机电一体化在工程机械中的技术应用分析

机电一体化在工程机械中的技术应用分析

李二航

西安黑河供水有限责任公司  陕西省西安市 710400

摘要：如今我们国家的科学进步非常快速，机电一体化技术在整个机械工程中拥有广泛的应用前景，也得到了特别多的关注点。在这样的大环境之下，机电一体化技术不断更新完善，目前已经融合了各项先进技术，形成了智能化的机电一体化技术发展趋势，在整个工程机械中普及应用，提高了生产人员的工作效率以及生产质量，得到了广泛的关注，值得我们深入探究与探讨

关键词：机电一体化；工程机械；技术应用

1机电一体化的概述分析

机电一体化技术融合了各种先进的技术，是基于科学技术发展的背景之下提出的一种先进的机械制造技术，在整个机械工程中都有着诸多的应用点。机电一体化技术不仅是机械和电气技术的融合，还结合了更多人工智能，计算机技术等多方面的综合技术，主要目的在于调控机械设备的生产运行稳定性以及控制生产质量。机械设备的使用过程中，难免会出现相关的技术问题，结合机电一体化生产，提高机械设备的运行效率，减少运行的使用空间，提高生产质量，这些都是信息技术融合到整个生产过程中的应用优势。机电一体化技术存在着信息储存、交换的智能化控制功能，结合软件系统，将一体化技术进行有效划分，分为不同的子系统。不同的子系统负责机械工程中的不同应用板块，比如机械设备的速度控制、自我诊断、自我检测、自我生产等等功能，在一个板块出现故障之后，不会影响其他板块的作业，这就是机电一体化技术的重要应用优势，也是机电一体化的发展意义。

2机电一体化技术在工程机械中的应用

2.1传感器检测技术的应用

传感器检测技术可以实现非电量向电量的转换，应用于工程机械能够完整且及时地显示最佳数据，实现对运行数据的有效控制。随着传感器技术发展，融合信息化、计算机等技术，在灵敏性、稳定性、适应性等方面均具有突出的优势。工程机械的使用环境复杂，粉尘、泥浆等对机械设备的影响较明显，传感器应具备密封、耐磨的特性，以免出现异常。应用优质电子器件可以保证温度补偿的标准化与线性化，将温度控制在合理范围内。

2.2 I/O接口技术的应用

工程机械对信号的多元化提出较高要求，为了顺应行业发展，在配套微处理器的基础上联合应用I/O接口技术，能够实现对信息的有效处理；联合应用传感器，获得能够反映机械设备运行状态的信息，并对其进行逻辑分析、判断、转换，结合设备运行要求，生成执行机构的一体化控制指令，达到动态化调控效果。工程机械具备自诊断功能，可以基于I/O接口技术完成基于信息的一系列操作，如信息优化、系统显示。配套单片机能够完成数据采集、传递、处理相关操作。

2.3故障诊断技术的应用

基于机电一体化技术的工程机械运行效率较高，存在噪声低、稳定可靠等特点。功能层面的提升丰富了工程机械的配套技术，技术融合时，可能出现协调不佳或其他方面的问题。此时，相关技术人员需要建立安全容错体系，帮助工程机械规避风险，保证机械运行的安全性和稳定性。故障自诊断功能模块属于工程机械的重要组成部分，可以及时发现设备异常，基于算法确定故障的具体部位，对故障形成正确的认识，及时定位和修复设备故障。电子故障诊断技术体系中，根据实际需求灵活选用红外线分光光度仪、金属微粒含量分析仪、超声波探伤仪等仪器。

2.4在柴油机自动控制中的应用

工程机械的运行负荷较大，对机械的动力核心提出较高的要求，为顺利推动机械运行，通常配套柴油机。技术人员通过降低柴油机污染物等级和提高燃油效率等方法，实现柴油机运行状态的优化。机电一体化技术为柴油机的自动控制提供可能，在合理的控制机制下，可以降低柴油机日常运行中的废气排放量，提高其动力性能；能够及时监测工程机械的运行状态，进行合理的调整，保持运行全程的最优化，使用自动控制调速器能够保证柴油机的合理运行。在动态化调控机制下，柴油机的经济效益和生态环境效益均提升。

2.5实现工程机械自动化作业

应用机电一体化技术可以提高工程机械的自动化水平，对保证质量、提高效率、减轻员工劳动强度等均具有积极意义。现代大型工程机械中，在技术层面进行大量突破，如配置电子系统控制的自动变速箱，可以提高挖掘机、推土机等相关工程机械的燃油经济性，有效地控制运行全过程的发动机功率。

2.6分布式系统的应用

在工程机械的机电一体化技术应用中，分布式控制系统能够对现有控制内容进行分类，分别对应特定的子处理系统，能够取得传统集中式控制方式不具备的良好控制效果。分布式控制系统在工程机械中的应用频率逐步提高，能够给实时调度、在线最优化等目标的实现提供更可靠的技术支持，逐步朝着“测、控、管”一体化的综合性系统方向发展。分布式控制系统主要实施二级或三级模式，在部分应用要求更高的工程机械中，具备更多的分级数量。

2.7在改造机床方面的应用

数控机床对产品加工精度具有较高的要求，配套模具存在偏差可能导致加工后的产品难以满足质量要求，实际使用中存在异常。机电一体化技术对精确度的要求较高，配套高效的检测系统，将其应用于工程机械，能够有效解决传统方式下数控机床精度有限的问题，有利于数控机床自动化目标的实现。

2.8一体化智能化轨排

轨道成套智能化建造设备主要由智能分枕机、智能粗铺机、智能精调机、承轨台检测机器人等设备组成，能够实现混凝土浇筑质量和精度智能控制、轨排轨枕自动分枕定位组装、轨排智能运输定位和粗铺、轨排自动精调锁定，进行数据实时上传、承轨台数据智能测量、扣件自动精准配置的智能一体化施工工法，提高施工功效及工程质量。（1）智能分枕机。轨排组装时，轨枕的分枕、定位可以采用智能分枕机完成，智能分枕机采用电脑编程控制系统，根据不同的轨枕数量及轨枕间距，在人机界面选择对应的轨排型号，启动设备自动完成分枕、匀枕和定位锁定，实现自动收拢、自动分枕、轨枕自动定位、自动锁定等功能。自动完成不同轨枕间距分枕，无累积误差和设备间隙误差，可以控制轨枕间距误差小于3mm，轨枕与钢轨垂直度小于1mm，每个轨排自动分枕时间不超过1min，极大地提高轨排组装的功效。（2）智能粗铺机。轨排组装完成，可以采用智能粗铺机完成轨排吊装，运送至预铺位置，并进行精准铺设，智能粗铺机采用电脑编程控制系统与全站仪测量技术，在轨排运送过程中实时测量轨排的三维空间数据，自动追踪调整轨排位置，由测量系统与电脑控制系统交换数据，驱动液压系统将轨排准确定位铺设，铺设精度可以达到5mm，减少后期轨排精调的时间。采用智能化建造设备，日平均工效显著提高，砼浇筑后各项轨道指标数据精度优于传统建造技术，工程质量大幅度提高，能够缩短施工工期，极大地降低扣件的更换率，降低施工成本，解决传统建造技术劳动力投入量大、设备功能单一、施工功效低、费时费力、施工质量和施工精度不易控制、扣件更换率高等问题，实现从传统建造设备向成套智能化建造设备的转变。

3结语

工业生产中，工程机械属于重要组成部分，通过优质工程机械的配套，能够给工业的发展提供助力。在工程机械的技术配套中，机电一体化技术极具代表性，能够引领工程机械行业向高品质、自动化、智能化等方向迈进，进入新的发展阶段。相关技术人员需要正确认识机电一体化技术的重要性，把握发展机遇，注重技术在工程机械领域的应用与创新，以期取得更为显著的发展成果。

参考文献

[1]高正.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].电子技术,2022,51(03):252-253.

[2]罗日钦.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].南方农机,2021,52(24):141-143.

[3]袁海梅,丁文开,谷春华.机电一体化在工程机械中的技术应用分析[J].内燃机与配件,2021,(17):200-201.

[4]肖兴文.机电一体化技术在工程机械中的应用研究[J].科技风,2021,(20):171-172.