石油机械机电一体化问题初探

刘洪轩 徐东雪 李福雷

(山东科瑞机械制造有限公司，山东 东营 257000)

近年来我国的机械工业逐渐开始引进电子技术，尤其是微电子技术，从硬件与软件两方面的结合提高机械性能，促使我国传统的普通机械逐步向智能化机械发展。这个发展趋向将会催生我国机械行业的重大变革，石油机械作为产能耗能高的行业，迫切需要向机电一体化方向改革。

1机电一体化是机械工业发展的新发展方向

1.1高效率、高精度

利用微型计算机这些高科技控制手段，让微电子技术与机械设备完美契合，让机械设备具备更好的精密度，同时还能够实现人机对话，能够依据作业控制指令做出反馈，迅速形成信息判断进行分析，让控制变得高速度、高精度。比如，数控专用精密机床就可以利用激光检测刀具实现精度的精准定位，实现精确到亚微米级的微细加工；热模锻压力机能够自动检测和控制润滑系统，对于轴承温度做出反应，对吨位、尺寸做出指示，实现自动上料下料，模具的传递与更换也能实现，其速度、准确度是人力无法相比的。

1.2处理变得更加可靠

机电一体化的设备能够实现自动诊断和检测，当设备过热或者出现负荷运转的时候，能够自动停止，或者按照其他方式来进行事故的处理。比如，当前很多的机械设备开始尝试使用电动来代替液压驱动，因为电动具有优势，能够消除油污，当故障发生的时候能够自动诊断，迅速完成零部件的更换，让维修工作变得更加迅速，维修变得相对简单。

1.3程序控制更加灵活

机械设备在计算机的控制下，其程序控制变得更加的灵活可变。计算机能够根据条件的变化与工艺的不同要求，及时调整其作业程序、工作内容、运动轨迹等，因此让设备具备柔性特点，更加容易去适应条件的变化。比如，现阶段飞机的电脑系统，能够随时检测发动机的工况，及时发出故障警告，还能根据飞行情况进行导航，飞行距离比较长的，还能计算出在哪个机场加油更加经济实惠。

1.4结构简化，产品紧凑

当前机械设备的技术比较先进，采用的多是新型传感技术、集成电路与微处理器等，原有的电驱动装置所需的控制柜等设备比较笨重，因此这些新型技术的应用能够让设备的结构更加简化，产品变得紧凑，零部件的数量也大大减少。比如汽车里程计，原先采用的机械式里程计，是经过蜗轮蜗杆减速后再用软轴传至里程表，经过减速器转换成里程，而现在的继电计数器，能够将车速直接转换成脉冲信号传送到计数器，结构变得更加简单，同时提高了可靠性。

机械设备具备了上述的4个特点，会在很大程度上提高经济效益。我国的石油工业等部门属于重工业，对于原材料的耗费比较严重，典型的耗能大，经济效益低。比如石油工业部门采用的电动机，对于电能的消耗比较高，根据相关数据统计，我国大约55%以上的电能被电动机消耗。我国现阶段的泵类机械和风机大约有1600余万台，倘若能够将800万台采用交流电机调速系统，能够节约用电30%～40%。

2石油机械机电一体化的问题探讨

石油机械涉及面比较广泛，设备包括了固定设备、车装与船载设备、大型设备、精密仪器，施工环境包括陆地、海洋、地面、地下，这些导致其作业劳动量大，能源消耗多，危险系数高，劳动效率不高，经济效益不能体现。如果能够通过机电一体化的途径，将传统的机械设备进行改造，在初级阶段逐渐提升石油机械工业的水平，需要注意如下几个问题。

2.1重视机电一体化问题，提高认识度

传统机械比较简单，主要由传统装置、动力装置和工作装置组成。机电一体化与传统机械产品的构成有很大区别，主要由计算机、驱动系统、动力系统、传感器和执行机构五大系统组成，除了机械主体还有其他辅助系统的配合。因此，石油机械企业的管理人员、设计人员、教育工作者等，都要提高机电一体化的认识，完善管理体制，从产品结构、教学内容、操作系统等方面来实施改进，加以重视。

2.2深入调查研究，制定可行性强的规划

作为石油企业要注重对国内外机电一体化的现状作出研究，根据收集的相关资料，预判机电一体化的发展水平以及未来的发展趋势，注意引进国外先进的技术与成熟经验。由于石油机械经常开展野外作业，需要面临复杂多变的工作环境，需要找出石油机械行业的优势与薄弱环节，通过分析和统计，对亟须改善的产品做出更新，制定切实可行的规划。可以先从普及率高、成本低的简单机电一体化产品入手，逐渐摸索经验，进而改造现有的机械设备，让机械与电子深度结合的产品逐步推广使用，实现机器仪表的自动化、高智能化。

2.3提高石油机械机电一体化的实用性

石油机械机电一体化是一个重要的技术问题，需要通过试点、推广的方式逐步突破。具体来说：①石油化工设备，除了对整个生产过程的计算机管理和控制，还要对风机、泵的交流电机调速，完成自动测试、数据的记录和处理；②设备集中的台站，要对转油站、泵站等开展自动检测与动态测量，运行监视；③成套车装设备的程序控制，比如测井设备、大型压裂设备、注水泥设备等，要引进自动程序控制，提高作业质量；④钻井等危险作业、远距离输油管线等，开展随钻测试与自动化管理。

3结语

综上所述，在现代社会各个经济领域已将实现了机械化生产，提升了工业化的生产效率。石油机械机电一体化，也将成为石油行业未来机械生产与控制技术的主流趋势。采用机电一体化，能够有效提高石油行业的生产效率，同时也是促使石油行业长期稳定发展的重要手段，需要引起石油企业的高度重视。