机电一体化在工程机械中的应用分析

杨鸿伟

摘要：机电一体化在工程机械中应用是当前我国工程机械领域改革创新的重要方向，机电一体化涵盖了智能技术、计算机技术、自动化技术等诸多先进技术工艺。文章对机电一体化在工程机械中的应用展开探讨。

关键词：机电一体化;一体化;工程机械;机械技术

引言

机电一体化技术包括电子技术、信息技术以及机械技术等，它是由多种相关现代科学技术交叉与融合构成的综合性技术。近年来，随着我国现代科学技术的快速发展和综合国力的迅速提高，机电一体化技术在工程机械技术领域占据了重要地位，并经过不断创新和应用实践已趋于成熟。

1机电一体化技术特征分析

机电一体化技术包含电子技术、机械技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术和计算机技术等相关技术，而机电一体化技术又将上述多种技术进行有效的融合并在实际中加以应用，在目前的工程机械领域中，机电一体化技术广泛应用于各种自动化生产设备中。下面我从三个方面简单介绍一下机电一体化技术的特征。第一，應用广泛。机电一体化技术是一门交叉性强、并融合了多门技术的综合性技术，该技术涉及了各个行业领域的相关知识，因此，机电一体化技术在生活和工业的各个领域不仅应用频率高，而且应用范围广泛。第二，节能高效。机电一体化技术被广泛应用于生活、工业以及机械生产等各个方面，该技术被高频率、广泛应用的重要原因源于它的节能和高效。第三，数据支持。在长期的探索和发展过程中，机电一体化技术被广泛应用。在高频、广泛的应用中，该技术积累了大量可靠的理论知识，为我们后续的科学研究提供了强有力的技术支持和数据支撑。

2机电一体化在工程机械中的应用优势

2.1操作简便

因为当前的机电一体化技术越来越专业和先进，以该技术设计的各种机械设备逐步朝着专业化、综合化、精细化的方向迈进，设计人员可以通过开发性、升级性和衍生性等多种设计，来使得工程机械的操作和使用更为便捷化。人性化设计是当前工程机械设计中坚持的一大原则，相关设计人员可以从工程机械的使用需求、操作便捷性方面，使得工程机械中的相关按钮设计等更符合人的操作习惯。正是因为在工程机械设计阶段人性化概念的融入，使得机电一体化技术下的工程机械操作更具便捷性。

2.2应用面广

机电一体化技术具有综合性特征，具备自我保护、信息传导、数据分享、智能定位等多项功能，不仅体现在技术优势，还可以将设计管理、质检等环节串联在一起，让工程机械的操作具有延展性，比如振动压路机在作业过程中利用机电一体化技术可以实时掌握施工现场信息，技术人员可以合理调整施工方案，监理人员也能通过现场数据的分析保证施工质量，全面提升工程管理的科学性。

2.3降低能耗，科学节能

常规民用工程机械运行的过程中，需要消耗较多的机械能量。产生这种情况的原因，在于传统工程机械难以在额定的负荷下运行。在工程操作过程中，具有工程机械运行期间效益难以满足要求，超负荷生产等情况，均会影响机械施工中能源的消耗量，不利于工程机械单位资源的合理利用及经济效益的提升。机电一体化系统在工程机械中的应用，结合工程机械施工的具体情况，合理调节工程中的应用功率，发挥节能环保的作用。比如在企业行业中，则可以通过机电一体化系统降低人员消耗，合理控制能耗，促进工程机械行业的可持续发展。

2.4提升安全性

由于在以往的工程机械加工过程中，我们所使用的机床设备都比较落后，很多加工工作都需要依靠工人手动操作来完成，而有些员工技术方面又很难达到相应的技术要求，这不仅会由于工作人员的操作失误而对工人的人身安全构成威胁，更是增加了工程机械设备的故障率。想解决这一难题，就需要引入监控装置，以便对工人加工过程进行实时监控，在发现问题时能够及时掌握情况并解决问题，以减少事故发生概率，而机电一体化技术就能有效的解决这一技术问题。工程机械加工中应用了机电一体化技术之后，一旦有安全隐患出现，就可以被及时发现，对该安全隐患进行及时有效的处理，这样就能有效保证加工的安全性。

3机电一体化在工程机械中的应用分析

3.1工程机械故障诊断技术

在工程机械实际工作过程中，难免会出现各类因操作失误而引发的故障。在现代工程机械中应用机电一体化系统中的安全容错装置，可在一定程度上规避发生上述故障的风险。在工程机械设备中应用故障诊断技术，需要用到多种高新技术仪器，如红外线分光光度仪、金属微粒含量分析仪器等。应用故障诊断技术，能及时发现工程机械设备在工作过程中的异常情况，并依据特定算法做出具体判断，第一时间发出故障报警。应用故障诊断技术，能有效避免设备“带病工作”，降低发生安全事故的几率。

3.2分布式控制系统应用

一对多的分布式控制系统，也是机电一体化技术在工程机械中的一项应用。分布式控制系统按照一定的规则对原有的控制内容进行分类，将原控制内容分成多个类别的系统，然后再给每一类的系统匹配相应的子处理系统，以此达到提高系统处理能力和提升系统处理效率的目的。分布式控制系统与以往的集中式控制系统相比，该控制系统的控制能力更强、控制效果更理想，同时该系统也更能保证安全控制的实现。当下，该系统作为机电一体化技术的主流技术，不仅能够在工程机械施工和操作中达到良好的效果，而且正在向着测试、控制、管理一体化的综合性系统方向发展。

3.3电子负荷传感技术

在液压挖掘机中，电子负荷传感技术同样凸显了机电一体化技术的优势，在这一技术支持下的液压挖掘机集体结构得以大大优化，整个挖掘机作业的过程中，操作流程得以简化，具有更高的机械运行效率。比如，日本著名的制造厂商在液压挖掘机基础上进行了系统优化和改进，形成了新的电子负荷传感挖掘系统，该系统的存在提升了挖掘机的整体性能。GELL1系统是首创的电子计算机液压挖掘机系统，在系统运行的过程中，传感分布的动力和铲斗的不同位置可以在机械运行的同时，将盒子数据实时传输给驾驶室，驾驶室接收到这些信息以后，就可以快速根据这些信息来进行发动机、液压泵、控制阀的控制指令发送。机械在运行的过程中，其工作速度是由实际需求来决定的，电子负荷传感系统下的控制精度有所保障，动力、斗杆、铲斗等相关部件的操作更为平稳和精准。

3.4传感器检测技术

在工程机械设备中应用传感器检测技术，可以将非电量信号转换为有效电量信号，实现良好的数据收集与控制功能。应用传感器检测技术可以提高工程机械设备的整体性能。由于工程机械的作业环境复杂，因此对传感器的耐磨性以及密封性要求较高。在现代工程机械中，应根据环境温度将传感器的工作温度设置在50～120℃范围内，且上、下限的波动幅度要小于5%。还可以通过应用先进的固态传感器实现温度补偿功能，使工程机械时刻处于最佳工作状态。

3.5工程机械监控

在工程监控机械装置中利用机电一体化技术可以达到实时监控、自我诊断、自我报警等需求，比如当前机械零部件生产线以及机床作业中都设置了电子监控装置。在工程机械设备作业期间可以对液压系统发动机传动装置进行监控，一旦出现故障问题可以及时诊断与开展检修工作。

结语

综上所述，在现代工程机械中创新应用机电一体化技术，可大大提升现代工程机械设备的性能指标，大幅提高现代工程机械制造企业与使用单位的经济效益，推动了工程机械的信息化、智能化发展，在日后还需要关注机电一体化的应用与创新，推动工程机械事业稳定发展。

参考文献：

[1]刘鑫俣.现代工程机械中机电一体化技术的有效运用探讨[J].山东工业技术，2019（13）：56.

[2]张建明.现代工程机械中机电一体化技术的有效运用探讨[J].中国航班，2019（13）：1-1.

[3]李静君.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].建筑工程与管理，2020，2（3）：104-106.