摘要：隨著科學(xué)技術(shù)以及新興科技突飛猛進的發(fā)展，極大地促進了學(xué)科之間的相互滲透、融合，同時也促進了工程建設(shè)領(lǐng)域的革新與創(chuàng)造。文章結(jié)合多年的相關(guān)工作經(jīng)驗，詳細(xì)論述了機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機械中的應(yīng)用與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程機械；機電一體化；電子控制系統(tǒng)；故障自診

中圖分類號：TH122 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0061-02

截止到現(xiàn)在來說，機電一體化已形成了一種獨立的新型科學(xué)體系，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，其內(nèi)容也會不斷更新發(fā)展。簡單來說，機電一體化就是綜合地運用機械、計算機、微電子、電力電子、光學(xué)、接口等技術(shù)，對各個功能進行合理的配置，從而實現(xiàn)了高質(zhì)量、多功能、低能耗的價值和功能。

1 工程機械發(fā)展的概況分析

現(xiàn)階段，我國的工程機械正處于“機電一體化”發(fā)展的新時期，通過積極地采用機電一體化，將機械、電子技術(shù)和液壓技術(shù)進行了有效的結(jié)合，大大地提高了機械的多種功能。比如說，動力性能提升，燃油的經(jīng)濟效益提高，安全性和可靠性大增，操作的精準(zhǔn)度和舒適度都大幅度提高，機械的使用壽命也隨之延長。計算機微處理技術(shù)以及檢測傳感技術(shù)和信息處理技術(shù)的全面發(fā)展以及在機械工程方面的應(yīng)用，比如說，平地機和攤鋪機的“自動找平”功能、攤鋪機的“自動供料”功能、自動稱重設(shè)備、柴油機的自動控制功能、鏟運機和裝載機的自動控制功能、電子調(diào)速系統(tǒng)等等，使整個工程機械進入了全面監(jiān)控的時期。

2 在工程機械中機電一體化的應(yīng)用分析

20世紀(jì)70年代以來，在國外的機械工程上機電一體化開始應(yīng)用。自從高新技術(shù)的革新和發(fā)展之后，全面帶動了機械工程業(yè)的發(fā)展壯大。尤其是計算機微處理技術(shù)以及檢測傳感技術(shù)和信息處理技術(shù)的全面發(fā)展以及在機械工程方面的應(yīng)用，徹底地改變了傳統(tǒng)的工程機械的狀況，促進了產(chǎn)品性能極大的提高和發(fā)展，工程機械可以說進入了一個全面發(fā)展的新時期。目前來說，不管是在國內(nèi)還是國外，電子控制系統(tǒng)（以微處理器或微機為核心）已經(jīng)成為了工程機械中密不可分的重要組成部分。隨著社會的不斷發(fā)展、科技的不斷進步以及對產(chǎn)品性能的高品質(zhì)要求，在整個工程機械中電子控制的比例會越來越重，功能也會逐漸提高，應(yīng)用范圍也會大幅度提高，相應(yīng)的復(fù)雜程度也會更加提高，對維修和使用人員提出了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

充分地利用機械工程的機電一體化以及智能化，能有效地提高生產(chǎn)效率，降低能量的損耗，從而節(jié)約能源資源。而且，自動化的程度越高，精度就越高，施工質(zhì)量也就越好。工作安全、可靠、性能比較穩(wěn)定，使用壽命比較長。經(jīng)濟性能比較好，勞動強度也比較低，操作起來輕便、簡單。操作員有比較好的工作條件，能夠有效地監(jiān)視運行狀態(tài)，同時，還能夠進行故障的自我診斷和及時的報警操作。準(zhǔn)確、及時地找出相應(yīng)故障的位置，可以降低停機維修花費的時間。具體來說，電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)了以下主要功能：

2.1 電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警

電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警，也就是說對于工程機械的工作裝置，傳動系統(tǒng)、發(fā)動機、液壓系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)進行全面的監(jiān)控，一旦在運行的過程中發(fā)生異常情況，就會自動地找出故障的位置并自動進行報警提示。機電一體化的發(fā)展和應(yīng)用，大大地改善了操作人員的現(xiàn)實工作條件，全面提高了機械設(shè)備的工作效率。與此同時，簡化了機械設(shè)備檢查和維護的工作，相應(yīng)地減少了維修費用，大大降低了維修停機的時間，對于提高機械設(shè)備的使用壽命有很大的作用和意義。

2.2 提高生產(chǎn)效率的同時達(dá)到節(jié)能降耗的目的

在傳統(tǒng)的工程機械中，能量的充分利用率和使用率比較低。比如說，液壓挖掘機其燃料的充分利用率僅僅占了30%，剩下的70%左右的能量都被浪費了。在能源資源高度緊張的今天，迫使機械工程的發(fā)展必須向著“節(jié)能降耗”的方向發(fā)展。比如說，小松公司生產(chǎn)的挖掘機能夠很好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的，大約可以節(jié)省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制節(jié)能器的采用。日立公司生產(chǎn)的挖掘機，采用了“卡特電子效率”節(jié)能控制體系，通過對泵以及發(fā)動機的綜合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能夠達(dá)到98%左右，生產(chǎn)率也相應(yīng)地得到了大幅度的提升。

2.3 柴油機控制

通過采用電子油門控制體系、電子調(diào)速器、自動控制升溫系統(tǒng)以及自動停機系統(tǒng)，對柴油機的使用更加控制自如。

2.4 作業(yè)精度的提高

為了提高成品的作業(yè)精度，現(xiàn)階段，瀝青和水泥混凝土裝備都廣泛地應(yīng)用微機系統(tǒng)對電子稱量系統(tǒng)進行控制，從而有效地完成了稱量過程的自動化水平。自動找平裝置的應(yīng)用，大大提高了混凝土瀝青攤鋪機的工作效率和施工質(zhì)量。自動供料系統(tǒng)（超聲波技術(shù)）的應(yīng)用，完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機對于供料的自動調(diào)節(jié)，全面提升了攤鋪的效果和質(zhì)量。與此同時，鏟運機鏟斗刀、平地機刮刀以及推土機鏟刀的電子化操作控制，一方面可以降低施工人員的工作強度，另一方面大大提升了作業(yè)效率和作業(yè)精準(zhǔn)度。

2.5 自動化以及半自動化的作業(yè)全過程

工程機械全面地實現(xiàn)作業(yè)自動化以及半自動化水平，可以有效地降低操作人員的勞動強度，有效地提高生產(chǎn)效率，大大減少了因為操作人員的經(jīng)驗不足或技術(shù)不到位對于操作精度的影響。比如說，三菱公司設(shè)計生產(chǎn)的挖掘機，有控制挖掘機軌跡系統(tǒng)的功能，相關(guān)的操作人員在控制板上將鏟斗的運動形狀和運動軌跡設(shè)定好之后，相應(yīng)的微機操作系統(tǒng)就會根據(jù)不同角度的傳感器發(fā)出的信號，對動臂、鏟刀和斗桿的運動進行自動的控制，從而實現(xiàn)多種特定斷面溝槽、開口和斜坡的精準(zhǔn)挖掘，有效地實現(xiàn)了挖掘操作的自動化水平。

3 結(jié)語

綜上所述，本文圍繞著現(xiàn)代機械工程中機電一體化應(yīng)用的重要性和意義開始入手分析，簡單介紹了機電一體化發(fā)展的概況，從五個大的方面：電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警；提高生產(chǎn)效率的同時達(dá)到節(jié)能降耗的目的；柴油機控制；作業(yè)精度的提高；自動化以及半自動化的作業(yè)全過程，詳細(xì)論述了在工程機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

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作者簡介：丁芙蓉（1971—），女（回族），河北滄州人，研究方向：工程機械施工與管理。

（責(zé)任編輯：吳 濤）