江苏宿迁 223800
摘要：现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化“为特征的发展阶段。
关键词：机电一体化；工程机械；应用发展
1 机电一体化概述
1.1 概念
机电一体化也被人们称之为机械电子学，是现阶段社会发展中的一门综合性技术学科，随着近年来微电子技术、计算机技术、信息技术的飞速发展与融合，机电一体化技术也逐渐受到人们的关注。其从上个世纪七八十年代以来，在国内工程机械行业开始引入，但是由于受到当时的国情以及经济体制的影响，使得其在我国的工程机械中应用较少。自从上个世纪末期以来，随着我国微电子技术为核心的高新技术产业的兴起和发展，工程机械制造技术也得到了前所未有的完善与促进，也为工程领域的全面化发展提供了必然基础和依据。在这个发展阶段，是以计算机技术、微电子技术和危机处理技术为一体的综合性工作模式，在工作的过程中由于信息技术在工程机械的应用使得我们在工作的过程中从根本上改变了其面貌，也极大的促进了各种产品的性能，为工程机械领域的发展提供了合理可靠的方向。
1.2 发展现状
目前，工程机械正处于一个发展的关键阶段，随着机电一体化的引入，工程机械技术逐步实现了以机械、液压、电子控制技术等多个环节综合的技术模式，这种技术模式的应用极大的提高和促进了工程机械的性能，也促使了工程机械在使用上更加的经济、安全和可靠。目前的工程机械制造系统中，采用机电一体化技术通常都是以微电子处理器为核心的工作模式，是在工程项目中通过对于各种系统装置进行优化和全面处理与总结的过程。在目前的社会发展中，随着国民经济和科学技术的发展，我国工程机械应用逐渐普及，这也为智能化与一体化发展提供了科学的指导方向。
当前，在现代工程机械的应用中，以微处理器为核心的电子控制装置越来越普及，电子控制技术在工程机械涉及的领域越来越广，例如摊铺机和平地机的自动找平，摊铺机的自动供料，挖掘机的电子功率优化，柴油机的电子调速，装载机、铲运机变速箱的自动控制，工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展，对工程机械的性能要求不断提高，电子控制装置在工程机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂。特别是随着我国进口及国产工程机械保有量的逐年增加，如何用好、管好这些价格昂贵的工程机械，使其发挥最大的效率，是工程施工部门所面临的一个重要的问题。
2 工程机械中机电一体化技术的应用
2 . 1 机电一体化和工程机械的关系
思考对于较传统工程机械来说,在现阶段,通过利用机电一体化技术,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。
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2 . 2 机电一体化对工程机械功能的改进探讨
在现代工程机械领域中,高性能的要求表现无所不在:第一,需要较高的机械功效且较小的能耗;第二,系统一般具有监视运行状态的功能,以及故障自诊和自动报警功能;第三,应具有较高的技术性价比;第四,较低的使用成本;第五,越来越高的自动化程度及精度;第六,具有较长的使用寿命,较为简单且安全的操作。下面对于现代工程机械的电子控制相关内容进行分析。
2.2.1 控制柴油机
要想进一步深入发展柴油机技术,应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗,还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化,这样的条件下,电子控制自动变速,还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现,能够使得在各种变工况下的柴油机,在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时,能够实现净化排气、节约能源、提高效率。
2.2.2 降低能耗,提高生产率
在现代工程机械的发展中提高能量利用率显得十分必要,这是因为传统工程机械的燃料能量利用率非常低,往往只有20%左右。通过在日本小松公司生产的新型挖掘机上应用新型节能控制器(OLLS系统),具有比较好的节能效果,相比可节省能源23%。该系统能有效地利用发动机功率,满足发动机转矩和泵吸收转矩能保持在最佳配合状态,通过动作迅速的作业机构而实现生产率的大大提高。
2.2.3 保证成品的作业精度
通过在某些工程机械设备上引入电子控制系统,能够满足系统对于称量精确且过程自动化的要求,同时还能使得劳动强度的以降低,工作效率不断提高,使得人工称量的误差尽可能减少,从而使得拌合成品的作业精度有所保证。比如,对于沥青、混凝土拌合机械设备来说,其计量功能都基本实现自动化,微机控制技术在电子计量系统中被广泛采用。
2.2.4 作业过程的自动化或半自动化
为了尽可能的提高工程机械的运作质量和效率,通过采用自动化或半自动化控制方式,一方面能够使得操作者的劳动强度有所降低,另外一方面也能保证作业精度也不会受到操作人员的技术和生产经验的影响。
2.2.5 电子监控、自动报警及故障自诊
为了进一步保证作业人员和机械设备的安全,避免机件或设备事损坏故的发生,应该监控工程机械的发动机、传动系统和液压系统等的运行状态,这是通过电子监控和故障诊断专家系统设置各种类型的传感器得以实现。在在故障发生之前预先发现问题更有助于问题的解决。
2.2.6 提高安全性
微机控制的力矩限制器在一些国外的塔式起重机和轮式起重机应用,这一般是为了提高作业安全性,防止翻车和断臂事故,当出现超负荷问题的情况,应该立即报警。另外,通过无线遥控装置的许多井下挖掘机能够实现无人驾驶的特点,这对于在有放射性物质污染地区和高温或水下等危险地点上进行作业就尤为必要。
2.3其他应用
现在一些电子控制的自动化变速器在推土机、装载机等工程机械上的使用，能够根据实际的施工要求来改变传动系统的传动化，这不仅能够提高工作的效率，一定程度上还提高了燃料的经济性，简化了人工的操作过程，降低了劳动的强度。比如在推土机、装载机上面加上电子控制的自动变速器，它就能根据负荷的变化情况来自动改变传动系统的传动比，这不仅仅提高了发动机的工作效率，同时也提高了燃油的经济性，而且也降低了工作难度，减轻了劳动强度。总结机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势，也是振兴和发展机械工业的必经之路。
结语
从以上分析可以看出，工程机械机电一体化技术已经应用较为广泛，但是随着工程技术不断发展，工程机械机电一体化还会向着更高的阶段升级和发展，朝着机、电、光、磁的综合应用发展。
参考文献
[1] 张彬 论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展 [期刊论文] 《现代商贸工业》 -2012年5期
论文作者:陆玉婷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/28
标签：工程机械论文; 机电一体化论文; 作业论文; 技术论文; 电子论文; 柴油机论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;