機電液一體化在工程機械中的應用

李江寧

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0 前言

應用機電液一體化屬于新型的機械運行系統，是最近幾年發展起來的。在工程機械中，應用機電液一體化，是從根本上將傳統機械性改變了，并不是簡單地進行應用[1]。從當前來看，機械市場產品競爭力最大的就是機電液一體化機械產品，主要是由于機電液一體化工程機械的性能非常優越。

1 機電液一體化技術的優越性

1.1 很強的生產能力

在工程機械中，機電液一體化設備既能夠自動控制和處理信息，又能夠高靈敏度地進行檢測和高精度地進行控制。由于機電液一體化設備具備控制的系統，設備在運行時，操作者只要將控制系統啟動，根據設計的要求，設備能夠將全部規定性動作有效地完成，既能夠將產品性能所要達到的要求實現，又能夠使生產產品的效率得以保證[2]。

1.2 很高的安全性能

在工程機械中，有效運用機電液一體化技術，生產的產品性能都非常高，具有齊全的功能，無論是報警和監視功能，還是自動保護功能都具備。設備運行中，若有異常的現象出現了，機電液一體化產品能夠自動進行保護，致使設備和操作者都不會受到損傷，從而使設備的安全性得以保證。

2 機電液一體化技術的現狀

我國的壓路機點液一體化技術發展，屬于剛起步階段，許多的性能也沒有達到完善和成熟，很難實現自動控制的系統。長時間實踐的過程中，研制壓路機的自動駕駛作業系統也初步地成功了，已投入進行使用。此外，已經普遍應用壓路機聲光的報警系統，此報警系統具有單獨系統和比較特別的工作方式，無論是維護，還是安裝都比較簡捷，抵抗能力比較強，能夠對外界干擾進行有效地抵抗，但是，具有較多的線束，控制整體復合很困難，對于傳感器的利用很不利，對自動控制的效果影響比較大[3]。

3 工程機械存在的主要技術問題及解決的方法

我國的壓路機不但耐用度和可靠性都比較差，而且監測的手段也比較落后，人為因素對作業質量影響比較大，控制壓實技術的智能化程度也比較低，操作的舒適性很差，從當前來看，改進操縱和控制系統，是筑路機械技術集中的難點。

從液壓和機械兩個方面來對控制問題進行解決，將傳感器技術、電子技術、液傳感技術以及良好的控制性能引入。在極限調節功率系統和傳統負荷系統中，將執行回路和電子傳感元件引入，有效地改善液壓系統的功能和調節品質。也就是氣動和液壓裝置來承擔切換功率流和轉換能量以及保護主系統的過載；電子裝置來承擔系統的邏輯功能；通過比例閥的引入。低成本控制閉環系統可以由數據總線技術和控制PLC可編程以及可靠且廉價的高速電磁閥構成；結合電子元件所反饋的參數值，將診斷分析故障的功能和監測在線的狀態建立健全[4]。

4 我國工程機械機電液一體化發展的趨勢

4.1 邁進高壓化的方向

最近幾年，液態系統的大型和特大型工程機械發展很快，特別是應用礦山機械，致使大幅度地增加液態系統的功率和力矩。所以，在現代化社會，液態系統應該邁進高壓化的方向。從當前來看，無論是元件壽命，還是人機安全等許多因素對液態系統邁進高壓化都有一定的阻礙。例如，增加系統壓力，就會增加人機安全的風險；高壓的的環境下，嚴重磨損腐蝕物質的情況就會出現；壓力加大，泄漏也會相應地加大，從而減小了工作的面積[5]。

4.2 敏感元件和高速微處理器以及傳感器的應用

根據施工的要求，有些通用機械對于智能化和多功能也應該實現，因此，必須嚴格要求處理能力。為了達到這個目的，應該將敏感元件和高速微處理器以及傳感器等相關的設備引入，整機動態的性能也應該提升，將響應的速度加快，從而在突發的事故中，通用機械也能夠將正確的反應盡快做出。

4.3 節能型方向

在節能方面，社會很重視，時代主體就是可持續的發展，針對于機電液一體化而言，應該將這一方向遵循，為了將節能的效果有效地實現，應該有效運用電噴發動機，自動控制功率和燃油。節能增效通常應該同時達到，因此，對于新型的材料也應該不斷地研制，致使裝配零部件的工藝不斷地提升，從而使增效目的得以有效地實現。

4.4 電流變流體的技術

在自由的狀態下，電流變液體是能夠自由進行流動的混懸液體，如果在電場的作用下，就會迅速地固定化，并且電場的強度與固化度是成正比例的。在液體系統中，這一特性的促使，能夠將重大的作用充分地發揮出來，由于能夠迅速地影響電信號，1秒內就能夠將狀態變化實現，并且運用PWM進行控制，對于消耗能量的降低非常有利，為了將其的使用壽命延長，將設計簡化。

5 發展工程機械機電液一體化，應該注意的相關問題

其一，在工程機械中，應用機電液一體化技術應該大力地推廣，對于追求低成本機械產品的生產觀念必須要改變，將傳統且落后的生產觀念拋棄，與時俱進，才能夠使廣泛推廣機電液一體化技術得以促進。此外，雖然常識上認為機械產品元件少，可靠性才會更高，但是，這種可靠性會使開發產品多功能失去。國外針對于故障的必然性，有效運用機電液一體化技術來及時發現和防止故障，并且將故障盡快地解決，電子元件質量優良，價格低廉，這項技術已經被開發和利用[6]。

其二，若想將機電液一體化技術合理進行運用，不但要吸收和引進，而且還要開發。針對于沒有力量進行開發的技術，就應該投入資金引進，吸收和消化引進的技術以后，我國科研部門應該聯合開發技術。可以直接將成熟的技術嫁接。例如，我國全液壓壓路機，已經將進口發動機、馬達以及振動泵廣泛地采用。我國獨資公司和合資公司將挖掘機進行生產，發動電子控制系統能夠自動控制發動機的停車和轉速等，將液壓泵自身所配備的壓力和轉速等傳感器接口廣泛地運用。

6 總結

綜上所述，生產機械企業，如果想要發展和生存，機械生產的技術必須要提升，針對優越性比較大的機電液一體化技術必須要有效地應用和大力地推廣，使用工程機械的性能應該不斷地增大，從而使機械產品智能化水平得以提升，企業競爭力得以增強，致使機械產品能夠為用戶更好地進行服務。