機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析

林青森

（沈陽(yáng)德恒裝備股份有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

引言

工程機(jī)械囊括工程起重機(jī)械、鏟土運(yùn)輸機(jī)械、挖掘機(jī)械、工業(yè)車輛、氣動(dòng)工具、鑿巖機(jī)械、裝修機(jī)械、壓實(shí)等機(jī)械，在工業(yè)、工程等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。機(jī)電一體化技術(shù)主要是指包含伺服傳動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、傳感檢測(cè)等技術(shù)的交叉性、系統(tǒng)性、綜合性技術(shù)。為提高工程機(jī)械綜合質(zhì)量，探析機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用方面顯得尤為重要。

一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展概況

機(jī)電一體化一詞最先是來(lái)源于日本的機(jī)電公司，在20世紀(jì)60年代末期商業(yè)注冊(cè)時(shí)首先使用。但是當(dāng)時(shí)由于技術(shù)水平的限制，只是把機(jī)電一體化看作機(jī)械與電子的簡(jiǎn)單融合，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品從技術(shù)含量上來(lái)說(shuō)是比較簡(jiǎn)單的，卻開(kāi)創(chuàng)了新方法的先河，為以后的機(jī)電一體化發(fā)展指引了方向。隨著時(shí)代的發(fā)展，全球在20世紀(jì)80年代迎來(lái)了信息時(shí)代，信息技術(shù)嶄露頭角，這一技術(shù)的發(fā)展給微處理帶來(lái)了技術(shù)支撐，同時(shí)也推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。這時(shí)期興起的機(jī)電一體化產(chǎn)品有數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人以及各種電機(jī)控制系統(tǒng)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)然也在不同程度上建立了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。這一時(shí)期的工程機(jī)械機(jī)電一體化是以微機(jī)為中心，自動(dòng)化系統(tǒng)取代了原來(lái)的機(jī)械控制系統(tǒng)，改善了工程機(jī)械的性能和功能，提高了其運(yùn)行的可靠性、安全性、方便性、舒適性，同樣也達(dá)到了節(jié)約能源、降低油耗的效果，主要是用于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。隨著時(shí)代的發(fā)展，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化領(lǐng)域，工程機(jī)械引入了新的技術(shù)及遙控技術(shù)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)和多媒體技術(shù)的聯(lián)系，構(gòu)建了計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)電一體化技術(shù)，這些技術(shù)包括全球定位系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)等多方面。

二、機(jī)電傳動(dòng)一體化在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析

（一）機(jī)電一體化的監(jiān)控作用

在生產(chǎn)工程機(jī)械中，合理地使用機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)一體化的技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程電子監(jiān)控，如果工程機(jī)械操作員在運(yùn)行的過(guò)程中突然出現(xiàn)了系統(tǒng)故障，還可以及時(shí)地發(fā)出故障警報(bào)信息提醒相關(guān)工作人員。更先進(jìn)的機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)一體化甚至可以實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)排除故障、修復(fù)工程監(jiān)控系統(tǒng)的問(wèn)題和自動(dòng)實(shí)現(xiàn)正常系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)控制能力。這樣的技術(shù)可以有效地避免工程機(jī)械的操作故障給用戶帶來(lái)的不必要的經(jīng)濟(jì)損失和影響，對(duì)于工程機(jī)械的研究和應(yīng)用發(fā)展具有重要的意義。機(jī)電一體化系統(tǒng)在汽車行業(yè)中應(yīng)用，監(jiān)控作用可以更好使汽車在行駛過(guò)程中更加的安全，更好的保證車內(nèi)人員的安全，進(jìn)一步促進(jìn)汽車行業(yè)的發(fā)展。

（二）在現(xiàn)代工程機(jī)械監(jiān)控功能中的應(yīng)用

大多數(shù)傳統(tǒng)形式的建筑和機(jī)械都是手動(dòng)操作的。當(dāng)主要的工程金屬機(jī)械發(fā)生故障時(shí)，由于帶有機(jī)械的家用機(jī)械的尺寸很大，因此很方便地進(jìn)行檢查。整個(gè)檢查工作任務(wù)艱巨，資源浪費(fèi)。最重要的是，完全恢復(fù)時(shí)間很慢，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)和經(jīng)濟(jì)損失也很大。工程金屬機(jī)器中給排水一體化設(shè)計(jì)的巨大應(yīng)用方法可能會(huì)使機(jī)器運(yùn)行。如果再次出現(xiàn)異常，將發(fā)出警報(bào)信號(hào)以指示故障的確切中間位置可以快速集中地反映出來(lái)，以確保維護(hù)人員可以快速進(jìn)行維護(hù)，以確保故障的發(fā)生。

（三）機(jī)電一體化的節(jié)能效果

傳統(tǒng)的民用工程機(jī)械在正常運(yùn)行時(shí)，往往因?yàn)樾枰斯は拇罅康臋C(jī)械能量。這種高消耗現(xiàn)象的主要形成原因之一就是傳統(tǒng)的工程機(jī)械不能在額定的負(fù)荷下正常運(yùn)行。在許多日常施工的情況下，存在工程機(jī)械運(yùn)行時(shí)的效益達(dá)不到規(guī)定的功率或超負(fù)荷而無(wú)法運(yùn)行，這種情況使得傳統(tǒng)的施工機(jī)械在日常施工中往往做了大量無(wú)用的高消耗工作。

三、在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用展望

（一）微型化

使用微機(jī)電工程集成各種技術(shù)的產(chǎn)品的體積比小于1cm3。這項(xiàng)新技術(shù)已應(yīng)用于許多市場(chǎng)領(lǐng)域。它開(kāi)發(fā)的大多數(shù)產(chǎn)品體積小，能耗低，運(yùn)行效率高。它還將為大多數(shù)人的生活帶來(lái)極大的便利。微型給排水技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是最重要的技術(shù)方面，在當(dāng)今社會(huì)，日本等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)了它。從那時(shí)起，他們專注于微小型數(shù)控集成建筑技術(shù)的研究，并在創(chuàng)新和進(jìn)步方面取得了突破。他們將基于微米的技術(shù)和電子技術(shù)以及機(jī)械核心技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，創(chuàng)造了各種微機(jī)電工程集成施工軟件系統(tǒng)。隨著超小型機(jī)電設(shè)備集成模式核心技術(shù)的應(yīng)用，自己工廠生產(chǎn)的新產(chǎn)品將越來(lái)越小，也將主要應(yīng)用于各個(gè)商業(yè)領(lǐng)域。

（二）智能化

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和飛速發(fā)展，世界上許多新產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)智能化。在機(jī)電設(shè)備集成模式技術(shù)方面，在現(xiàn)代西方機(jī)械工程的整體開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中，的個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)是力爭(zhēng)從理論上實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)。換句話說(shuō)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該技術(shù)更加注重全智能。在當(dāng)今整個(gè)社會(huì)中，日常生活的迅速發(fā)展離不開(kāi)全智能，全自動(dòng)化和全智能。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)各種電氣集成設(shè)計(jì)技術(shù)的智能化系統(tǒng)化，必須支持基礎(chǔ)科學(xué)理論的知識(shí)。

結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)將會(huì)是工程機(jī)械發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容，能夠推動(dòng)我國(guó)工程機(jī)械的進(jìn)步。相關(guān)部門必須了解機(jī)電一體化技術(shù)的真正內(nèi)涵，以滿足未來(lái)發(fā)展的需要。新的觀念，把機(jī)械使用和技術(shù)推向更高端，解決技術(shù)裝備落后的問(wèn)題，這樣才能夠?yàn)楣こ唐髽I(yè)提供保障。