关于机电一体化在工程机械中的应用

2015-03-28母传荣新疆塔林投资集团有限责任公司新疆克拉玛依834009

化工管理 2015年24期

母传荣（新疆塔林投资（集团）有限责任公司，新疆克拉玛依 834009）

随着信息技术时代的到来，机电一体化作为现代信息技术的典型代表，在工程机械领域中的应用，成为了推动工业发展的核心动力。从根本上彻底改变了传统工程机械生产制造技术落后的局面，引领工程机械向着新的阶段发展。尤其是以微机处理器为核心的电子控制系统在工程机械中的应用，促使工程机械领域向一体化、智能化方向发展。

1 机电一体化概述

机电一体化现代自动化技术发展的一定阶段的产物。以往的自动化技术主要是通过凸轮以及机械机构来实现对机械设备的自动化控制。该阶段的机电自动化我们称之为机械自动化；随着现代科技的发展，继电器、接触器以及电磁开关代替了传统凸轮和机械机构，简化了机械设备的结构，提升了机械设备运行的安全性和可靠性，且机械自动化水平较传统机械自动化水平大幅提高；机电一体化是现代社会生产活动对自动化技术向更高层次发展的需求，同时也是计算机技术、电子技术、控制技术、信息技术以及精密机械技术发展的成果。随着社会经济的发展，工业生产规模的不断扩大以及人们对现代机械产品质量和功能性要求的不断提高，机电一体化生产将是工程机械生产主要采用的生产方式。所以，为了加速工程机械产业发展，推动国民经济的快速增长，使我国迈入世界工业强国行列，进而提升国际地位，我们应加强对机电一体化技术的进一步研究和开发，并积极将该技术应用到工程机械生产中。

2 机电一体化的发展趋势

2.1 个性化方向发展

当今是信息爆炸时代，人们对机电机械产品的要求也发生了较大改变，要求机电一体化产品不仅要有过硬的质量，强大的功能，同时产品还要有个性化特点。相应地机电一体化必将会朝着个性化方向发展。

2.2 高性能化方向发展

所谓的高性能化指的是机电一体化系统要具有高精度、高速、高效率及可靠性高等特点。目前机械加工制造领域所应用的CNC系统就是采用多处理器结构，多总线连接实现数加工数据传递，采用精简指令集机，实现对各个任务操作系统的并行处理；同时，系统中采用自动检错，故障诊断、纠错及自动恢复等技术使机电一体化产品性能大大提高。

2.3 智能化方向发展

智能化是机电一体化技术是现代机电一体化技术的最为典型的代表，智能化是现代机电一体化区别于传统落后的机械自动化。该技术主要是在控制理论基础上吸收人工智能、生理学、计算机科学、心理学以及运筹学等多种学科的新方法和思想，通过模拟人类的智能，对诊断过程、人机接口、自动编程及加工过程等进行分析、判断、整理、推理及决策。替代了传统机械自动化以人脑为主控制工程机械制造。

2.4 微型化方向发展

一般对于几何尺寸不超过一立方厘米的的机电一体化产品称为微型机电一体化产品。随着科技的发展，微型机电一体化产品的体积越来越小，逐渐向微米、纳米领域进军。微型机电一体化产品以其自身耗能少、体积小、运动灵活等优势特点，在社会生产、生活、科研、军事等领域得到广泛应用。可以预言，机电一体化向微型化方向发展是当前乃至今后很长时期内是支持社会经济发展，人类社会进步有力的技术武器。

2.5 绿色化方向发展

机电一体化产品绿色化指的是产品在使用过程中不对生态环境造成污染，产品达到报废阶段时能够回收利用。随着人们环保意识的提高及社会资源的日益减少，机电一体产品向绿色化方向发展是其必然趋势，是实现人类社会及机电一体化产业可持续健康发展的重要途径。

3 机电一体化技术在工程机械中的应用

3.1 电子监控、自动报警及故障自诊技术在工程机械中的应用

机电一体化系统中的电子监控、自动报警及故障自珍控制系统在工程机械中的应用对工程机械运行状态进行实时监控，比如发动机、传动系统、人机界面操作台、液压系统及制动系统等。一旦工程机械在运行过程中出现异常，自动报警系统会及时发现故障，并发出报警信号，准确确定系统故障部位，可以有效地改善操作人员的工作条件和提高工程机械的工作效率、减少工程机械故障检查和维修所需时间和费用。

3.2 可有效地降低能耗，提高工程机械生产效率

传统的工程机械在运行过程中耗能较高，能量利用率极低，比如，液压挖掘机燃料能量的利用率仅仅为25%,。随着社会资源的日益匮乏，人们环保意识的不断提高，如何降低工程机械运行能量消耗，提高工程机械生产效率是机电一体化领域亟待研究和解决的现实问题。目前，一些发达国家将卡特电子效率控制系统应用到挖掘机中，对挖掘机的发动机、泵进行综合控制，有效提高了挖掘机的生产效率，同时也大大地降低了能量消耗。

3.3 可有效地提高工程机械的作业精度

为了能够提高工程机械作业精度，进而保证工程机械产品精度。工程领域的混凝土搅拌设备，沥青拌合设备等采用微机控制电子称量系统，实现了称量过程的自动化。自动找平系统在筑路中的应用使沥青摊铺机的施工质量得到大幅提高；超声波技术支持下的自动供料系统，实现了沥青摊铺机供料自动调节。电子控制系统在推土机、平地机等工程机械中的应用，提高了工程机械的作业精度和效率，并且有效减少了工程机械故障发生概率及降低了工程机械维修所需时间和费用。