机电一体化在工程机械的应用分析

摘要：机电一体化技术通过依托机械电子理论根基，运用现代科技、计算机辅助设计、机械设计技术等对工程机械项目中的相关信息进行全面以及系统深入的分析，更深层次的对工作人员提供高质量的技术输出。与此同时，将机电一体化技术与工程机械行业的发展有机结合，能够大幅度的提升工程机械的工作效率和工作质量，切实可行的实现工程机械类制造企业的发展规划，增加企业的利润。本文对机电一体化在工程机械中的应用以及其作用和发展方向作了重点论述。

关键词：工程机械；机电一体化；技术应用

1机电一体化体系包含的关键技术内容

机电一体化系统技术的核心还是要以机械为重点。区别于普通机械，它是将智能电子技术完美的融入到机械主要功能、动力系统以及信息控制功能中，同时依靠计算机软件技术把智能化与机械合理结合，最终形成智能的机电一体化技术系统。从实现的功能讲，机电一体化系统包含的内容广泛，涉及到机械学、运动学、能量流等诸多动力学领域的知识，该系统具有集成性、融合性、跨学科性以及复杂性等多种特点，其最终的目的是为了实现工程机械智能化操控，并能够完成多种信息处理命令。传统的工程机械领域的主要动力源依然是内燃机，其包括动力、传动、行走、工作以及操控装置五大系统，这五大系统代表的是传统机械一体化系统。随着社会的发展以及计算机信息技术的进步，电子智能化设备如智能电子控制系统、机电控制、遥控控制、仿真控制等智能控制技术的融入，传统机械一体化系统也逐步过渡为机电一体化技术新系统。机电一体化技术新系统的出现有力推动了工程机械的自动化发展进程，有力推动了工业进步进程。

2机电一体化技术在工程机械中的应用

2.1传感器检测技术

传感器检测技术可以把非电量信号转换为电量信号，这是一种电信号转换的功能块，在工程机械中，它能够实现最佳数据的显示与过程控制，现代传感器检测技术是以信息技术和计算机技术系统为基础的，在工程机械中使用传感器可以提高机械设备本体的抗干扰性、灵敏度以及稳定性，同时可以保证设备具有较强的抗冲击能力以及良好的气候适应能力[1]。考虑到工程机械的主要运行特性，它要求传感器具有高密封性和耐磨度。工程机械中车辆的传感器温度控制精度应控制在40°到130°之间，且其变化范围要小于1%。考虑使用高度发达的电子设备将微控制器应用于固态传感器的支撑部件，从而实现工程机械温度补偿功能的标准化与线性化。

2.2信号处理

I/O接口技术现代工程机械越来越重视各种形式的信号。比如：在机械设备中加入一台微处理器，结合I/O接口技术，实现信息信号的有效处理，使用传感器检测机械设备中的各种信息，进行必要的逻辑分析、判断以及转换，最终全面综合执行机构控制命令[2]。此外，工程机械设备中还增加了自动诊断功能，以实现基于I/O接口技术的信息优化，并通过系统显示、响应和可靠有效的传输实现人机交互过程。

2.3工程机械故障诊断技术

包含机电一体化系统的新型工程机械具有较低的运行噪音和燃料成本，降低了操作技术人员的工作压力，也使得生产效率得到提升。然而，由于工程机械涉及的技术环节多而广，其出现故障是不可避免的。机电一体化系统中的安全容错技术可以帮助机械设备避免风险。其故障自动诊断功能块可以服务于工程机械的各个部件，通过电子监测控制系统识别设备异常，其后依据科学的算法判定实际故障点，从而实现设备的有效定位以及修复。

3机电一体化技术的作用

3.1提高施工操作质量和准确性

机电一体化系统集成到工程机械操作体系中后，其性能和功能得到了明显提高，它实现了传统工程机械无法实现的精细微调作业。如推土机、挖掘机的自适应操作、激光自动调平操作、自动换挡操作等。这种新的机电一体化技术大大提高了推土机和挖掘机在大范围内的调平精度，同时操作人员的工作强度也得到了降低[3]。该系统实现了设备的无人远程控制，大大降低了一些危险区域施工作业人员的施工风险因素。

3.2提高工程机械运行的节能效率

机电一体化系统技术颠覆了传统工程机械的液压传动方式，实现了设备液压传动的自动负载控制，使发动机的输出功率得到提升，合理分配工程机械的液压负荷，满足了更高操作技术需求的应用。以工程机械发动机为例，根据设备温度的变化高低实现自动控制，有效的确保了发动机的热效率始终保持最佳指标，实现了工程机械的整体节能目的[4]。此外，在节能液压系统的基础上，为工程机械建立了电子燃油控制系统，以降低油耗，延长设备的使用寿命，如当工程机械发动机的燃油消耗率会降低到0.23kg/kW•h时，而它的平均热效率却能提高约50%，设备使用寿命将延长18000min或以上。

4结束语

机电一体化技术在工程机械领域的应用以及带来的提升是多维化的，其智能化、模块化和绿色环保均是目前人类社会最关注的领域，它也必将会成为未来工业发展的核心，被人类广泛使用、深入研究和推广。

参考文献：

[1]袁丽华.信息技术在“机电一体化”教学中的应用[J].科技经济导刊，2018，26(13)：106.

[2]朱慧，鲁芸.机电一体化技术在工程机械上的应用与发展[J].山东工业技术，2018(4)：141.

[3]邵维范.工程机械中机电一体化技术的应用[J].南方农机，2017，48(16)：75.

[4]荀同煜.关于机电一体化技术在工程机械中的应用研究[J].南方农机，2017，48(23)：128

作者:何祚勇 赵元航 王良礼 郭又铭 单位:成都理工大学