機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析

張曉迪

（中交一公局第八工程有限公司，天津 300170）

1 機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)

機(jī)電一體化設(shè)備的使用范疇主要體現(xiàn)在機(jī)械自動(dòng)化以及機(jī)械工程方面，是后期電子工程技術(shù)得以發(fā)展的主要推動(dòng)力。目前，機(jī)電一體化已在工程機(jī)械領(lǐng)域有了超高的使用率與推廣率。機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)包括：（1）此項(xiàng)技術(shù)融合了多種學(xué)科知識(shí)，并且涵蓋了多種技術(shù)類型，具有極高的使用率且使用范圍較廣；（2）具有極高的優(yōu)化效果。在工程機(jī)械領(lǐng)域引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，可以提升生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念的落實(shí)[1]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中應(yīng)用的意義

2.1 有利于提高工程機(jī)械生產(chǎn)率，達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)

將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代工程機(jī)械中，有效提升了能源的利用效率，促使設(shè)備面向綠色方向發(fā)展。傳統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)備會(huì)嚴(yán)重影響能源的使用率，并且排出的污染物較多，會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以改善工程機(jī)械以及能源消耗問題，不僅能節(jié)約能源，還能降低成本支出。比如，對(duì)帶有電子節(jié)能控制的挖掘機(jī)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，泵的轉(zhuǎn)速得到有效優(yōu)化，能使泵的磨損得以有效降低，實(shí)施技術(shù)綜合控制后，泵的揚(yáng)程與功率均得以有效提高，這在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。并且可以對(duì)電子設(shè)備控制中心進(jìn)行調(diào)節(jié)功能的設(shè)定，待出現(xiàn)突然故障所帶來的設(shè)備磨損時(shí)，可以有效地保障設(shè)備的運(yùn)行安全，確保不會(huì)對(duì)效益產(chǎn)生影響[2]。

2.2 促使工程機(jī)械應(yīng)用面更加廣泛

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，促使工程的機(jī)械結(jié)構(gòu)愈發(fā)開放，各系統(tǒng)可以按照自己的屬性，獨(dú)立完成任務(wù)。除此之外，微型機(jī)電一體化的存在，可以支撐更小體積的機(jī)械設(shè)備去完成更精密的工作。例如，在部分強(qiáng)污染區(qū)或危險(xiǎn)區(qū)域，相關(guān)專家將現(xiàn)代工程與機(jī)電一體化技術(shù)相結(jié)合，研究出了無人駕駛挖掘機(jī)，其可以在遠(yuǎn)距離操控下，完成對(duì)施工區(qū)域的作業(yè)，這種形式可以在很大程度上保障人員的安全。除此之外，隨著微型機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，其被應(yīng)用到了更多的領(lǐng)域中，如醫(yī)療事業(yè)、軍事、工業(yè)發(fā)展、信息等方面，從而在很大程度上提升了人們的生活質(zhì)量與工作效率，并且還實(shí)現(xiàn)了成本控制。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用

3.1 實(shí)施監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備故障

不同部件的有效配合是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的必要條件。機(jī)械工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)反饋是安全工作的重要前提。在機(jī)電一體化開發(fā)技術(shù)的支持下，機(jī)械設(shè)備可以監(jiān)控自身運(yùn)行工作的狀態(tài)。故障或危險(xiǎn)因素的發(fā)現(xiàn)是有效診斷和有效預(yù)警發(fā)布的必要條件。管理員可以根據(jù)顯示器和指示燈輕松地確定相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，有助于確保機(jī)械設(shè)備的安全性。

3.2 在工程機(jī)械自動(dòng)化與半自動(dòng)化中的應(yīng)用

將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械機(jī)床以及生產(chǎn)線上，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)與控制，有效提升生產(chǎn)效率。并且將此技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械的生產(chǎn)與制造過程中，可以全面解放勞動(dòng)力，進(jìn)一步降低企業(yè)關(guān)于人工開支或者人員操作所帶來的失誤率。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，可以及時(shí)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改，進(jìn)而保障機(jī)械產(chǎn)品的制造精度，避免后期出現(xiàn)機(jī)械事故或者返工的情況[3]。

3.3 在工程機(jī)械智能制造中的應(yīng)用

目前，工程機(jī)械行業(yè)均朝著智能化方向在不斷地發(fā)展，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以使工程的機(jī)械智能趨于更加完善。在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上，智能化工程機(jī)械終會(huì)實(shí)現(xiàn)，相比自動(dòng)化，智能化技術(shù)更加先進(jìn)。因?yàn)槭褂米詣?dòng)化技術(shù)時(shí)，人工輔助是不可缺少的，必須對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。但是智能化技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代的工程機(jī)械中時(shí)，完全可以摒棄人工操作。在對(duì)參數(shù)設(shè)置時(shí)，完全可以由機(jī)器人與機(jī)械協(xié)調(diào)進(jìn)行，按照實(shí)際的生產(chǎn)需求，進(jìn)行智能化應(yīng)用。

3.4 在工程機(jī)械監(jiān)控中的應(yīng)用

將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械監(jiān)控裝置中，可以滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求，并且還具備自動(dòng)診斷以及自動(dòng)報(bào)警的功能。詳細(xì)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，在機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用下，生產(chǎn)線以及機(jī)床作業(yè)均被賦予了電子監(jiān)控功能，在實(shí)際工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)及傳動(dòng)系統(tǒng)，以便后期故障維修和查詢[4]。

3.5 在施工精度控制方面的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械精度控制中也起著重要作用。運(yùn)行電子控制系統(tǒng)時(shí)，要保證測(cè)量工作的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有的建筑機(jī)械在測(cè)量工程中通常采用人工測(cè)量，需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，有測(cè)量誤差，對(duì)工程質(zhì)量有一定的影響。此外，產(chǎn)品的加工、機(jī)電一體化技術(shù)，有效地提高了產(chǎn)品精度、產(chǎn)品質(zhì)量，為提高產(chǎn)量提供了有效的保障。

3.6 在降低工作強(qiáng)度方面的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的工程機(jī)械施工過程中，需要應(yīng)用大量的機(jī)械設(shè)備。部分設(shè)備的體積較大，人工操作難度較高，會(huì)在一定程度上增加施工的難度，從而增加工作人員的工作強(qiáng)度和工作量，不利于工作效率的提升。隨著機(jī)電一體化在該領(lǐng)域的應(yīng)用，較多設(shè)備實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化或自動(dòng)化操作，相關(guān)技術(shù)人員只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制就能完成相關(guān)操作，在很大程度上提升了工作效率和工作質(zhì)量。在當(dāng)今的機(jī)械工程操作過程中，更注重的是員工的機(jī)械操作，傳統(tǒng)的操作方式很容易導(dǎo)致工作人員的疲乏，造成操作失誤的情況出現(xiàn)，而機(jī)電一體化技術(shù)能進(jìn)一步減少人工操作的步驟，降低操作失誤的概率，為工作準(zhǔn)確度的提升奠定了良好基礎(chǔ)。

3.7 節(jié)能降耗方面的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械中，有助于節(jié)能降耗。傳統(tǒng)工程機(jī)械能源利用率不高，比如，液壓挖掘機(jī)的能源利用率不足 20%。目前，我國對(duì)工程機(jī)械節(jié)能降耗有迫切需求，人們需要將機(jī)電一體化技術(shù)融入其中，借助機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械節(jié)能降耗的目標(biāo)。例如，某公司將新型節(jié)能控制器應(yīng)用在挖掘機(jī)上，挖掘機(jī)的能源利用率明顯提升，與傳統(tǒng)挖掘機(jī)相比，可以節(jié)約 25%的燃料。

4 結(jié)語

當(dāng)前，在工程機(jī)械生產(chǎn)與使用過程中，機(jī)電一體化技術(shù)起著不可忽視的作用，促使現(xiàn)代化設(shè)備在使用過程中朝著更加高能、精密、高效率、安全等方向發(fā)展。未來發(fā)展中，需要不斷加大多機(jī)電一體化技術(shù)的研究與創(chuàng)新，有效提升我國的工程機(jī)械行業(yè)的整體水平，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。