中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北 宜昌 443004
摘要：在工业领域，随着市场竞争的加剧，行业发展普遍将工程机械作为一项重点内容，成为增强综合实力和市场竞争力的必要元素。机电一体化技术的应用，能够实现机械的高效运转，降低作业成本，促进机械领域的变革。本文首先概述了机电一体化技术的特点，然后介绍了在建筑工程机械中的具体应用，最后指出发展应用前景，以供参考。
关键词：工程机械；机电一体化；技术；应用
机电一体化技术的发展历程，主要包括三个阶段：第一阶段是上个世纪60年代，此时该技术刚刚出现，人们将其应用在机械产品中，实现了性能的优化；第二阶段是70-80年代，伴随着通信、控制、计算机等技术的出现，提供了有利的条件，该技术的发展进步最快；第三阶段是90年代后期至今，该技术在智能化的方向上，踏上了新的发展道路。以下针对机电一体化技术在工程机械领域的应用进行深入探讨，希望推动我国工业产业的快速发展。
1、机电一体化技术概述
从本质上来看，机电一体化技术是多种技术的综合，包括电子技术、信息技术、机械加工技术、计算机技术等。在我国，机电一体化技术出现在上个世纪70年代，相比于国外出现时间较晚，但是由于发展进步速度快，因此目前该技术的应用位居世界前列。一方面，提高了机械设备的使用性能，另一方面也增加了经济性和可靠性。当前工程领域对于电子设备的使用比较普遍，机电一体化技术随之广泛应用，能够对设备的运行状态进行监控，并能够检测、消除故障，保证运行稳定性。
具体分析可知，机电一体化技术的特点如下：第一，高精度。该技术的应用，不仅能够提高机械的工作效率，而且显著提升了精准度。以混凝土搅拌站为例，应用由计算机控制的电子称量系统，一来可以实现自动计量，二来提高了混凝土的摊铺效果，三来混凝土生产效率提高，降低了人力成本。第二，自动化。该技术的应用，促使机械设备处于全自动状态或半自动状态，显著减少了工作量。相比于人力操作，因人员疲倦、环境条件影响容易发生操作失误的情况，应用机电一体化技术则能够避免这些问题的发生。第三，自动检测。该技术的应用，能够对机械中的子系统进行检测，从而明确机械的运行状态。如果发现异常情况，系统会自动报警，然后分析故障位置和原因，以便工作人员及时进行检修。如此一来，机械的连续工作时间延长，避免停机维修带来的经济损失。
2、机电一体化技术在工程机械中的应用
当前，建筑工程的规模越来越大，对于施工质量要求不断提高，因此机械设备的重要性更加明显。而机电一体化技术的应用，体现在以下几个方面：
2.1 运行状态监控
在建筑工程中，机械设备的种类较多，从系统构成上来看，主要包括制动、液压、传动、发动机、工作装置等，只有各个部件协调配合，才能够保证机械正常运转。然而，在内部和外界因素的影响下，机械容易出现一些故障，通过人工进行监控和检测具有难度。机电一体化技术的应用，能够实时监测机械的各项运行数据，并进行分析和诊断，一旦发现问题或故障，就会发出警报，并通过指示灯或显示器，直接告知工作人员，提示及时进行检修。监控机械的运行状态，能够避免发生严重故障，从而延长使用寿命，降低运维成本。
2.2 优化柴油机控制
对于柴油发动机而言，提高动力和经济性、降低污染排放，是行业发展的重要目标。一直以来，排放质量和最低油耗这两个因素之间的矛盾，成为柴油机发展的重大阻力，应该寻求两者之间的平衡点。过去采用的技术措施，是将油耗控制在最佳范围，然而排放物的浓度有所提升，显然和发展目标相违背。考虑到供油方案直接影响油耗和排放，因此可以从供油上入手。在机电一体化技术的支持下，使用电子油门、电子调速器、自动温控装置等，能够适应各种不同的工况，在满足排放指标的前提下，能够保证最佳油耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3 提高机械精准度
在建筑工程中，机械设备的精准度会影响到施工质量。基于此，机电一体化技术的应用，能够促使机械实现自动控制或半自动控制，不仅提高了作业精度，而且降低了人力成本。以混凝土的生产为例，人工控制会导致砂率、含水率等指标的计算不准确，继而影响配合比设计，可能导致混凝土的强度等级、和易性、坍落度等难以达标。采用机电一体化技术进行控制，各种材料的称量十分准确，满足混凝土的设计要求，最终促进施工质量的提升。
2.4 降低能源消耗
机械设备在建筑工程中的应用，早期由于技术限制，机械的利用率低，成本和能耗高，因此无法充分发挥机械的功能作用。以老式的液压挖掘机为例，数据调查显示用于施工中的燃料消耗占比30%，无功消耗占比70%。随着机电一体化技术的出现和应用，机械的能耗明显降低，而工作效率则大幅提升。以卡特电子节能控制系统为例，能够协调发动机的能力，将其用在挖掘机中，施工效能得到充分利用，同时燃料消耗明显降低。
2.5 其他应用
第一，在建筑工程中，还有许多机械设备应用了机电一体化技术，例如装载机、推土机中的自动变速器，能够依据负荷的变化，对传动系统进行相应改变。不仅提高了能源利用率，充分发挥机械性能，减少人工操作的工作量；而且能够避免发生设备事故，如断臂、翻车等，保证运行作业期间的安全性。第二，针对部分危险恶劣的施工环境，人工操作会威胁身心健康。在这种背景下，机电一体化技术的应用，能够代替人工执行一些操作，避免人员暴露在危险的环境中，促进施工作业的顺利进行。第三，工程机械运行的影响因素，包括温度、湿度、环境、气候等。在机电一体化技术的应用下，机械设备的性能明显提升，在-40℃到80℃的环境中，均属于正常的作业区间，保证运行的稳定性。
3、机电一体化技术的应用前景
3.1 高性能
高性能体现在三个方面，一是速度高，二是精度高，三是可靠性高。以新型的CNC系统为例，由多个CPU结构和多个总线连接而成，系统应用期间，最大的优势在于可以同时处理多项任务，以生产出高性能的产品。
3.2 网络化
所谓网络化，就是和网络信息技术相融合。机电一体化技术的功能和质量不断提升，才能够在激烈的市场竞争中占得先机。如今网络信息技术的应用比较普遍，和机电一体化技术相互融合，成为时代发展的必然需求，有利于推动远程监控技术的发展。
3.3 微型化
微型化就是应用微电子技术，实现机械技术和电子技术的纳米级结合。这些产品的尺寸小，往往处于纳米、微米级别，体积在1cm3以内。将其应用在医疗、军事等领域，具有运动灵活、耗能低的特点，继而促进相关行业的发展。
3.4 智能化
机电一体化技术的发展离不开控制理论，这是机电一体化技术在传统上和现代化的区别，之间的差异也就是智能化的体现。具体来说，智能化结合了生理学、计算机技术、人工智能等科学，和机电一体化技术相融合，能够拓宽适用范围，实现产品性能、功能的现代化。
结语：
综上所述，机电一体化技术具有高精度、自动化、自动检测的特点，以建筑工程机械为例，该技术的应用主要包括运行状态监控、优化柴油机控制、提高机械精准度、降低能源消耗等方面。通过分析可知，在未来，机电一体化技术的发展趋势是高性能、网络化、微型化、智能化，促进我国工业的快速发展。
参考文献：
[1] 郭瑜.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].现代工业经济和信息化,2015,5(23):27-28,30.
[2] 陈伟洪.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析[J].装备制造技术,2014,(01):77-78,89.
[3] 潘柯铭.探讨工程机械中机电一体化技术的应用[J].科技资讯,2015,13(08):64.
论文作者:方勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/15
标签：技术论文; 机电一体化论文; 机械论文; 工程机械论文; 机械设备论文; 为例论文; 作业论文; 《防护工程》2017年第20期论文;