)備之中加入一臺微處理器，然后再結(jié)合I/O接口技術(shù)，就可以使用傳感器檢測機械設(shè)備中的各種信息，進而進行相關(guān)的邏輯分析、判斷和轉(zhuǎn)換，最終通過信號的處理應用，實現(xiàn)最終全面綜合執(zhí)行機構(gòu)的控制命令。此外借助信號處理I/O接口技術(shù)，還可以實現(xiàn)工程機械的自動診斷功能，如I/O接口收到信息后，可進行相關(guān)處理，然后再通過相關(guān)系統(tǒng)進行顯示、響應和可靠有效的傳輸，這樣就可以實現(xiàn)工程機械設(shè)備的人機交互，而在這個過程中，就可以實時的對工程機械設(shè)備的運行情況作出診斷檢測，從而確保工程機械正常運行，因此信號處理I/O接口技術(shù)是機電一體化在工程機械中重要的應用技術(shù)體現(xiàn)。

3.3工程機械故障診斷技術(shù)

工程機械故障診斷技術(shù)也是機電一體化在工程機械中重要應用技術(shù)體現(xiàn)，在工程機械作業(yè)生產(chǎn)過程中，具有機電一體化系統(tǒng)的新型機械工程設(shè)備，不僅運行燃料節(jié)省，而且噪音還比較小，可以更好為操作人員優(yōu)化作業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，使工程機械作業(yè)效率得到有效的提升。此外由于工程機械設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)造復雜，涉及到的技術(shù)環(huán)節(jié)范圍比較廣，因此出現(xiàn)故障問題有時是不可避免。而機電一體化在工程機械中應用，廣泛的借助了安全容錯技術(shù)，同時還具有自動診斷功能模塊，從而為工程機械設(shè)備的各個零部件提供服務(wù)，并可以通過電子監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)對機械故障自動化識別，然后依照科學智能化的算法，偵測出具體的故障點，從而實現(xiàn)對工程機械設(shè)備的有效定位和自動化修復，這無疑都是傳統(tǒng)機械不能匹敵的，在融入機電一體化在工程機械中中，操作人員可以更加安心的作業(yè)生產(chǎn)，為我國的工程機械行業(yè)長遠發(fā)展做出了重要保障。

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