机电一体化在工程机械中的应用分析

董晓超 孔令然

摘 要：现在，工程机械的发展正处于一个非常关键的时候，工程机械的技术模式逐渐转变为以机械，液压，电子控制技术等综合在一起的模式，这种技术，不仅能够使工程机械的性能呢的到极大的提高和促进，而且具有更加经济性，安全性和可靠性的特点。在当前的工程机械的制造系统中，其核心的工作模式主要采用微电子处理器。当今国民经济和科学技术正在高速发展，工程机械在我国逐渐普及，这样，机电一体化就能够更加科学的发展。本文根据笔者工作实践，对机电一体化在工程机械上的应用与发展进行了探讨

关键词：机电一体化 工程机械 应用

1 引言

现如今自动化技术发展的最高水平就是机电一体化，在前些年，自动化技术一般是凭靠凸轮或者机械机构来完成作业的，从实际来讲，在这个时期可以说是机械自动化技术，电子技术的飞速发展让凸轮或者机械机构慢慢被继电器、接触器等机构所代替，此时才实现了电气自动化，那么机械机构就在很大程度上被简化了，自动化的水平得到了提高。

2 工程机械中机电一体化技术的应用

2.1 机电一体化和工程机械的关系

思考对于较传统工程机械来说，在现阶段，通过利用机电一体化技术，能够使得各种性能方面都得以明显改善，比如操作舒适性能够得以有效提高；机械能耗能有效大幅度降低，明显提高机械功效。可靠性不断提高；不断提高相应的作业精度和作业效率。

2.2 机电一体化对工程机械功能的改进探讨

2.2.1 控制柴油机

要想进一步深入发展柴油机技术，应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天，采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗，还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化，这样的条件下，电子控制自动变速，还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现，能够使得在各种变工况下的柴油机，在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时，能够实现净化排气、节约能源、提高效率。

2.2.2 降低能耗，提高生产率

在现代工程机械的发展中提高能量利用率显得十分必要，这是因为传统工程机械的燃料能量利用率非常低，往往只有20%左右。通过在日本小松公司生产的新型挖掘机上应用新型节能控制器（OLLS系统），具有比较好的节能效果，相比可节省能源23%。该系统能有效地利用发动机功率，满足发动机转矩和泵吸收转矩能保持在最佳配合状态，通过动作迅速的作业机构而实现生产率的大大提高。

2.2.3 保证成品的作业精度

通过在某些工程机械设备上引入电子控制系统，能够满足系统对于称量精确且过程自动化的要求，同时还能使得劳动强度的以降低，工作效率不断提高，使得人工称量的误差尽可能减少，从而使得拌合成品的作业精度有所保证。比如，对于沥青、混凝土拌合机械设备来说，其计量功能都基本实现自动化，微机控制技术在电子计量系统中被广泛采用。

2.2.4 作业过程的自动化或半自动化

为了尽可能的提高工程机械的运作质量和效率，通过采用自动化或半自动化控制方式，一方面能够使得操作者的劳动强度有所降低，另外一方面也能保证作业精度也不会受到操作人员的技术和生产经验的影响。

2.2.5 电子监控、自动报警及故障自诊

为了进一步保证作业人员和机械设备的安全，避免机件或设备事损坏故的发生，应该监控工程机械的发动机、传动系统和液压系统等的运行状态，这是通过电子监控和故障诊断专家系统设置各种类型的传感器得以实现。在在故障发生之前预先发现问题更有助于问题的解决。

2.2.6 提高安全性

微机控制的力矩限制器在一些国外的塔式起重机和轮式起重机应用，这一般是为了提高作业安全性，防止翻车和断臂事故，当出现超负荷问题的情况，应该立即报警。另外，通过无线遥控装置的许多井下挖掘机能够实现无人驾驶的特点，这对于在有放射性物质污染地区和高温或水下等危险地点上进行作业就尤为必要。

2.3 其他应用

现在一些电子控制的自动化变速器在推土机、装载机等工程机械上的使用，能够根据实际的施工要求来改变传动系统的传动化，这不仅能够提高工作的效率，一定程度上还提高了燃料的经济性，简化了人工的操作过程，降低了劳动的强度。比如在推土机、装载机上面加上电子控制的自动变速器，它就能根据负荷的变化情况来自动改变传动系统的传动比，这不仅仅提高了发动机的工作效率，同时也提高了燃油的經济性，而且也降低了工作难度，减轻了劳动强度。总结机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势，也是振兴和发展机械工业的必经之路。

3 工程机械中机电一体化技术的展望

3.1 计算机与信息处理技术

计算机是实现信息处理的主体，信息处理技术包括范围应用比较广，主要包括信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。要想工程机械机电一体化技术发展不断进步，应该大力发展计算机应用及信息处理技术。

3.2 电子控制理论

工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术，通过其应用和推广，在相关控制理论指导下，能够满足系统智能化设计的要求，完成相关的设计后的系统仿真等等。

3.3 传感器技术

目前，传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛，比如，发动机可以通过机油压力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制；沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点，还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技术的迅猛发展的今天，精度要求越来越高，可靠性和稳定性也能不断提高，越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展，所以，未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。

4 结语

总之，随着工程机械中越来越多的使用机电一体化技术，机电一体化技术的地位也越发重要，设备的使用和坚持“以人为本”的管理原则表明，要想真正将此类先进技术更好的在工程施工中予以运用，则需要维修工作的管理工作者全面的了解并掌握这门技术，并且将具有高科技含量的技术同现代的工程机械加以有机融合，只有这样才能够更好的为现代社会服务。

参考文献：

[1] 刘华.浅谈机电一体化的发展及其在工程机械中的应用[J].中国机械，2013.

[2] 陈开朗.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用探讨[J].科技创新与应用，2015.

[3] 窦超.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].城市建设理论研究（电子版），2014.