工程機械中機電一體化技術的應用研究

尹曉偉

寧夏紅墩子煤業有限公司 寧夏銀川 750000

機電一體化結合了電子技術、信息技術等多種先進科技，其在工程機械中的應用提高了國內工程機械智能化與自動化水平。機電一體化技術最為顯著的特點是它通過電子控制系統能夠對工程機械進行控制，對工程機械運行質量與安全有非常重要的影響。有效應用機電一體化技術，能夠不斷推動工程機械領域發展進程，是目前工程機械相關企業高度關注的一門技術[1]。

1 機電一體化概述

機電一體化專業技術是將機械技術、微電子技術、信息技術、傳感技術等多項技術進行有機結合的一種技術，將這種技術應用到實際當中去，能夠提高生產力，降低生產耗能，同時還能改善機械各方面的性能，提高操作的舒適度。機電一體化又稱機電電子學，在技術方面有很多的優點，如安全性能比較高，機電一體化的產品在監控、報警和自動保護等領域都有較強的功能。

機電一體化系統硬件部分主要包括傳感器、基本單元、信息處理單元以及信息驅動單元等。傳感器將變量傳輸給信息處理單元，而當前傳感器技術更新速度較快，一般情況下其變量都是呈數字化形式的；信息處理單元集中存儲數據，主要包括外部輸入命令和傳感器檢測信息。在處理結果基礎上，機電一體化系統根據相關程序進行特定指令發送，對整體系統運行進行有效控制。從這里可以看出，信息處理單元主要由不同控制功能構成，機電一體化系統執行結構接收信息處理單元發送的控制信息和指令，并據此執行相應動作，屬于運動功能部件，通常利用電磁機構或機械機構來實現[2]。

2 機電一體化在工程機械中的應用

2.1 在電子監控中的應用

液壓系統、傳動系統還有制動系統都是機電一體化的技術結構，通過對這些結構的利用，就能夠實現對工程機械的監控的作用。如果在工作的過程中發生一些問題，機電一體化的產品能夠啟動自動保護的模式，使得產品的安全性能大大提高，降低設備和人的損害，同時能夠及時通過相關的機制向工作人員進行預警。隨著科技技術快速發展，機電一體化技術在不斷進步，其在電子監控中的應用已經成為了工程建設的一種保障，不僅能提高設備的自動防護功能，同時還實現了設備的自動修復和防護的功能，提高了機械的運作效果，促進了工程井然有序展開[3]。

2.2 在耗能控制中的應用

現代工程機械的發展規模越來越大，能源的消耗數量也在不斷地上升。在現代機械工程發展的過程中，耗能控制對于工程機械的發展顯得越來越重要，在以往的工程機械能源運用過程中，耗能控制方面確實存在一些缺陷，但隨著技術不斷進步，在一些發達國家，他們的挖掘機都已經開始采用新型的節能控制器，效果非常好。

2.3 在柴油機自動控制中的應用

由于工程機械的動力核心的機械功率的要求，在機器運行過程中，人們一般會采用柴油機作為發動機。機電一體化技術在應用之前，人們的目標一般都是放在如何降低柴油機的污染程度和降低柴油機的燃油消耗率上，將柴油機的性能不斷優化。機電一體化技術應用之后，有效降低了廢氣的排放量，同時能夠提高柴油機經濟效益。并且能夠自動的控制油門和調速器，根據工程機械的運作狀態來自行控制，同時做到在滿足工程機械的功率需求時提升柴油機的經濟效益，降低排放指數。

3 機電一體化的發展趨勢

3.1 智能化

智能化趨勢是新時代以來技術發展的一個重要方向。人工智能在機電一體化的研究中逐漸得到更多重視。如現在的機器人與數控機床，就是一個很重要的應用體現。智能化是現代機械工程和傳統機械最大的區別，智能化也是機電一體化新技術最突出的優點。正是由于機電一體化朝著智能化的方向發展，機電一體化技術才能實現自動報警、自動修復等一些比較先進的功能。相信隨著時代發展和技術進步，機電一體化的智能化水平還會不斷地提升。

3.2 微型化

微型化趨勢指的是機電一體化朝著微型機器和微觀領域發展的一種趨勢。微型化主要指的是不超過1cm3的機電一體化產品，并且向著更小的微米和納米邁進。由于這些產品自身的優勢，體積小且耗能少，在很多的領域都能夠靈活運用，有著其他產品不可比的優勢。

3.3 網絡化

由于網絡技術的發展，經濟和信息全球化的影響，一旦有新的機電一體化產品投入使用，如果其自身有著較強的質量和功能，很快就能夠廣泛的應用到世界各地，網絡的一些遠程控制和終端設備的本身也利用了機電一體化技術。

3.4 基于機電一體化技術的人工智能發展

目前，人工智能效率與便捷程度非常高，最為顯著的例子就是智能手機的廣泛應用。而機電一體化技術在工程機械中的進一步發展更離不開人工智能技術的支持，基于機電一體化技術的人工智能更全面、合理地將機械工程與計算機技術進行融合，使工程機械實現全自動化控制效果，技術人員只需下達各種操作指令，相關設備就能取代人工進行作業。

4 結語

在機械工程中，機電一體化技術的應用優勢已經越發明顯，應用范圍也越來越廣泛。由于自身的技術優勢得到了更多企業和人們的重視，發展趨勢也越來越好，因此，應該順應其發展趨勢，了解和掌握機電一體化技術，更好地參與到現代化的工程建設中去，以促進現代化工程機械建設蓬勃發展，機電一體化作為一種能夠融合計算機、機械和自動控制技術的新興技術，具有提高產品制造水平和性能等優點，和傳統的工程機械相比，更加安全和方便。在機械生產中，機電一體化在工程機械中的應用在技術上取得了較大突破，極大地提高了工程施工的質量和效率。