工程机械机电一体化技术的应用与发展探究

杨洪亮

摘要：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。

关键词：工程机械;机电一体化技术;应用;发展

1机电一体化技术相关概念

当前机电一体化技术被广泛用于工程机械领域，涉及电子控制、机械控制、液压控制等技术。工程机械与机电一体化技术的融合能够优化生产操作，目前我国工程机械行业在利用机电一体化技术的过程中已经实现了对微处理器的改进，可以有效减少工业制造中存在的误差，如今对机电一体化技术利用提出越来越高的要求。需要设计人员根据工程机械的特征创新思想，进一步促进电子技术与机械技术的融合。

2 机电一体化技术在工程机械中的应用

2.1 电液控制技术

电液控制技术是机电一体化技术的重要表现，这一技术在工程机械领域的应用可以提高作业的安全性。传统的工程机械存在一定的功能局限性，应用时的效率低，危险系数高，机电一体化技术下的工程机械操作精度有所提升。比如，在一些领域的液压挖掘机中，就应用了电液控制技术，该技术使得机械控制系统的功能更为全面，其中，传感器、控制器和角度设定器作为重点部件，完全满足了液压挖掘机的平整加工、压实整平需求。当前的技术发展条件下，自由控制、变结构控制和神经网络控制都具有了一定的理论支持，但在具体应用时还存在着一些现实性的问题，控制算法的复杂性使得传统的机械技术很难达成，只有现代化的控制理论方可实现。

2.2 节能控制技术

工程机械多为大型设备，在应用时的功率高，处于高强度的运行条件下，根据相关的数据调查，工程机械的能量利用率仅达到了20%，存在十分严重的能源浪费情况。机电一体化在当前工程机械中的应用还体现在节能控制技术的应用中，比如，功率单元电子控制器在一些机械设备中的应用，充分发挥了现代电子技术与节能控制技术的优势，在微型电子计算机的参与条件下，根据需求来进行发动机速度和液压泵输出的灵活控制，机械运行中的燃油消耗量大大减少，实现了节能。与此同时，CPUC在机械设备的运行中，实时监测的发送机的速度、液压压力等参数，有效根据所获得的这些数据和信息，确定最优的泵输出，保持了发动机最为理想的运行状态，在功率单元电子控制器下的发动机运行效率得以大大提升。

2.3 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機械运行的同时，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。

2.4 遥控通信技术

工程机械现代化的发展过程中，遥控通信技术的应用范围非常广，在一些高难度的工程机械作业中，这一技术的优势非常突出，比如，在核污染、火力或者水下项目中，遥控通信技术就是关键性的技术。随着当前信息时代的到来，信息和通信已然成为了工程机械中不可忽视的重要方面，尤其是GPS定位系统在一些工程机械中的应用，大大提升了机械的整体性能。比如，美国在部门车辆中安装了无人地面车辆系统，这一类型的车辆下，有效发挥了遥控通信技术的优势，不同的车辆之间可以实现高效、便捷的通信。

2.5 自动化技术

自动化技术是机电一体化技术中的核心技术，随着互联网时代的到来，自动化技术不仅仅被应用在工程机械领域，更是在很多方面都有着良好的应用，工程机械的自动化技术下，机械设备的故障诊断、状态监测和实时数据采集都可以由自动化模块来实现，使得机械设备可以保持在最佳的运行状态下。因为工程机械处于高强度的运转状态下，再加上运行环境复杂，使得工程机械设备可能会面临着一定的故障威胁，而自动化模块的故障识别、判断和诊断能力非常强，完全可以保持设备的高效运转，满足生产的需求。现阶段很多生产领域工程机械的应用不仅加大了各种自动化技术的投入和研发，更注重对新型智能化技术的应用，有效推进了工程机械中相关资源、数据的整合。

3机电一体化系统在机械工程中运用的未来展望

3.1柔性化

在机电一体化技术的应用过程中，柔性制造系统主要指的是信息系统和物质储存系统。柔性化制造是建立在现有技术基础上，柔性化制造系统模式可以变换加工对象，在实际应用中确定具体机械制造过程，对加工设备和物料进行合理选择。柔性化制造系统在我国机械工程应用范围不断扩大，在实际应用中也起到了重要的作用。机电一体化系统柔性化制造模式可以满足多批次不同产品的需求，有效的结合市场的实际需求进行调整，确保人力资源和设备资源得到合理的应用。

3.2智能化

工业数字化、智能化发展的环境下，越来越多的信息化设备开始和机电工程融合，促进了机械工程事业的发展。机电一体化系统在机械工程中的应用，能够实现工程项目的智能化、全程化管控。在未来机械工程发展的过程中，还将整合人工智能、计算机工程科学、心理学等多学科内容，更好的为机械工程发展服务。基于机械工程建设的需求不断创新发展，持续提升机械工程生产的质量及效率，强化管理效果，降低能源消耗量。

3.3微型化

近年来我国机械工程技术水平不断提升，技术研究的重视程度增强，且机电一体化系统逐渐趋向于微型化的方向发展。当前机电一体化系统技术的标准，一般电子机械的体积和尺寸均低于1cm3，在未来的发展过程中，还会趋向于更小的微型化目标、方向发展。微机电一体化技术，能够将机电技术融合为一体，且通过更小的体积，更低的能源消耗量及灵活的应用能力等，在机械工程中全面得到应用。超精密加工技术的研究质量，能够直接影响微机电一体化产品生产的效率，故而需要加强研究与创造，为机械工程行业的发展奠定良好基础。

3.4网络化

机电一体化产品的应用，能够发挥远程控制的作用。将机电一体化系统与网络连接，实现网络化的远程监管，自动化控制。比如可以通过现场监控总线、移动局域网监控技术等，为机械工程工作的开展创设便利条件。在网络化的管理模式下，还能够实时与相关部门、技术人员沟通等，合理应用各类资源，加强信息沟通及技术研究。

结束语：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，提升现代工程机械的自动化与智能化水平，有效推进工程机械行业的转型升级，促进我国经济稳步发展。

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