机电一体化在工程机械中的应用分析

2020-03-05张晓迪

工程建设与设计 2020年20期

张晓迪

（中交一公局第八工程有限公司，天津 300170）

1 机电一体化技术的特点

机电一体化设备的使用范畴主要体现在机械自动化以及机械工程方面，是后期电子工程技术得以发展的主要推动力。目前，机电一体化已在工程机械领域有了超高的使用率与推广率。机电一体化技术的特点包括：（1）此项技术融合了多种学科知识，并且涵盖了多种技术类型，具有极高的使用率且使用范围较广；（2）具有极高的优化效果。在工程机械领域引进机电一体化技术，可以提升生产效率，实现节能环保理念的落实[1]。

2 机电一体化技术在现代工程机械中应用的意义

2.1 有利于提高工程机械生产率，达到节能降耗的目标

将机电一体化技术应用在现代工程机械中，有效提升了能源的利用效率，促使设备面向绿色方向发展。传统的工程机械设备会严重影响能源的使用率，并且排出的污染物较多，会对环境造成影响。而机电一体化技术的应用，可以改善工程机械以及能源消耗问题，不仅能节约能源，还能降低成本支出。比如，对带有电子节能控制的挖掘机进行分析发现，泵的转速得到有效优化，能使泵的磨损得以有效降低，实施技术综合控制后，泵的扬程与功率均得以有效提高，这在一定程度上提高了生产效率。并且可以对电子设备控制中心进行调节功能的设定，待出现突然故障所带来的设备磨损时，可以有效地保障设备的运行安全，确保不会对效益产生影响[2]。

2.2 促使工程机械应用面更加广泛

机电一体化技术的应用，促使工程的机械结构愈发开放，各系统可以按照自己的属性，独立完成任务。除此之外，微型机电一体化的存在，可以支撑更小体积的机械设备去完成更精密的工作。例如，在部分强污染区或危险区域，相关专家将现代工程与机电一体化技术相结合，研究出了无人驾驶挖掘机，其可以在远距离操控下，完成对施工区域的作业，这种形式可以在很大程度上保障人员的安全。除此之外，随着微型机电技术的发展，其被应用到了更多的领域中，如医疗事业、军事、工业发展、信息等方面，从而在很大程度上提升了人们的生活质量与工作效率，并且还实现了成本控制。

3 机电一体化技术在现代工程机械中的应用

3.1 实施监控运行状态及设备故障

不同部件的有效配合是保证机械设备正常运行的必要条件。机械工作状态的实时反馈是安全工作的重要前提。在机电一体化开发技术的支持下，机械设备可以监控自身运行工作的状态。故障或危险因素的发现是有效诊断和有效预警发布的必要条件。管理员可以根据显示器和指示灯轻松地确定相关设备的状态，有助于确保机械设备的安全性。

3.2 在工程机械自动化与半自动化中的应用

将机电一体化技术应用在工程机械机床以及生产线上，可以实现自动化生产与控制，有效提升生产效率。并且将此技术应用在工程机械的生产与制造过程中，可以全面解放劳动力，进一步降低企业关于人工开支或者人员操作所带来的失误率。在实际的生产过程中，可以及时对相关参数进行修改，进而保障机械产品的制造精度，避免后期出现机械事故或者返工的情况[3]。

3.3 在工程机械智能制造中的应用

目前，工程机械行业均朝着智能化方向在不断地发展，应用机电一体化技术，可以使工程的机械智能趋于更加完善。在机电一体化技术的基础上，智能化工程机械终会实现，相比自动化，智能化技术更加先进。因为使用自动化技术时，人工辅助是不可缺少的，必须对相关的参数进行设置。但是智能化技术应用在现代的工程机械中时，完全可以摒弃人工操作。在对参数设置时，完全可以由机器人与机械协调进行，按照实际的生产需求，进行智能化应用。

3.4 在工程机械监控中的应用

将机电一体化技术应用在工程机械监控装置中，可以满足实时监控的需求，并且还具备自动诊断以及自动报警的功能。详细分析时发现，在机电一体化技术的应用下，生产线以及机床作业均被赋予了电子监控功能，在实际工程机械设备的运行中，可以实时监控发动机、液压系统及传动系统，以便后期故障维修和查询[4]。

3.5 在施工精度控制方面的应用

机电一体化技术在工程机械精度控制中也起着重要作用。运行电子控制系统时，要保证测量工作的准确性。现有的建筑机械在测量工程中通常采用人工测量，需要耗费较长时间，有测量误差，对工程质量有一定的影响。此外，产品的加工、机电一体化技术，有效地提高了产品精度、产品质量，为提高产量提供了有效的保障。

3.6 在降低工作强度方面的应用

在传统的工程机械施工过程中，需要应用大量的机械设备。部分设备的体积较大，人工操作难度较高，会在一定程度上增加施工的难度，从而增加工作人员的工作强度和工作量，不利于工作效率的提升。随着机电一体化在该领域的应用，较多设备实现了半自动化或自动化操作，相关技术人员只需要进行简单的控制就能完成相关操作，在很大程度上提升了工作效率和工作质量。在当今的机械工程操作过程中，更注重的是员工的机械操作，传统的操作方式很容易导致工作人员的疲乏，造成操作失误的情况出现，而机电一体化技术能进一步减少人工操作的步骤，降低操作失误的概率，为工作准确度的提升奠定了良好基础。

3.7 节能降耗方面的应用

机电一体化技术应用在工程机械中，有助于节能降耗。传统工程机械能源利用率不高，比如，液压挖掘机的能源利用率不足 20%。目前，我国对工程机械节能降耗有迫切需求，人们需要将机电一体化技术融入其中，借助机电一体化技术实现工程机械节能降耗的目标。例如，某公司将新型节能控制器应用在挖掘机上，挖掘机的能源利用率明显提升，与传统挖掘机相比，可以节约 25%的燃料。