機電一體化技術在機械工程中的應用解析

郭永靜

中國神華神東煤炭集團

機電一體化技術在機械工程中的應用解析

郭永靜

中國神華神東煤炭集團

當前，工程機械行業發展迅速，企業對機械設備的需求與日俱增，對機械設備運行效率、自動化水平、運行安全可靠性要求越來越高，傳統的機械自動化技術已無法滿足社會生產要求。若繼續采用傳統機電自動化，無疑會限制社會生產力的向前發展，且不符合節能生產要求，不滿足工程施工精度控制要求。因而必須采用自動化水平高的機電一體化技術。本文就對工程機械中機電一體化的應用進行分析和探討。

機電一體化技術；機械工程；應用

1 引言

現代工程機械是我國工業生產建設的重要設施。它有效應用提高了工作效率和質量。隨著科學技術的不斷進步，機電一體化技術逐漸應用到工程機械中，有力推動了各領域自動化﹑智能化的發展，加快了我國工業化的進程。因此，加強研究機電一體化技術在現代工程機械中的應用，具有積極的意義。

2 機電一體化的優勢

①應用范圍廣。對于機電一體化設備而言，其融合了復合技術，因此具備一定的復合功能與整體功能，能夠滿足用戶的實際需求，因此應用的領域與范圍也越來越廣。②使用性能強。機電一體化設備具有程序控制與數字顯示等功能，不需過多的按鈕與手柄進行操作，能夠重復動作與自動選擇程序，促進操作人員工作量的減輕。③安全性能高。將機電一體化技術應用于工程機械中，生產產品具有齊全的功能和較高的性能，如具備自動保護功能﹑報警與監視功能等。一旦設備運行中存在異常情況，其能夠自動保護產品，提高設備的安全性能。

3 機電一體化技術在機械工程中的應用

3.1 應用于機床改造

數控機床的工作要求比較嚴格，需要工作臺和道具必須按照規定的運動軌跡進行移動，必須嚴格控制好偏差，從而確保產品的質量。可以運用機電一體化實現對數控機床的改造。開環系統結構較為簡單，出現問題時容易進行維修，價格低，因此其應用范圍較廣。滾珠絲杠副的傳動效率較高，摩擦出現的能量損耗低，運動穩定，適當調整滾珠，絲杠與螺母之間的縫隙就會減小，反向擰動滾珠，能夠實現精準定位，有很強的耐磨性，成本較低，這在傳統傳動中用的較多。在對數控車進行改造時，在確保需求的基礎上，盡可能少的進行機床改動，盡可能不破壞機床機構，確保故障發生還能進行手工操作。時這樣能夠降低改造的費用，用盡可能少的經費實現機器功能和效率的增加，更好的提升企業經濟效益。

3.2 在煉鋼技術中的應用

鋼鐵是我國的重要產業，目前其使用的機電一體化系統主要以計算機處理器為核心，集計算機系統﹑操控設備﹑儀器儀表﹑顯示設備等于一體，有機整合各種技術手段進行協作，進而促進機械設備使用效率的提升，延長使用壽命。現代化的煉鋼技術融合了現代通信技術﹑微型處理器﹑電氣傳動技術等，推進了鋼鐵企業的進一步發展。交流傳動系統利用先進的數學理論，有效解決了復雜的矢量運算，交流調速系統的優勢逐步凸顯，直﹑交流同步電機的速度可以實現平穩轉換。在軋鋼中，交流傳動系統的使用范圍逐漸擴大，為煉鋼技術提供了強有力的技術支持。未來，煉鋼技術勢必還會有新的突破，從而不斷推動鋼鐵企業持續發展。

3.3 應用于紡織機械

在紡織機械系統中，卷繞筒子通常選擇積極傳動的方式，筒子和導絲器之間的頻率是固定的，交叉角是不斷改變的。導紗器電機﹑測速傳感器﹑變頻器和控制器共同構成控制系統。為了減少重疊現象的發生可以采用生角卷繞和步進精密卷繞方式。經過系統程序的運算，信號經由卷裝轉速傳感器輸出，將信號傳遞給TPU，數據經過TPU處理后輸送到PCC中，經過對數據表格的查找出恰當的卷繞比，通過分析卷繞比確定是否存在重疊部分，將控制信號輸出，最終實現快速﹑準確的數據傳送。

3.4 在大型挖鉆機上的運用

近年來，大型重點工程所必需的工程機械設備就是大型旋挖鉆機，主要應用在大型打樁基礎施工中。就目前的使用情況來看，我國與國外還存在一定的差距。國外的技術經驗相對豐富，并且配套設施﹑培訓機制等相對完善，使用效果要好。我國大型挖鉆機的技術水平偏低，并且缺乏專業的操作人員。旋挖鉆機的使用方法和操作過程較為復雜，且精細度要求極高。為了有效提升其精細度以及進行便捷操作，一般采用微處理器控制方法，從而推進機電一體化技術的有效應用，并在實踐中不斷得以完善優化。

3.5 機械智能機器人中的具體應用

隨著科學技術的不斷發展，智能機器人必須充分組合﹑協調多種技術，從而更好地完成任務目標。要想進一步優化工程機械內燃機的具體運行過程，傳感器必須有效接收﹑發出多種信號，并在傳感器信號支持與反饋下促進激光平地機的有效運轉。地下穿孔機﹑掘進機應按照一定的要求進行地下穿越，與空中導彈技術相類似，一般需要內部導向的陀螺儀﹑加速度計以及外部導向激光技術等。機電一體化技術應用于智能機器人中，應能感知作業對象的形態﹑位置﹑方向，充分利用圖像處理技術﹑視覺處理原理，更好地開展各項作業。目前來說，遙控型機器人﹑無人駕駛機械均采用機電一體化技術，通過無線電控制技術以及電液控制技術的應用，全面提高機械自動化程度。

4 結束語

總而言之，機械工程是我國發展的主要行業，機械工程領域中涉及到多種技術，對機械工程發展都起著一定的作用，機電一體化具備的優點也在不斷地被挖掘。本文只是筆者的簡要總結加個人拙見，希望本文的研究能夠為相關工作人員提供思考，相信隨著我國科學技術的不斷發展，機械工程在機電一體化技術的推動下將取得更大的進步。

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