机电一体化在工程机械中的应用研究

摘 要：本文从目前机电一体化发展现状入手，简要阐述了机电一体化在工程机械中的实际运用，且对机电一体化的未来发展趋势进行了展望，以期促进机电一体化在工程机械中的发展与进步，进而推动工程机械与现代科技实现完美融合的目标。

关键词：机电一体化 工程机械 应用

一、机电一体化的发展现状

机电一体化技术起步于上世纪60年代，在长期的实践发展中，机电一体化技术实现了电子技术与工程机械的有机融合。它是将机械技术、信息技术、电子技术、传感器技术等多种技术进行综合运用，通过综合分析整体系统的要求和标准，将不同功能单元实现最佳配置，从而使整个运行系统的整体功能具有高速、高质量、高稳定的特点，进而延长工程机械寿命，为企业创造更大的效益。的机电一体化技术起步较晚，直到上世纪80年代才进行研究和发展，距离西方国家的先进技术还存在一定差距。机电一体化技术发展到现在，经历了漫长的发展历程，从最初的借助电子技术完善工程机械性能的萌芽状态，到主动运用新技术创新机电一体化的产品，再到如今的机电一体化智能时代，都是为了不断满足人们生产和生活的多样化需求，让人们的生活变得更加方便、快捷。

二、机电一体化在工程机械中的应用现状

（一）优化柴油机控制

柴油机在运行过程中排放出的大量气体会影响到空气及环境质量，并且具有能源消耗高，噪音大等特点。为了实现柴油机运行过程的低能耗、低噪音、无污染的目标，重点处理好发动机排放质量与最低油耗间的关系，因此必须对这两种参变量进行科学的配置调整，使柴油机可以根据不同的情况进行自动控制和调节。机电一体化在柴油机的应用主要体现为增设了电子提速器、电子油门、自动升温控制、自动停机装置等方而。实践表明，掌握喷油量和喷油时刻的最佳状态，是降低柴油机能源消耗和减少废气排放的有效途径。柴油机燃油喷射系统通过机电一体化技术的改进后，有效提高了喷油压力，降低了柴油燃烧过程中的能源消耗，优化喷油定时，且具有噪音低，对环境污染小等特点。ECU接收到操纵者及各种传感器传达的指令后，通过精确运算处理将执行信息输出至执行器，以此实现对燃油喷射量和喷油定时的合理管控。

（二）运行状态及故障监控

现代的工程机械设备的构成非常复杂，它是由不同的结构单元共同发挥作用综合而成。在实际工作中，这些组成部分必须互相作用，协调联动，才能保证机械设备正常工作。其中任何一个环节或部位发生问题，都会影响到整个設备的有效运转，因此，必须对其运行状况进行即时监控，并且在发生故障时能够及时诊断。对于这样复杂而又精密的工程机械来说，单靠人工监测是很难实现即时监控和故障诊断的。工程机械引入机电一体化技术后，可对自身运行状态进行24小时即时监控和故障诊断，机电一体化的监控系统一旦发现问题或其他影响设备运行的危险因素就会自动发出警报，工作人员可根据监控系统提供的信息进行故障查询和处理，从而节省了维修时间提高了工作效率，同时改善了驾驶员的工作条件，缩短了停机维修时间。

（三）提高建筑工程机械精准度

机电一体化技术应用到建筑工程机械上，不但使建筑工程机械的性能得到进一步的完善和提升，同时也促进了机电一体化技术在相关领域的应用和发展。建筑工程机械的精准度关系到工程的施工质量，机电一体化技术实现了建筑工程机械的半自动或全自动化控制，降低了人工投入，同时也避免了因人为操作导致的误差。另外机电一体化技术的应用使工程机械作业的精准度显著提高，有效提高了施工质量和施工进度，降低了企业施工成本。

（四）其他方而的应用

在计算机技术迅猛发展和广泛应用的今天，机电一体化技术也发展到了一个新的高度，且应用范围越来越广。目前许多的建筑工程机械都采用了电子控制的自动变速器，例如铲运机、推土机以及装载机，它可以实现对传动系统的自动化控制，能够根据外界实际情况对传动系统的传动比进行合理管控，不仅降低了设备工作期间的能源损耗，同时使发动机的功率显著增强。另一方而降低了工作人员的劳动强度，避免了翻车、操作失误造成的安全隐患，提高了机械设备运转过程中的安全性。另外，机电一体化技术可实现工程机械的无人操控，对于一些恶劣复杂的施工环境，工程机械可不受外界环境的干扰，能够健康稳定的运转，既保证了施工质量和进度，同时又节省了大量的人力。

三、机电一体化技术的发展趋势与方向

（一）智能化趋势

数字信息技术的逐渐普及，为机电一体化技术的发展指明了方向。它的主要表现方式就是智能化，在长期的实践过程中，人们在不断的探索机电一体化与人工智能的有效结合，机电一体化的智能化就是在控制理论的基础上，将人类所具有的智能应用到工程机械上，实现对工程机械行为上的智能化控制，使机电一体化技术更好的为人类服务。

（二）微型化趋势

随着时代的发展和进步，机电一体化技术为了更加方便人们的使用，正在朝着微型化的方向发展。微型化的电子机械它的尺寸和外形将会更加小巧、轻便，同时功能将更加齐全，便于人们携带，使用灵活方便。微机电一体化机械以其耗能少、灵活度高度等特点，将会被应用于工程机械以外的医疗、军事、信息技术等领域。

（三）网络化趋势

网络技术的迅速发展给人们的生活带来巨大改变，互联网实现了全球经济、生产、竞争之间的无距离。机电一体化新产品一经问世，就会因其优良的性能和质量，借助网络享誉全球。而网络的各种远程控制设备和监视系统就属于机电一体化技术范畴，网络化发展成为必然趋势。并且机电一体化技术将会惠及广大普通家庭，实现家庭网络与各种家用电器相融合的家电控制系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。

参考文献

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[2] 胡辉.简述机电一体化在工程机械中的应用[Jl.黑龙江科技信息，2015，8：85.

[3] 顾子旭.谈机电一体化在工程机械中的应用[Jl.山东工业技术，2015，11：8.

作者简介：王镜淇，齐齐哈尔工程学院机械设计制造及其自动化专业。