机电一体化技术在工程机械中的应用

机电一体化技术在工程机械中的应用

刘青松

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摘要：机电一体化技术在现代工程机械中取得广泛应用，有效融合了微电子和机械技术，集多重优势于一体，以模块化的方式组织设计与配套工作，富有智能化、模块化、个性化等多重特征，对提升工程机械运行水平具有重要意义。文章以机电一体化技术为主要研究对象，探讨其在工程机械中的具体应用要点，提出思路与方法，以期提升工程机械运行水平。

关键词:工程机械;机电一体化;机械运行水平

引言

生产效率高、能耗低，践行节能环保的发展路径，减小对生态环境的影响。充分发挥工程机械在自动化方面的优势，以便更高效地施工，减轻人工劳动强度，保证施工精度，营造安全的施工环境。机械设备的功能丰富，操作较便捷，需在设计阶段践行人性化理念，提高人机交互水平，使操作人员能够根据自身需求更为高效地操作。工程机械应具有足够的耐久性，随着工程机械使用时间延长，其在经济效益方面的优势逐步彰显，能够实现高质量、低成本的发展目标。

1机电一体化技术在工程机械中的应用

1.1传感器检测技术的应用

传感器检测技术可以实现非电量向电量的转换，应用于工程机械能够完整且及时地显示最佳数据，实现对运行数据的有效控制。随着传感器技术发展，融合信息化、计算机等技术，在灵敏性、稳定性、适应性等方面均具有突出的优势。工程机械的使用环境复杂，粉尘、泥浆等对机械设备的影响较明显，传感器应具备密封、耐磨的特性，以免出现异常。应用优质电子器件可以保证温度补偿的标准化与线性化，将温度控制在合理范围内。

1.2 I/O接口技术的应用

工程机械对信号的多元化提出较高要求，为了顺应行业发展，在配套微处理器的基础上联合应用I/O接口技术，能够实现对信息的有效处理;联合应用传感器，获得能够反映机械设备运行状态的信息，并对其进行逻辑分析、判断、转换，结合设备运行要求，生成执行机构的一体化控制指令，达到动态化调控效果。工程机械具备自诊断功能，可以基于U。接口技术完成基于信息的一系列操作，如信息优化、系统显示。配套单片机能够完成数据采集、传递、处理相关操作。

1.3故障诊断技术的应用

基于机电一体化技术的工程机械运行效率较高，存在噪声低、稳定可靠等特点。功能层面的提升丰富了工程机械的配套技术，技术融合时，可能出现协调不佳或其他方面的问题。此时，相关技术人员需要建立安全容错体系，帮助工程机械规避风险，保证机械运行的安全性和稳定性。故障自诊断功能模块属于工程机械的重要组成部分，可以及时发现设备异常，基于算法确定故障的具体部位，对故障形成正确的认识，及时定位和修复设备故障。电子故障诊断技术体系中，根据实际需求灵活选用红外线分光光度仪、金属微粒含量分析仪、超声波探伤仪等仪器。

1.4在柴油机自动控制中的应用

工程机械的运行负荷较大，对机械的动力核心提出较高的要求，为顺利推动机械运行，通常配套柴油机。技术人员通过降低柴油机污染物等级和提高燃油效率等方法，实现柴油机运行状态的优化。机电一体化技术为柴油机的自动控制提供可能，在合理的控制机制下，可以降低柴油机日常运行中的废气排放量，提高其动力性能;能够及时监测工程机械的运行状态，进行合理的调整，保持运行全程的最优化，使用自动控制调速器能够保证柴油机的合理运行。在动态化调控机制下，柴油机的经济效益和生态环境效益均提升。

1.5实现工程机械自动化作业

应用机电一体化技术可以提高工程机械的自动化水平，对保证质量、提高效率、减轻员工劳动强度等均具有积极意义。现代大型工程机械中，在技术层面进行大量突破，如配置电子系统控制的自动变速箱，可以提高挖掘机、推土机等相关工程机械的燃油经济性，有效地控制运行全过程的发动机功率。

1.6分布式系统的应用

在工程机械的机电一体化技术应用中，分布式控制系统能够对现有控制内容进行分类，分别对应特定的子处理系统，能够取得传统集中式控制方式不具备的良好控制效果。分布式控制系统在工程机械中的应用频率逐步提高，能够给实时调度、在线最优化等目标的实现提供更可靠的技术支持，逐步朝着“测、控、管”一体化的综合性系统方向发展。分布式控制系统主要实施二级或三级模式，在部分应用要求更高的工程机械中，具备更多的分级数量。

1.7在改造机床方面的应用

数控机床对产品加工精度具有较高的要求，配套模具存在偏差可能导致加工后的产品难以满足质量要求，实际使用中存在异常。机电一体化技术对精确度的要求较高，配套高效的检测系统，将其应用于工程机械，能够有效解决传统方式下数控机床精度有限的问题，有利于数控机床自动化目标的实现。

1.8在包装机械中的应用

包装机械的内部组成复杂，任意部分存在异常均会对机械设备的整体运行状态造成不良影响。控制连杆属于机械的关键部分，可能影响机械整体运行效果。向包装机械中融入机电一体化技术，能够达到化繁为简的效果，使包装机械更顺畅地运行，提高作业效率，降低在检维修方面的成本投入。

1.9一体化智能化轨排

轨道成套智能化建造设备主要由智能分枕机、智能粗铺机、智能精调机、承轨台检测机器人等设备组成，能够实现混凝土浇筑质量和精度智能控制、轨排轨枕自动分枕定位组装、轨排智能运输定位和粗铺、轨排自动精调锁定，进行数据实时上传、承轨台数据智能测量、扣件自动精准配置的智能一体化施工工法，提高施工功效及工程质量。

2机电一体化技术在工程机械中的应用展望

(1)智能化。随着机电一体化技术理论的成熟以及实践经验的积累，融合人工智能、生命科学等相关领域的前沿技术，模拟人类的智能活动，促进工程机械的智能化运行。(2)模块化。模块化发展方式下，工程机械的复杂度降低，达到产品标准化生产、减少资源浪费等多重效果，工程机械的性能优势得到有效发挥。(3)个性化。市场竞争日趋紧张的环境中，厂商推出的机电一体化产品应能够提供定制服务，满足不同个体的特定需求，提高市场竞争力，稳定市场份额。工程领域中，个性化的机械设备能够有效推动工作开展。(4)微型化。机电一体化技术与纳米技术、机械技术的融合是必然趋势，能够保证工业产品的生产质量，减少成本投入。(5)高性能。工程机械需要具备足够的性能优势，满足实际生产需求。因此，在机电一体化技术的发展中，需要向高性能的趋势迈进，凭借良好的性能优势为日常工作助力。CNC系统中含有多个CPU结构，配套多条总线，显著提高工程机械性能。(6)节能环保。面对资源日益紧缺的发展环境，节能环保发展之路势在必行，在机电一体化技术的应用中，应充分关注资源的节约化利用以及生产废弃物的深度处理，最大限度减小因生产作业导致的资源浪费、环境污染问题。

3结语

工业生产中，工程机械属于重要组成部分，通过优质工程机械的配套，能够给工业的发展提供助力。在工程机械的技术配套中，机电一体化技术极具代表性，能够引领工程机械行业向高品质、自动化、智能化等方向迈进，进入新的发展阶段。相关技术人员需要正确认识机电一体化技术的重要性，把握发展机遇，注重技术在工程机械领域的应用与创新，以期取得更为显著的发展成果。

参考文献

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