摘要：笔者主要从现代工程机械上，机电一体化的应用方式、机电一体化在工程机械应用中的发展趋势等方面概述了本文主题，旨在与广大学者共同探讨学习。
关键词：工程机械；机电一体化；应用；发展
一、工程机械机电一体化技术概述
1. 工程机械现状
要想更好地提升工程机械的应用效率，并且将机电一体化技术引用至工程机械当中，只有了解工程机械的使用性能，才能对工程机械中的机电一体化进行系统的探究。随着社会经济的不断发展，工程项目中的人力作用已经在逐渐的消退，取而代之的是机械化施工，机械化在工程中的施工可以很大程度上减少施工中的人力成本，还可大大提高工程的运行效率。要想使施工进程的工作效率最大化，就要逐步对机械性能进行更新，电子信息系统的应用与探索在不断促进机电一体化的发展进程，所以现阶段的工程机械所面临的要求就是要把机电一体化应用到工程机械当中。
2. 机电一体化
由于当前的工程机械依旧处于关键的发展时期，所以将机电一体化应用到工程机械当中成为现阶段发展阶段的必然要求，机电一体化的应用可以促进工程机械的发展，并且使得机械工程逐步地向综合且系统的趋势发展，这样会大大提高工程机械的运行效率，而且也会对工程机械的投入使用效果进行改善，提升经济性以及可靠性。在现阶段的工程机械的制造过程中对机电一体化的使用主要体现在微电子处理器方面，以此来实现综合的处理以及优化、总结项目中的系统设备。随着当前经济水平的不断提升，随之而来的工程机械的发展在不断为机电一体化引导发展方向。
在现阶段的工程项目发展过程中，电子设备的应用依旧是运行的主体，并且相关的技术也在工程机械的运行过程中被大范围的引用，比如工程中设备运行过程中的自主故障消除与检测以及实时动态检测等，而且电子控制设备也在安全、高效以及经济的应用至大型的工程
机械当中。根据可靠的调查数据显示，我国对工程机械的进口数量在不断提升，这也是当前机械工程在发展中面临的重要问题。
二、现代工程机械上，机电一体化的应用方式
1.机床中对机电一体化技术的应用与创新
对于机电一体化技术在实际的应用中，Z80-CPU 的应用软件比较多，但是它的系统开发比较容易，所以比较普遍的用于我国数控机床方面的应用。而我国的数控机床大部分采用的是经济型光电隔离电路、微机 I/O 接口的电路以及 Z80-CPU 微机和功率放大的电路等。而 Z80-CPU 以及与其配套的芯片价格比较低，使用范围也比较广，与其他的技术相比来说，具有维修方便、可靠、通用性强等特点。I/O 接口的译码硬件也比较简单、Z80 系列的微机有其特有的 I/O 指令，并且微机的执行时间也比较短，最重要的是，指令格式也比较短，这样的特性对缩短扫描现场机床工作状况的周期十分有利。
在机电一体化应用于数控机床的过程中，因为多数的数控机床对工作刀具以及工作台的要求的比较高，要求工作台或工作刀具在工作中沿着坐标轴来移动，所以机电一体化应用于数控机床当中，需要考虑其连续控制方式需要具有插补功能。要求副传动具有高效率，滚珠丝杠摩擦带来的损失较小，在操作的过程中没有爬行的现象，能够给予适当的预紧、运动平稳，并采用氟塑贴面导轨，使其具有耐磨的特性，并且摩擦系数比较小。因此，可带来抗撕伤能力强、去除低速运动爬行的现象，以及降低其成本。在反向时可消除空间的死区，定位精度比较高以及刚度好。因此可消除丝杠螺纹和螺母之间的间隙，所以大部分的数控机床的执行机构的传动方式用的是滚珠丝杠副传动的方式。
2. 机电一体化技术在工程机械中节约能耗的应用
对于传统的工程机械而言，在能源利用上，效率较低，比如液压挖掘机在燃料能量的利用上，有效利用率只有 20 % ，这样让工程机械迫切要求节能。日本小松公司挖掘机在节能上采用了新型节能控制器，即OLLS 系统，其在节能效果上能够节约 25 % 的燃料。另外，日本日立公司生产的挖掘机采用卡特电子效率控制系统进行节能控制，功率利用率达到了 98 % ，加大了生产率。
3. 机电一体化技术在工程机械发动机调控上的应用
在发动机的调控上，机电一体化技术也得到了应用，包括自动停机装置、电子油门控制装置、自动升温控制装置以及电子调速成器等。
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4. 机电一体化技术在工程机械作业精度控制上的应用
成品在配料精度上，采用机电一体化技术，大大提高了精度的控制性。比如在沥青以及水泥混凝土在搅拌上，应用了微机控制电子称量系统，从而实现了自动化计量。自动找平系统的引进，路面平整度达到了 0.127 M M /3M ，同时也让沥青混凝土摊铺机的施工质量大大提高。以超声波技术为基础的自动供料系统也让供料过程调节实现了自动化，保障了摊铺的质量。电子控制技术的引进，也让工程作业的效率以及精度得到了提高，降低了工作人员的工作强度。
5. 将机电一体化应用于自动化作业和半自动化作业
工程机械在作业过程中的自动化和半自动化的实现，可以降低在作业过程中工作人员的劳动强度，并且让生产效率得到提高。另一方面，也能够减少工作人员因相关的经验不足而造成的负面影响。以三菱公司生产的挖掘机为例，能够对挖掘机轨迹系统进行有效的控制。在控制板上，工作人员设定好运动的轨迹和铲斗的运动形状之后，机器中的微机操作系统能够根据从不同角度传感器发出的信号，自动控制铲刀、动臂、斗杆的运动方式。在机器作业中，体现了挖掘机自动化的操作水平，还能对开口、斜坡、特定断面的沟槽进行精准的开挖作业。
6. 机电一体化技术应用于其它领域
在化纤行业的机械工程中，现代机电一体化也可以得到适当的应用。例如在精密卷绕控制的系统中，高强度摩擦辊、变频器以及金属导纱器电机组成了其控制系统，另外还附加了传感器和测速控制器的组成。此种工程机械中，卷绕交叉角是可以变化的，并且卷绕筒子大部分采用了积极式的传动方式，并且导丝器和筒子的往复频率是有固定的比值。
另一边，国外的一些工程机械，例如推土机、装载机以及铲运机等，很大程度使得工程机械运作中的耗油量降低，并且简化了操作，还增加了经济效益，这是由于采用了相对电子控制的自动变速器，带来的改善。
三、机电一体化在工程机械应用中的发展趋势
1. 高性能化的应用发展
这里面主要包含：高速的应用化模式、高精度的应用模式以及高效率的应用模式、高可靠性的应用。新一代 ＣＮＣ系统采用多 ＣＰＵ 结构以多总线连接，就是以此“四高”为满
足生产而诞生的。这种系统采用精简指令集机，可同时实时多任务操作系统并行处理，从而来保证该机电一体化的产品具有相对高性能。
2. 机电一体化智能化的应用发展
一般来说，现代机电一体化的发展和进步都主要体现在控制理论的基础上，也就是当前机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一就是智能化技术，而且这种在实际中的区别表现就是表现在其产品的智能上。它是吸收计算机科学、人工智能、生理学等一系列智能的新方法、新思想，模拟人类智能，这样的技术目前任然在探索和应用中，相信将来是有非常广阔的应用前景。
3. 微型化的应用发展
微型机电一体化系统是机电一体化的一个新发展方向，同时也是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物，国外称微电子机械系统。微型机电一体化产品，泛指几何尺寸向微米、纳米级发展，其体积一般不超过 １ｃｍ３的机电一体化产品，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性，并且其耗能小、体积小、运动灵活，是近年和将来十大关键技术之一。
结语：
在现代工程机械发展过程中，机电一体化技术有着十分广泛的应用，并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此，在现代工程机械实际使用过程中，应当充分掌握机电一体化技术应用情况，并且应当准确把握其发展趋势，从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展，进而使工程机械能够得到更好发展。
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论文作者:秦宏光,宋青春
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/24
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