浅谈工程机械中机电一体化技术的应用

蒋利娟

【摘要】自20世纪70年代开始，机电一体化技术在国外投产应用，时间进入80年代后，微电子技术的成熟应用更是把机电一体化技术推向了发展快车道。工程施工机械引入机电一体化，将电子控制技术和机械技术进行有机结合，促进工程施工机械性能的提高。

【关键词】机电一体化技术；工程机械；应用要点

对机电一体化技术的研究，必须先要了解工程机械的发展现状。在科学技术和经济飞速发展的今天，工程机械也在不断发展，工程项目中的人力作用已经渐渐消失，取而代之的是大型的机械设备的工作，这样大大提高了生产和工作效率。

一、机电一体化应用的必要性

（一）提高施工效率

在机械设备刚刚开始投入到建筑施工领域的时候，节省了大量的人工。但是由于发展还不够成熟，在技术方面受到了很大的限制，所以消耗了大量的能源，增加了成本的支出，大量的工程機械都没能够得到充分利用，导致了工程在效益方面和成本方面有很大的悬殊，利润较低。在建设施工的整个过程中，机电一体化技术中的老式液压挖掘机，有超过一半以上的燃料是完全被浪费，只有很小的一部分燃料是被真实利用了。而在机电一体化技术应用的后期，能源消耗方面有了很大的改进和提高，效率方面也有了显著的提升。如卡特电子效率节能控制系统，这一项系统可以有效地对发动机和泵进行综合协调控制，不但可以节省大量的燃料，还可以很好地提高液压挖掘机的性能，使它充分发挥作用。

（二）提高工程机械的精准度

在很大程度上，一个工程质量的好坏取决于建筑工程机械的精准度。采用了机电一体化技术之后，建筑工程机械大多可以实现半自动化或者是全自动化，这也在很大程度上降低了人力成本的投入，同时还可以提高机械的精准度。如果在建筑施工的过程中采用人力来进行混凝土拌合，配合比经常会出现不准确的状况，这样混凝土的质量也就没有办法达到施工的要求。而如果是采用机电一体化技术来进行操作，它的配合比就很容易控制，这样结果也会更加精准，施工的整体质量也会得到保证。

二、工程机械中机电一体化技术的应用要点

（一）机床中的发展应用

机电一体化技术在具体应用过程中，Z80的CPU应用软件相对较多，其开发系统难度较低，因此适用于国内大部分的数控机床。国内数控机床通常使用的是Z80微机、I/O接口、光电隔离电路等。Z80的CP应用软件和对应芯片相对廉价，应用范围也比较大，并且维修方便、实用性强。I/O接口硬件也相对容易，Z80类型的计算机包含独有的I/O指令，计算机运行时间相对较短，值得注意的是其格式指令特别短，极大地减少了工程机械设备的扫描周期。同时，机电一体化技术在机床的应用中，由于大部分机床对工作台和工具刀有较高的要求，需要工作台与工具刀按照固定路线进行移动，因此，在应用机电一体化技术时，应仔细分析控制方式，判断是否需要设置插补功能。需要副传动高效运转，降低滚珠摩擦造成的损失，防止工程机械操作过程中的爬行现象，使用氟塑贴面轨，增强其预紧、平稳和耐磨的效果，最大限度地降低摩擦系数，反向消除死去区，定位准确性相对较高。为了消除螺母与螺纹之间的缝隙，多数机床传动方式与执行机构都采用滚珠丝杠副传动方法。

（二）机电一体化技术在煤矿机械中的应用

基于传统的煤炭行业，机电一体化技术的应用为其开辟了新的篇章。其常见应用有现场监控管理、事故的诊断、现场预警系统以及危机应对处理等。为了确保施工现场的安全以及稳定进行，在线监控系统可以有效地对煤炭机械设备进行实时数据采集，确保其处于正常工作状态。当相关设备出现故障等问题时，监控设备可以第一时间发现问题并立即制定解决方案，从而尽可能提高设备工作效率，避免设备过度损耗，提高设备利用率。

（三）传感检测技术

当今的传感检测技术日趋发达，在机电一体化中，传感检测技术扮演着感受器官的角色，基于日益强大的传感检测技术，机械设备实现了自我检测、自我调节、自我控制。传感检测技术水平的高低直接反映了机械自动化程度的高低，两者可以说是成正比的。现代工程要求传感器能快速精确地获取信息，并且能够在严酷恶劣的环境中正常工作，如在高温、高湿、海水浸泡等恶劣环境，传感检测技术是检验机电一体化系统是否达到高水平的重要参数。

（四）自动控制技术

自动控制技术范围很广，包括如速度控制、进程控制、自我调整（自纠错、自动校正、自动报警等）高精度定位控制等技术，自动控制技术从控制方式上分为两种，分别是闭环控制与开环控制，其中闭环控制是指有反馈的控制技术，开环控制技术主要是指按照事先确定好的程序，依次发出信号去控制对象。

三、结语

总而言之，机电一体化技术在现代工程机械领域中得以广泛应用。机电一体化技术有着广阔的发展前景和应用空间，不但提高了现代工程机械的工作效率，降低了现代工程机械能源的使用量，为现代工程机械各方面的工作都提供了便利，增加了作业精度，完善了各方面的应用，从而推动现代工程机械飞速发展。

参考文献

[1]孟庆春.机电一体化技术的应用与发展[J].科技情报开发与经济，2012（01）：115～116.

[2]王学梅.机电一体化系统中的智能控制技术[J].科技与企业，2012（20）：112.