工程机械机电一体化技术探究

摘要：基于机电一体化技术的概念和优点，分析机电一体化技术在工程机械领域的应用。内容包括智能化、模块化、个性化、高性能化。阐述此技术在工程机械领域的发展趋势。

关键词：机电一体化；工程机械；智能化控制

在工程机械领域，随着电工电子技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多项技术的发展，工程机械的模式从传统单一的机械电气化逐步进化为现代的机电一体化。

1机电一体化技术

机电一体化技术（机械电子工程技术）属于机械工程与自动化。机电一体化技术包含多种类别技术，包含微电子技术、传感器技术、信号变换技术等。机电一体化技术是一种将上述多种技术进行有机融合并加以实际应用的综合性技术，现工程机械领域中，现代化的自动生产设备几乎都应用了机电一体化技术[1-5]。机电一体化技术有以下三大主要特征：（1）与其他学科互相交叉，应用范围广泛；机电一体化技术本身包含了多种其他技术，是一门交叉性特别广泛的学科，融合了其他各个领域的知识，因此机电一体化技术在现实生活中的应用范围广泛、使用频率高。（2）整体最优化；由于应用机电一体化技术进行机械生产效率高超，节能环保，能量消耗率更低，因此将机电一体化技术应用于工程机械领域，可以满足整体最优化的双赢局面。（3）具有丰富的理论及数据支撑；经过长时间的发展与探索，机电一体化技术已经逐步形成了一套丰富的、适用于现代社会的理论体系，为机电一体化技术的科研带来了真实可靠的理论、数据支持。机电一体化技术最早是日本企业界在1970年代左右提出的概念，随着第三次信息技术革命的到来，机电一体化技术也得到了超前发展，应用到的领域及范围也越来越广泛。中国投入机电一体化技术的研究起步略晚，我国在这一领域内面临着更严峻的挑战。为弥补时间上起步晚的劣势，我国不断持续扩大在机电一体化技术方面的科研经费投入。

2技术特点

随着机电一体化技术的大力发展，机电一体化技术的优势也越来越显著，具体体现在以下几方面：（1）安全性更高。现代的机电一体化设备本身装有检测系统，确保可以全程追踪设备的工作状态，遇到故障便会启动机器设备保护机制，因此现代的机电一体化设备具有很强的安全性、可靠性。解放劳动力的同时，极大提高了生产效率。（2）提高生产效率。生产工作中，机电一体化技术能实现智能化、自动化处理，极大提高了生产效能，节约人力成本，实现产品量化生产，提高企业的市场竞争力。数字化显示的应用，降低了操作的难度，避免了工作人员的重复性操作，节约了人力成本，使得工作更加精准定位。（3）环保和节约能源。由于机电一体化技术的智能化，机电一体化技术做出大量的贡献，减少了不必要的能源浪费现象，提高产量的同时也最大化实现了能源环保。

3在工程机械领域的应用

机电一体化技术对工程机械领域来说，拥有着举足轻重的地位。工程机械领域对于准确度、灵敏度都有着极高的要求，这些机电一体化技术恰恰都可以满足。机电一体化设备本身具有的自我检测系统，相较于普通的监测系统来说，监督效果更强。机电一体化技术和现代智能化技术相结合，应用于工程机械领域，极大提高了机械的生产量，使量化生产成为可能，产品的品质也得到了保证，同时还节约了人力成本，降低了劳动量和劳动强度。机电一体化技术降低了施工难度，增强了施工的安全性，促进了工程机械领域的发展。从功能应用、性能应用从可靠性、操控性来说，机电一体化技术在工程机械领域都发挥着不可取代的作用。3.1在改造机床方面的应用。在工程机械领域，数控机床是最为重要的机械设备之一，使用频率高，数控机床在加工产品上对准确度、精确度有着高标准，模具若产生偏差，会直接影响产品的质量。机电一体化技术本身对精确度有着高要求且拥有自我检测系统，若把机电一体化技术应用于工程机械领域，则可以有效解决这一问题，提高精准度，使机床朝智能化迈进。3.2在包装机械方面的应用。在工程机械领域，包装机械设备结构复杂，尤其是在控制连杆方面。一旦这些部分出现损毁或问题，都会给工作人员带来巨大的工作量及维修的难度。将机电一体化技术应用在包装机械方面，则可以化繁为简，使整个工作流程自动化。不但提升了工作效率，也降低了设备的维修费用。3.3在工程监督方面的应用。机电一体化技术自带检测系统，应用于工程机械上，可以实时监督管理机械的运作状态。与液压系统、制动系统、执行装置联合使用，可以及时发现各种问题并自动报警，方便工作人员精准定位，解决问题，提高生产力，改善机械的使用效率。3.4对机械作业精确度控制的应用。工程机械领域的工程机械运行有着极高的精确度要求，需符合有关的标准。传统技术很难达到符合相关标准的质量及精确度，将机电一体化技术应用到这一方面，可以取得良好的控制效果，生产出保质保量的产品，实现精确化的机械作业。3.5在节能环保方面的应用传统工程机械领域中，设备自身存在影响设备机械功能应用的问题，设备效率低、浪费能源的现象频频出现。将机电一体化技术与电子节能控制器等联合起来，极大提高了能源的利用率，使节能成为可能。

4发展趋势

机电一体化在工程机械上的发展趋势，主要表现在以下几个方面：（1）更加智能化。随着机电一体化技术的不断发展，机电一体化技术会朝着更加智能化的方向演变发展。在未来，机电一体化技术会与生命科学、人工智能等领域相融合，模拟人类的智能活动，使得机电一体化的发展迈上新台阶。（2）模块化发展。对于机电一体化技术来说，模块化发展虽然比较复杂，但未来一定会朝这个方向走。机电一体化技术的模块化，可以使产品标准化生产，降低资源浪费，扩大生产规模，提升工程机械性能。（3）产品个性化、定制化。市场经济环境下，商品的个性化、定制化尤为重要，机电一体化产品若想在市场中保持不败之地，就必须在保质保量的大前提下向产品个性化、定制化的方向发展。（4）微型化、袖珍化。从目前的机电一体化技术发展方向上看，未来机电一体化技术会朝着微型化、袖珍化的方向不断演变。将纳米技术和机械技术有机结合，提高工业产品的生产质量，压缩时间成本，取得事倍功半的效果。（5）高性能化。机电一体化若想实现可持续化发展，必须首先考虑到使用性能，在确保性能效率的同时，使使用性能朝着更精准化、更可靠、更高速的方向发展。CNC系统中含有多个CPU结构，通过连接多条总线，以满足高性能生产的需求。（6）绿色化。机电一体化技术的进步使得机电一体化技术生产出的产品更加绿色化，避免破坏绿色环境，利用机电一体化技术生产时，避免出现资源浪费和闲置、污染环境的情况。符合我国提出的可持续发展战略和方针，扩大机电一体化技术的发展空间。

5结语

机电一体化技术应用于工程机械领域中，使机械设备自动化、智能化已是常态。机电一体化技术的大力使用，有助于提高生产效率，解放生产力，改善了资源浪费和闲置的状况。机电一体化技术的发展，在改变人们日常生活的同时，也给社会各领域例如农业、经济等方面也带来了巨大的影响。在未来，机电一体化技术将朝着智能化、模块化、个性化、袖珍化、高性能化不断发展，同时也将更加注重对机电一体化技术人才的培养及储备，不断促进机械工程领域的发展。

参考文献

[1]李艳.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].南方农机,2019,50(03):145.

[2]陈伟洪.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用分析[J].装备制造技术,2014(01):77-78+89.

[3]丁国栋.机电一体化数控技术在煤矿机电机械中的应用分析[J].山西能源学院学报,2017,30(01):27-29.

[4]朱俊红.机电一体化技术在现代工程机械中的应用[J].装备维修技术,2019(03):49+64.

[5]罗辑,杜柳青,袁冬梅,曾宇丹.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].机床与液压,2006(01):185-186+157.

作者:彭飞 单位:西安铁道技师学院铁道技术系