趙鵬輝 張汝庭 鄭少軍 馬艷艷

摘 要：20世紀(jì)80年代作為工程機(jī)械行業(yè)的核心技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)得到了高速發(fā)展，尤其是在微處理技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)、檢測與傳感技術(shù)、信息處理等多個(gè)高新技術(shù)方面為工程機(jī)械發(fā)生革命性的發(fā)展提供了有利的保障。從而在根本上改變了工程機(jī)械的整體面貌，從多個(gè)層面都極大的促進(jìn)了產(chǎn)品性能的快速提高，使得工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；工程機(jī)械；電子控制

由于社會(huì)的高速發(fā)展，現(xiàn)代工程的復(fù)雜程度越來越高，而且對工程施工中的要求也越來越高。而工程機(jī)械的整體性能和自動(dòng)化程度會(huì)直接影響到施工工藝的好壞，而工程機(jī)械的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)部分質(zhì)量與性能的優(yōu)劣又直接影響到工程機(jī)械的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。所以，現(xiàn)實(shí)的需要極大的促進(jìn)了機(jī)電一體化的迅猛發(fā)展。

以微機(jī)或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)目前在國外工程機(jī)械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及，并已成高性能工程機(jī)械不可缺少的組成部分。工程機(jī)械的機(jī)電一體化和智能化將是今后發(fā)展的兩個(gè)重要方向。

一、由于機(jī)電一體化的高速發(fā)展，現(xiàn)代工程機(jī)械全面進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)代。通過引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，使液壓技術(shù)和電子控制技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而極大地提升了工程機(jī)械的多方面性能，比如機(jī)械的動(dòng)力性、安全可靠性、燃油經(jīng)濟(jì)性、操作舒適性以及作業(yè)效率、作業(yè)精度、使用壽命等。在目前階段，以微型機(jī)電一體化設(shè)備為核心的電子控制設(shè)備已經(jīng)在現(xiàn)代工程機(jī)械中相當(dāng)普及，微型電子控制技術(shù)已從多方面深入到工程機(jī)械的各個(gè)領(lǐng)域。并且，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)際需要對工程機(jī)械性能要求越來越高，微型機(jī)電一體化設(shè)備在工程機(jī)械上的應(yīng)用也將更加廣泛，當(dāng)然其結(jié)構(gòu)將越來越復(fù)雜。

二、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)已成為現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù)水平的一個(gè)重要根據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展，以及現(xiàn)實(shí)生活中對機(jī)械產(chǎn)品性能的要求也在不斷的提高， 機(jī)電一體化控制系統(tǒng)在工程機(jī)械產(chǎn)品中所占的比重也就會(huì)越來越大，而且其自身的功能也會(huì)隨之越來越強(qiáng)，在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用范圍也將越來越廣，當(dāng)然在不斷的升級改進(jìn)的過程中，其自身的復(fù)雜程度也隨之越來越高，所以這樣就在使用與維修的過程中對人員也提出了更高的要求。

三、由于在全世界普遍推行的綠色環(huán)保理念，現(xiàn)代工程項(xiàng)目施工同樣要求工程機(jī)械具備以下性能：

1：在生產(chǎn)的過程中生產(chǎn)效率要高而且在整個(gè)過程中能量的損失要盡可能的小，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的；

2：機(jī)械的自動(dòng)化程度要足夠高，這樣才可能保證施工的質(zhì)量足夠好，機(jī)械的精度也能達(dá)到足夠高；

3：該工程機(jī)械的性能要穩(wěn)定，保證在工作的過程中可靠、安全，并且要盡可能使機(jī)械的壽命夠長；

4：該工程機(jī)械還需要具有較好的經(jīng)濟(jì)性，能夠具有較高的技術(shù)價(jià)格比，同時(shí)還要盡可能的降低在制造和使用過程中產(chǎn)生的成本；

5：該工程機(jī)械的操作要輕便、簡單、不會(huì)耗費(fèi)較大的勞動(dòng)強(qiáng)度，駕駛員的工作環(huán)境好，而且在工作過程中具有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、故障自診及自動(dòng)報(bào)警的功能，從而能夠及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障部位，從而大大減少停機(jī)維修作業(yè)的時(shí)間。

四：目前工程機(jī)械的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)主要用來實(shí)現(xiàn)如下功能：

1：通過工程機(jī)械中機(jī)電一體化設(shè)備中的電子監(jiān)控、故障自診和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)對工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，如果工作中一旦出現(xiàn)任何的異常現(xiàn)象，系統(tǒng)就能自動(dòng)的報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障發(fā)生的部位，可以極大的改善駕駛員的工作環(huán)境，提高機(jī)器整體的工作效率，同時(shí)可以簡化設(shè)備維護(hù)和檢查的工作，降低使用和維修的費(fèi)用，縮短停機(jī)進(jìn)行維修的時(shí)間，從而大大的延長了設(shè)備的使用壽命。

2：由于全國都在推行節(jié)能減排工作，因此就需要通過機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行節(jié)能降耗。而傳統(tǒng)工程機(jī)械的能量利用率普遍較低，所以需要大力發(fā)展機(jī)電一體化設(shè)備，盡可能的降低生產(chǎn)和使用過程中的能耗。

4：機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可以極大提升工程機(jī)械的提高作業(yè)精度。為了保證工程的作業(yè)精度，工程中都廣泛采用了機(jī)電一體化控制的電子系統(tǒng)，并使作業(yè)過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

5：機(jī)電一體化技術(shù)在其他方面的應(yīng)用則主要體現(xiàn)在一些國外生產(chǎn)的裝載機(jī)、推土機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)等多種工程機(jī)械上。自從有了電子控制的自動(dòng)變速器，工程車輛能夠根據(jù)其自身的外負(fù)荷的變化情況自動(dòng)的改變自身傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，這不僅可以充分的利用發(fā)動(dòng)機(jī)的整體功率，還可以很大程度的提高燃油的經(jīng)濟(jì)性，最重要是在整個(gè)過程中極大的簡化了操作步驟，并且降低駕駛員和維修工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。而且為了能夠有效地防止與預(yù)防翻車和斷臂事故，從根本上提高作業(yè)的安全性，現(xiàn)代的起重機(jī)基本都廣泛地采用了機(jī)電一體化的控制力矩限制器。為了能夠真正的實(shí)現(xiàn)無人駕駛，從而使工程機(jī)械能在比較危險(xiǎn)的地帶或者在人無法接近的地點(diǎn)進(jìn)行長時(shí)間的作業(yè)，某些國外工程機(jī)械上都開始設(shè)置無線遙控裝置。

機(jī)電一體化技術(shù)是集合了機(jī)械、光學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)、控制、信息等多種學(xué)科的交叉綜合性技術(shù)。它具有良好的發(fā)展趨勢，而且它的發(fā)展和進(jìn)步在很大程度上依賴于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，但是在很大程度上又能夠促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，地位也越來越重要，其必將會(huì)為工程機(jī)械的發(fā)展帶來革命性質(zhì)的飛躍。同事設(shè)備在使用和管理過程中的以人為本的原則也說明了：作為現(xiàn)代工程施工中工程機(jī)械的使用、維修的管理人員，應(yīng)當(dāng)盡快了解并掌握這門技術(shù)，只有這樣才能夠?qū)⑦@門高科技更好地融入到科學(xué)技術(shù)越來越濃厚的現(xiàn)代工程施工中。