机电一体化技术在工程机械中的应用

文/骆名壮（河北港口集团秦皇岛港股份有限公司第六港务分公司）

随着时代的发展和社会的进步，新时期国家经济社会发展水平不断提高，科学技术水平也在不断升级，越来越多的新技术、新方法应用于行业发展中且发挥着重要的作用。在工程机械领域随着工业生产规模的扩大，工程机械对智能化、自动化等方面的发展需求也在不断增长，加强工程机械中机电一体化技术的应用情况与对策探究具有重要的社会意义和时代价值。

一、机电一体化系统与工程机械中的相关概述

在传统的工程机械工作中，机械设备生产以及成品实验在机电一体化系统中的应用，多是由于设备本身不同功能以及版块间调节不利、整顿程度不同导致的，而机电一体化系统的引进可以保障能源得到充分应用，避免浪费，进而达到节能目标。也可以保障工程机械运行安全，增加机械不同板块运转以及调节，减少能源损耗，增加机械运转的运动功效。

工程机械行业的发展规模不断增大，呈现出系统化的基本特征。自动化技术在社会发展的不同行业中逐渐普遍应用，特别是在工业机械中，获得了良好的应用效果。机械设备自动化是工程机械的关键特征，增加了作业效果，减少了劳动强度，避免了由于人为工作过度劳累导致的安全问题。机械工程的制造结构较为复杂，零配件以及部件多，一般技术无法保障生产的效果。而使用机电一体化技术，可以提升产品生产效率。机电一体化系统在工程机械中的应用，对于精度控制也有一定作用。通常加工制造有精密度要求和标准，应注意在工程机械的设备、加工、生产等方面满足要求，提高精密度，进而满足工程机械应用的实际需求。

二、机电一体化技术在工程机械中的应用

（一）进行作业精度的控制

在工程机械制造质量控制中，必须保证对精度的控制，如果制造的零部件或者成品的精度达不到要求的话，直接影响设备的整体运行效果。在机电一体化技术的支持下，信息技术和电工电子技术的应用能够提高工程机械制造中的精度。例如，在具体的建筑生产中，进行混凝土搅拌原材料称量的过程中，传统的称重方式需要依靠计量工具，会受到人为因素和外部因素的影响，造成误差的出现。而机电一体化设备的应用之后，通过利用电子称量系统，通过系统能够对精度进行有效的控制，避免了在称重过程中所造成的人为误差。此外，在铺路工程建设中，使用自动找平系统，在超声波技术的辅助下，实现对浇注材料的供给和摊平，提高工程的质量和效率。

（二）进一步促进自动化技术不断优化

机电一体化技术在工程机械中应用范围广泛，且发挥着积极的作用，但是也要看到随着生产建设规模不断扩大，建设要求越来越高，机电一体化技术想要更好地发挥其效用，就需要进一步加强功能的完善，不断进行自动化技术的革新，这样才能切实顺应时代的发展要求，体现其价值，未来应当向着全面自动化的方向拓展，在基础管理的前提下进一步减少人员的投入，最大限度保证以最少的投入实现最大的价值。此外机电一体化技术的应用还将在突发情况的处置等方面发挥重要的作用。工程建设规模不断扩大，发展要求越来越高，机电一体化技术也需要不断加强新技术的升级，尤其是围绕现场突发情况的处置和应急处理等方面应当进一步提高敏感性，这样才能更好地在保证基础运行的基础上减少对工程项目建设整体进程带来的影响，提升信息处置和诊断处理成效。诸如可以打造自动化的运行系统，借助光学技术等进一步加强传感器的敏感度测试，不断提升设备的精度，从而全面提升技术应用成效。

（三）工程机械自动化操作中机电一体化的应用

随着我国科技的持续进步，自动化技术成功被应用于工程机械领域，促使机械设备操作日益高端化。将机电一体化技术应用于工程机械的自动化操作中，可以提升机械的自动化操作程度，进而获得更高的操作效率，同时还能减少人工的投入，为企业节省劳动力费用。传统的挖掘机通常都在使用挖掘轨迹控制体系，此控制系统可以对挖掘机铲斗的运行轨迹进行预测；而微机控制系统能控制挖掘机的铲刀及臂杆运行，进而提前编程挖掘工作，并对其进行实时控制，促进挖掘精准度的大幅度提升，此挖掘机可在挖掘精准度较高的工程操作中广泛使用。

（四）实时监控运行状态及设备故障

现代中国的建筑工程构成复杂，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，机械设备可以监控企业自身运行工作的状态。故障或危险因素的及时发现是有效诊断和有效预警发布的必要条件。工作管理员可以根据显示器和指示灯轻松确定相关设备的状态，有助于确保培训设备的安全操作效率和安全性。

（五）在节能方面的应用

机电一体化是将不同现代技术有机结合的技术之一，涉及到微电子技术、机械技术、传感器技术、接口技术、微电子技术研究信号变换技术等。通常，具备现代化基本特征的设备均属于机电一体化设备。近年来，工业发展对能源需求量逐渐提升。运用机电一体化系统，可以控制能源损耗情况。例如，液压挖掘设备能源在运用过程中的能源利用率约为20%。可见，机电一体化系统在工程机械上的能源损耗较大，应研究机电一体化系统，在加入节能功能，实现机电一体化技术的节能效果。目前，日本某企业在机电一体化中融入节能功能，研发了OLLS系统，提高了能源的利用效率。经过计算和分析，这种系统的能源利用率提高了10%。随着机电一体化系统在工程机械上的应用逐渐增多，该公司还完善了机电一体化系统，研发了卡特电子效率机器，应用效果良好。目前，机电一体化在工程机械中的发展已经取得了一定的节能环保效果，未来有望实现零污染。此外，在工程机械中大量应用可再生能源，保障废物可以得到重复利用，增加了回收效率。

（六）智能化和自动化作业方面的应用

智能化和自动化是未来工程机械的发展趋势。工程机械应用机电一体化技术，可以明显提升智能化和自动化生产水平，进一步优化机械操作流程，降低对人力的依赖，降低工作人员劳动强度，提高生产效率。部分生产流程存在安全隐患，如果采用机电一体化技术，就可以有效保障人员的生命安全。工程机械应用机电一体化技术，可以实现智能化和自动化作业，这就要求传感器性能良好和智能分析系统稳定。例如，日本三菱公司在挖掘机中纳入挖掘轨迹控制系统，该系统可以设定铲斗运动轨迹，在微机控制系统的辅助下自动控制铲刀和动臂杆的运动，实现挖掘机的精准作业。

三、结语

工程机械对人们的生产和生活有着重要作用，而在工程机械中应用机电一体化技术能够提高机械效率和质量，保证设备安全稳定运行。此外，一些设备制造人员应该认识到机电一体化技术应用的重要性，加强对工程机械过程的管理，保证机电一体化技术能够发挥应有的水平，从而更好地推动我国机械制造业的健康发展。