摘要：工程机械的性能、自动化程度及经济适用性直接关系到工程的整体质量和施工进度。机电一体化技术在科技的推动下，得到了长足的发展，被广泛应用到工程机械中，在提高工程机械的运行效果、安全性和可靠性方面发挥了巨大作用，同时也提高了工作效率，保证了施工质量，得到广大业内人士的肯定。本文从目前我国机电一体化发展现状入手，简要阐述了机电一体化在工程机械中的实际运用，且对机电一体化的未来发展趋势进行了展望，以期促进机电一体化在工程机械中的发展与进步，进而推动工程机械与现代科技实现完美融合的目标。
关键词：机电一体化；工程机械；应用
1 机电一体化的发展现状
机电一体化技术起步于上世纪 60 年代，在长期的实践发展中，机电一体化技术实现了电子技术与工程机械的有机融合。它是将机械技术、信息技术、电子技术、传感器技术等多种技术进行综合运用，通过综合分析整体系统的要求和标准，将不同功能单元实现最佳配置，从而使整个运行系统的整体功能具有高速、高质量、高稳定的特点，进而延长工程机械寿命，为企业创造更大的效益。我国的机电一体化技术起步较晚，直到上世纪 80 年代才进行研究和发展，距离西方国家的先进技术还存在一定差距。机电一体化技术发展到现在，经历了漫长的发展历程，从最初的借助电子技术完善工程机械性能的萌芽状态，到主动运用新技术创新机电一体化的产品，再到如今的机电一体化智能时代，都是为了不断满足人们生产和生活的多样化需求，让人们的生活变得更加方便、快捷。因此，机电一体化技术的研究本着从系统的角度出发，将多种技术以优劣互补、充分发挥每个功能单元最大优势的原则进行综合分析，力争使机电一体化技术成为我国经济发展的关键技术。目前工程机械在我国经济发展的各领域应用越来越广泛，而随着现代工程建设要求的不断提高，对工程机械的智能化与一体化的发展指明了方向。微电子装置作为机电一体化技术的关键技术在工程机械中的应用推广，使工程机械在保持原有功能的基础上，更增添了许多新的功能，如自动检测、自动调节与控制、自动诊断等功能，具有智能化特征的工程机械是与机械电气化的机械在功能上最本质的区别。在日后的工程项目中，工程机械的性能必将随着社会的不断进步，变得更加完善。
2机电一体化在工程机械中的功能划分
2.1优化功能
机电一体化在工程机械中应用的优化功能主要体现在提高工程机械的利用效率方面，在过去使用工程机械的过程中，总会出现工程任务量与工程机械数量小匹配的现象，若工程任务较轻松，采购较少的工程机械设备就可以满足要求，一旦工程任务量加大，工程机械设备就无法满足使用需求，若是购置较多的工程机械设备，在工程任务量较少时，就容易出现机械设备闲置的现象。而机电一体化技术在工程机械中的良好应用，可以起到科学合理分配的作用，使整个生产建设达到最优化分配。
2.2监控功能
机电一体化在工程机械中应用的监控功能主要体现在机械部分与电气部分的融合方面，通过对机电一体化技术的运用，可以清楚地监控到机械设备在工作过程中的使用情况，能够及时发现机械故障、产品损坏、生产效率降低等各种问题，并及时报告给作业人员，保证工程机械设备的高效运转。
3机电一体化在工程机械中的应用
3.1优化柴油机控制
柴油机在运行过程中排放出的大量气体会影响到空气及环境质量，并且具有能源消耗高，噪音大等特点。为了实现柴油机运行过程的低能耗、低噪音、无污染的目标，重点处理好发动机排放质量与最低油耗间的关系，因此必须对这两种参变量进行科学的配置调整，使柴油机可以根据不同的情况进行自动控制和调节。机电一体化在柴油机的应用主要体现为增设了电子提速器、电子油门、自动升温控制、自动停机装置等方面。实践表明，掌握喷油量和喷油时刻的最佳状态，是降低柴油机能源消耗和减少废气排放的有效途径。柴油机燃油喷射系统通过机电一体化技术的改进后，有效提高了喷油压力，降低了柴油燃烧过程中的能源消耗，优化喷油定时，且具有噪音低，对环境污染小等特点。ECU 接收到操纵者及各种传感器传达的指令后，通过精确运算处理将执行信息输出至执行器，以此实现对燃油喷射量和喷油定时的合理管控。如图 1。
3.2 运行状态及故障监控
现代的工程机械设备的构成非常复杂，它是由不同的结构单元共同发挥作用综合而成。在实际工作中，这些组成部分必须互相作用，协调联动，才能保证机械设备正常工作。其中任何一个环节或部位发生问题，都会影响到整个设备的有效运转，因此，必须对其运行状况进行即时监控，并且在发生故障时能够及时诊断。对于这样复杂而又精密的工程机械来说，单靠人工监测是很难实现即时监控和故障诊断的。工程机械引入机电一体化技术后，可对自身运行状态进行 24 小时即时监控和故障诊断，机电一体化的监控系统一旦发现问题或其他影响设备运行的危险因素就会自动发出警报，工作人员可根据监控系统提供的信息进行故障查询和处理，从而节省了维修时间提高了工作效率，同时改善了驾驶员的工作条件，缩短了停机维修时间。
4当前机械设备中机电一体化的发展趋势
（1）对于机电一体化应用微型化的发展趋势。从当前机电一体化的发展方向中可以看出来，微型机电一体化系统逐步朝着新的方向发展，它是在纳米程度中应用比较广泛的一种技术，能够和机械技术很好的结合在一起。面对微型机电一体化产品来讲，简单就是指几何尺寸面向微米或者是纳米等级的发展方向，绝大多数情况下，有些体积可能会小于1立方厘米，这样在该系统下，或者是在各个社会领域中，会呈现出不同的区别，比如，体积小、能耗低以及灵活性比较强等，这些都是社会中比较重要的技术。（2）对于机电一体化应用高性能化的发展趋势。首先，面对机电一体化高性能技术而言，它涉及到的内容比较多，这就包括高精度原理以及高速度原理等，但是对于新型的 CNC 系统来讲，系统中的 CUP 结构可以结合多总线进行适当的结合，原因是可以让人们心理一定的满足。此种高性能特点对于企业经营而言起到了十分重要的作用，它逐渐成为了机电一体化技术发展的基本趋势。（3）对于机电一体化应用高智能化的发展趋势。一般情况下，面对现阶段机电一体化的发展来讲，是在控制理念的同时，还需要最大方面上体现出智能化的发展趋势，简单来讲，和以往的机械自动化控制而言，当前一体化还是存在区别的，那就是智能化技术方面，面对这样的区别，需要直接体现出的产品是智能化方面。这样对于当前一体化技术，还是处于不断探索的阶段。所以，在后期发展期间，相信机电一体化技术自身呈现出来的智能化特征越来越明显，或者适当的结合智能化技术来推动机械工程的快速发展。
结束语
从以上论述我们得知，机电一体化技术在工程机械中的广泛应用，既是现代工程机械创新和改革的必然趋势，又是为了满足现代工业施工的多种要求，适应形势发展的未来发展走向。基于现代工程施工的基本要求，即节能、高效、精确度高、质量好、安全等特点，为实现以上要求，传统的工程机械和液压技术进步必将不能满足现代工程发展的需要，机电一体化技术的迅速发展实现了工程机械技术结构与功能结构质的飞跃，使工业生产不断向科技化、自动化、稳定化方向迈进。
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论文作者:徐远华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/7
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