機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用論述

摘要：近年來，中國一直致力于發(fā)展制造業(yè)水平，期望制造業(yè)整體水平有質(zhì)的提高。因此，提出了“中國制造2025”的宏偉目標(biāo)。工程機(jī)械是制造業(yè)的重要組成部分。當(dāng)前，我國制造業(yè)的快速發(fā)展，特別是機(jī)電一體化的不斷發(fā)展，為科技型企業(yè)注入了新的活力。傳統(tǒng)的制造業(yè)大多是靠手工來擴(kuò)大生產(chǎn)，而工藝的改進(jìn)大多是通過老員工的經(jīng)驗。整體效率較低。自從它被引入機(jī)電一體化系統(tǒng)以來，為提高制造業(yè)的整體效率帶來了巨大的活力。機(jī)電一體化運(yùn)用了很多專業(yè)技術(shù)，包括機(jī)械設(shè)計與制造、電氣設(shè)計與制造，以及一部分計算機(jī)知識，更像是一門綜合性學(xué)科。結(jié)合普通工程機(jī)械在許多領(lǐng)域的優(yōu)勢，可以大大提高生產(chǎn)效率，并可以改進(jìn)現(xiàn)有的低能耗生產(chǎn)方式，從而為我國工程機(jī)械的發(fā)展提供動力。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);礦山機(jī)械;應(yīng)用論述

1機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)屬于機(jī)械工程與自動化。機(jī)電一體化技術(shù)包括微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號轉(zhuǎn)換技術(shù)等多種技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是將上述技術(shù)集成并應(yīng)用于實踐的綜合性技術(shù)。在工程機(jī)械領(lǐng)域，幾乎所有的現(xiàn)代自動化生產(chǎn)設(shè)備都應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)具有以下三個主要特點(diǎn)：（1）它與其他學(xué)科交叉，應(yīng)用廣泛;機(jī)電一體化技術(shù)本身包含了多種其他技術(shù)，是一門在其他領(lǐng)域具有廣泛知識的交叉學(xué)科。因此，機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)實生活中有著廣泛的應(yīng)用和高頻。（2）機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，以其生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保、能耗率低的特點(diǎn)，能夠滿足整體優(yōu)化的雙贏局面。（3）經(jīng)過長期的發(fā)展和探索，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸形成了一套豐富的適合現(xiàn)代社會的理論體系，為機(jī)電一體化技術(shù)的研究帶來了真實可靠的理論和數(shù)據(jù)支持。

機(jī)電一體化技術(shù)最早由日本企業(yè)在20世紀(jì)70年代提出，隨著第三次信息技術(shù)革命的到來，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍越來越廣泛。

我國機(jī)電一體化技術(shù)的研究起步較晚，正面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了彌補(bǔ)起步晚的缺點(diǎn)，我國繼續(xù)加大機(jī)電一體化技術(shù)的研究經(jīng)費(fèi)。

2工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)的意義分析

機(jī)電一體化技術(shù)有其自身的特點(diǎn)。首先，它具有自動檢測的特點(diǎn)。該技術(shù)主要是通過對相關(guān)系統(tǒng)的過程進(jìn)行自動檢測，然后對工程機(jī)械的整體運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合診斷和分析。在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)，可以進(jìn)一步提高工程施工效率，進(jìn)而提高檢測效果。二是精度較高。機(jī)電一體化技術(shù)可以有效地減少人為因素的影響，如錯誤或操作不當(dāng)，有助于提高工程施工的控制效率。此外，它還具有自動化的特點(diǎn)，即施工機(jī)械設(shè)備始終處于自動運(yùn)行狀態(tài)，可以減少人力，進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的智能化水平，提高生產(chǎn)效果。

目前，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用較為廣泛，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況方面的監(jiān)控作用

在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)，可以動態(tài)觀察和分析整個工程機(jī)械的運(yùn)行情況。通過引進(jìn)自動化技術(shù)，對每臺機(jī)器設(shè)備進(jìn)行自動監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題并發(fā)出相關(guān)預(yù)警提示，便于施工機(jī)械管理人員根據(jù)情況進(jìn)行故障診斷和處理，確保工程的整體施工進(jìn)度和質(zhì)量不受影響。

2.2在工程施工質(zhì)量監(jiān)控方面的應(yīng)用

在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)，可以通過相關(guān)的電子控制系統(tǒng)更好地控制施工進(jìn)度，及時發(fā)現(xiàn)缺陷或不符合規(guī)范要求，并通過電子控制系統(tǒng)進(jìn)行精確的施工控制，從而達(dá)到以便更好地減少人為操作造成的不利影響或錯誤，提高施工的嚴(yán)密性。

此外，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用也體現(xiàn)在良好的節(jié)能效果上。在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)，可以在工程項目施工中圍繞機(jī)械設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備功率的自動調(diào)節(jié)，從而有效實現(xiàn)資源的優(yōu)化利用和綜合利用提高工程建設(shè)效益目標(biāo)。

3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過程

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。第一階段是20世紀(jì)60年代以前，人們開始嘗試?yán)糜嬎銠C(jī)技術(shù)來改進(jìn)和完善機(jī)械工程產(chǎn)品。由于歷史因素，機(jī)械工程產(chǎn)品和電子技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。雖然當(dāng)時電子信息技術(shù)的發(fā)展還不成熟，但機(jī)械工程產(chǎn)品與電子信息技術(shù)的結(jié)合程度不高，但這些產(chǎn)品的研發(fā)和制造極大地促進(jìn)了民用技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展。第二階段是上世紀(jì)七八十年代，也是機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展時期。同時，通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)也處于快速發(fā)展階段。隨著微型計算機(jī)和集成電路大規(guī)模生產(chǎn)時代的到來，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用有了更好的環(huán)境，這一技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械工程中的應(yīng)用受到了世界各國的廣泛關(guān)注。自20世紀(jì)90年代以來，機(jī)電一體化技術(shù)迎來了第三階段。在這一時期，機(jī)電一體化技術(shù)與通信、光電技術(shù)相結(jié)合，朝著智能化方向發(fā)展。

4機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代化工程機(jī)械中的應(yīng)用策略

4.1工程機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

鋼鐵工業(yè)在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有不可替代的地位，是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一。目前，鋼鐵工業(yè)也在使用機(jī)電一體化技術(shù)。其應(yīng)用的核心是計算機(jī)處理器。鋼鐵工業(yè)在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的過程中，不僅運(yùn)用了計算機(jī)技術(shù)，還運(yùn)用了儀器儀表、顯示設(shè)備、控制設(shè)備等技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用來生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品，以實現(xiàn)連續(xù)優(yōu)化工程機(jī)械在鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用，促進(jìn)了生產(chǎn)效率的全面提高，同時也能保證設(shè)備在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用周期的延長。近年來，作為支撐國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，鋼鐵行業(yè)煉鋼技術(shù)的發(fā)展也有了很大的提高?，F(xiàn)代煉鋼技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)過程。這種技術(shù)需要與機(jī)電一體化技術(shù)和工程機(jī)械相結(jié)合。在實際應(yīng)用中，要注重機(jī)電一體化技術(shù)中電傳動、微處理器、通信等技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化工程機(jī)械的綜合性能，確保生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高，進(jìn)而促進(jìn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用

掘進(jìn)機(jī)也是當(dāng)前礦生產(chǎn)中的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備。為了提高掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)效果，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也能起到積極的作用。從掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)的組成來看，主要涉及防爆系統(tǒng)、照明、防爆控制相和本安操作工具。這些系統(tǒng)的有效建設(shè)和應(yīng)用，還可以借助機(jī)電一體化技術(shù)實現(xiàn)自動作業(yè)，從而更好地優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)的工作效果。機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)上的應(yīng)用還可以實現(xiàn)自動控制，可以配合液壓系統(tǒng)，保證掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行能發(fā)揮最佳效果。機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)上的應(yīng)用往往也能顯示出很強(qiáng)的安全效果，特別是對于掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行中常見的故障問題，可以形成自動檢測和分析，并采取科學(xué)合理的應(yīng)對策略，降低故障威脅。

4.3機(jī)電一體化技術(shù)在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用

在礦生產(chǎn)中，輔助設(shè)備的應(yīng)用也是關(guān)鍵，直接關(guān)系到整個礦生產(chǎn)運(yùn)行的安全。如果支護(hù)設(shè)備使用不當(dāng)，勢必會對整個支護(hù)結(jié)構(gòu)造成明顯的破壞，最終形成較為嚴(yán)重的安全事故。結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)在支護(hù)設(shè)備中的有效應(yīng)用，其主要作用是優(yōu)化液壓設(shè)備，使液壓技術(shù)能與計算機(jī)控制和信息技術(shù)相結(jié)合，形成較為理想的精確應(yīng)用效果，具有明顯的優(yōu)勢在移動速度方面，這樣才能更好地保證液壓支架的可靠使用。機(jī)電一體化技術(shù)在液壓支架設(shè)備的應(yīng)用中往往也能顯示出很強(qiáng)的自動檢測效果，實時監(jiān)控液壓支架液量，發(fā)現(xiàn)異常問題及時處理，確保應(yīng)用安全。

4.4工程機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)度控制中機(jī)電一體化的應(yīng)用

基于社會建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，為了適應(yīng)社會完善的建設(shè)要求，許多大型工程如雨后春筍般涌現(xiàn)。在大型工程建設(shè)中，施工機(jī)械設(shè)備是不可缺少的。其中，大型旋挖鉆機(jī)在大型工程中占有重要地位。該技術(shù)需要在工程樁基施工中應(yīng)用。在大型旋挖鉆機(jī)的實際應(yīng)用過程中，設(shè)備的使用方法非常復(fù)雜，具有一定的特點(diǎn)，操作過程也非常復(fù)雜;在具體的施工中，大型旋挖鉆機(jī)對精度要求很高。為了促進(jìn)其工作性能的進(jìn)一步提高，有必要將機(jī)電一體化技術(shù)的微處理器控制方法應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備上，以保證大型旋挖機(jī)的使用方便，簡化操作過程，保證設(shè)備在實際應(yīng)用中的充分發(fā)揮，從而保證工程的施工質(zhì)量。

4.5工程機(jī)械自動化操作中機(jī)電一體化的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動化技術(shù)已成功應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域，使得機(jī)械設(shè)備的操作越來越高端。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械的自動化操作，可以提高機(jī)械的自動化程度，獲得更高的作業(yè)效率。同時，可以減少企業(yè)的勞動力投入，節(jié)約勞動力成本。傳統(tǒng)挖掘機(jī)通常采用挖掘軌跡控制系統(tǒng)，它可以預(yù)測挖掘機(jī)鏟斗的軌跡;而微機(jī)控制系統(tǒng)則可以控制挖掘機(jī)鏟刃和臂架的運(yùn)行，然后對挖掘作業(yè)進(jìn)行預(yù)先編程，并對其進(jìn)行實時控制，因此，該挖掘機(jī)具有較高的挖掘精度，可廣泛應(yīng)用于工程作業(yè)中。

5發(fā)展趨勢

工程機(jī)械機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）更加智能化。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)將朝著更加智能化的方向發(fā)展。未來機(jī)電一體化與人工智能的融合將與人類生活的發(fā)展相融合。（2）模塊化開發(fā)。對于機(jī)電一體化技術(shù)來說，模塊化開發(fā)更為復(fù)雜，但未來肯定會朝著這個方向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)的模塊化可以規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)，減少資源浪費(fèi)，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高工程機(jī)械性能。（3）產(chǎn)品個性化和定制。在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，商品的個性化定制顯得尤為重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品要想在市場上立于不敗之地，就必須在保質(zhì)保量的前提下，向產(chǎn)品個性化、定制化方向發(fā)展。（4）小型化和小型化。從目前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向來看，未來的機(jī)電一體化技術(shù)將繼續(xù)朝著小型化、小型化的方向發(fā)展。納米技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可以提高工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，降低時間成本，事半功倍。（5）高性能。從機(jī)械工程性能來看，機(jī)電一體化技術(shù)與機(jī)械工程的結(jié)合，使現(xiàn)代工程機(jī)械具有更高的精度、可靠性、更快的速度和更快的效率。通過多CPU結(jié)構(gòu)的多總線連接方式，完全滿足了當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)的要求。同時，多個系統(tǒng)可以同時工作，同時處理多個任務(wù)。這種機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不僅提高了工作效率，節(jié)省了生產(chǎn)時間，而且生產(chǎn)出了更高的產(chǎn)品性能。在未來工程機(jī)械的應(yīng)用中，這種高性能機(jī)電一體化技術(shù)將受到研究人員和設(shè)計人員的重視，并將更多的高性能技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，以提高生產(chǎn)效率，節(jié)省更多時間，最終達(dá)到提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的（6）綠色。機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步使機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品更加綠色，避免了對綠色環(huán)境的破壞。采用機(jī)電一體化技術(shù)，可以避免資源浪費(fèi)、閑置和環(huán)境污染。按照國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和政策，拓展機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展空間。

結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在我國工程機(jī)械領(lǐng)域有著深厚的造詣。它結(jié)合了許多技術(shù)，為員工提供更高效的績效，并確保工作標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)應(yīng)充分利用這項技術(shù)，開展技術(shù)創(chuàng)新工作。同時，企業(yè)還應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范技術(shù)人員，要求其具備專業(yè)知識，從而提高企業(yè)員工的專業(yè)素質(zhì)。企業(yè)的發(fā)展需要每個員工的努力。在領(lǐng)先技術(shù)的支撐下，企業(yè)只有把每一個環(huán)節(jié)都做到極致，才能更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在時代發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，促進(jìn)了我國許多行業(yè)的健康發(fā)展。通過以上描述不難發(fā)現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用效果明顯，不僅可以提高機(jī)械的性能，而且可以促進(jìn)生產(chǎn)和工程的順利進(jìn)行。機(jī)電一體化技術(shù)和工程機(jī)械的發(fā)展在實踐中不斷完善，為中國自動化和自能的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

[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.

[2]張彬.論機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012，24（5）.

[3]邱富永.淺談機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?014（36）：109–109.

[4]張波.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].山東工業(yè)技術(shù)，2016（23）：98–98.

[5]劉尚林.機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（9）.

作者簡介：韓海青（1984.08），男，漢，本科，助理工程師，研究方向：礦山設(shè)備。