淺談機電一體化技（jì）術在（zài）工程機械中的實踐

概況：機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體係的新型（xíng）學科，隨著科學技術的（de）不但發展，還（hái）將被賦予新的內容。綜合運用機械（xiè）技術、微電子技術、自動控製技術（shù）、計算機技術（shù）、信息（xī）技術、傳（chuán）感測控技（jì）術、電力電子技術、接口技術、信息變（biàn）換技術以及軟（ruǎn）件編程（chéng）技術等群體技（jì）術，根據係統功能目標和優化組（zǔ）織目標（biāo），合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量（liàng）、高可靠性、低能耗的意義上實現特定（dìng）功能價值，並使整個係統最優化的係統工程技術（shù）。由此而產生的功能係統，則成為一個機電一體化係統或機（jī）電一體化產品。現代（dài）工程機械正處在一個機電一體化的發（fā）展時代。引入機（jī）電一體化技術。目前以微機式微處理器為（wéi）核心的電子（zǐ）控製裝置在現代工程機械中的（de）應用已相當普及。工程（chéng）機械，機電一體化技術在工程機械中的應用。
　　現代科學技術的不斷發展，極（jí）大地扒動了不同學科學的交叉與滲透，導致了（le）工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由於微電子技術和計（jì）算（suàn）機技術的迅速發展及其向（xiàng）機（jī）械工業的滲透所形成的機電一（yī）體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體係發生了巨大變化，使工業生（shēng）產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發殿階段。
一、現代工（gōng）程機械的發展：
　　現代工程機械正處在一個機（jī）電一體化的發展時代。引入（rù）機電一體化技術，使機械、液壓技術和電子控製技術等有機地結（jié）合，可以極大地提（tí）高工程機械的各種性（xìng）能，如動力（lì）性、燃油經濟性（xìng）、可靠（kào）性、安全性、操作舒適性以入作業精度、作業效率、使用壽命等（děng）。目前以（yǐ）微機式微處理器為核心（xīn）的（de）電子控製裝置在現代工（gōng）程機械中的應（yīng）用已相當普（pǔ）及，電（diàn）子控製技術已深入到工程機式的許多領域，如攤鋪機和平地機的自動找平，攤鋪機的自動供料，拌利設備稱重計量過程的自（zì）動控製，挖掘機的電子功率優化，柴油機的電子調速，裝載機、鏟運機變速箱的自動控製，工程機械的狀態監控與故障自診（zhěn）等。隨著科學技術不斷發展（zhǎn），對工程機械的性能要求不斷提高，電（diàn）子控製裝置在工程機械上（shàng）的應用將更（gèng）加（jiā）廣泛，結（jié）構將更加複雜。特別是，隨著克國進口及國產工程機械保有量的逐年增加，如何（hé）用好、管好這些價（jià）格昂貴的工程機械，使其發（fā）揮最大的效（xiào）率，是工程施工部門所麵臨（lín）的一個重要的問題。為幫助廣大工程機械使用人員（yuán）、維修人員、管理人員對工程機械中的電氣與電子控製裝置的功能、類（lèi）別及特性有一些初步的了解和掌握，現在作簡單的介紹與論述。
二、工程（chéng）機械具有以下性能：
　　現（xiàn）代工程施工（gōng）要求工程機械具有以下性能：生產效率且能量損失小，節約能源：自動（dòng）化程度高，施工質量好，精度高：性（xìng）能（néng）穩定，工作可靠、安全，使用壽命長；具有較好的經濟性，即高的技術價格比和低的製（zhì）造與使用成（chéng）本；操作簡單、輕便（biàn），勞動強度（dù）低，駕駛員的工作條件好；具有運行狀態監視、故障自診及自動報警功能，能及（jí）時準確地指出故障部位，減少停機維修作業效率。為滿足上述的性（xìng）能要求，工（gōng）程機械僅（jǐn）僅依（yī）靠機械和（hé）液壓技術的進步已顯得力不從心。電子（zǐ）控製（zhì）技術的（de）發展及在工程機械上的應用，為工程機械技術的發展（zhǎn）注入了新鮮的血液。機電（diàn）一體化（huà）作為一項（xiàng）高新技術，將其引入到工程機械中，為工程機械帶來了新的技術變革，使其各種性能有了質的飛躍。
　　為滿足（zú）上述的性的要求，工程機械僅僅依靠機械和液壓技術的（de）進步已顯得力不從心。電子控製（zhì）技術的發（fā）展及在工程機械上的應用，為（wéi）工程機械技術的發展注（zhù）入了新鮮的血液。機電一體化作為一項高新技術，將其引入到工程機械小，為工程機械（xiè）帶來了新的技術變革，使其各種姓能有了質的飛躍。
　　目前以微機或微處理器為核心的電子控製裝置（係（xì）統（tǒng））在現代工程機械（xiè）中的應用已相當普及，電子控製技術已深入到工程機械的許多領域，如攤鋪機（jī）和平地機的自動（dòng）找平，攤鋪機的自動供（gòng）料，拌（bàn）利設備稱重計量過程的自動控製，挖掘（jué）機的電子功率優化，柴油機的電子調（diào）速，裝載機，鏟運（yùn）機變速箱和自動控製，工程機械的狀態監控與故障自診等。發表（biǎo）論文（wén），工程機械。隨著科學技術的不斷發展，對工（gōng）程機械的性（xìng）能要求不斷提高，電子（微機）控製裝置在工程機械上的應用將更加（jiā）廣泛，結（jié）構晚霞更（gèng）加複雜（zá）。
三、機電一體化在（zài）工程機械中的運用：
　　（一）機電一體化和工程機械（xiè）的關係
　　現代工（gōng）程機械正處在一個機電一體化的發展時代（dài）。引入機電一體化技術，使機械、液壓技術和（hé）電子控製技術等（děng）有機的結合，可以極大地（dì）提高了工程機械的各種性能（néng），如動力性、燃油經濟性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業精度、作業效率、使（shǐ）用壽命（mìng）等。
　　（二）機電一（yī）體化對工程機械功能的改進
　　目前工程機械的電子（微機）控製係統主要用以實現台下（xià）功能：
　　（2．1）電子監控、自動報警（jǐng）及故障自（zì）診（zhěn）
　　即對工程機械的發動機、傳動係統、工作裝置、製動係統和液壓係統等的動行狀態監控工作中（zhōng）一旦出（chū）現異常現象，能動報警並（bìng）準（zhǔn）確地指出故障部位，從（cóng）而改善駕駛員的（de）工作（zuò）條件提（tí）高機器的工作效率，簡化設（shè）備維護檢查工作（zuò）降低使用維（wéi）修費用，縮短停機維修時間，延長設備的（de）使用壽命。
　　（2．2）節能降（jiàng）耗，提高生產率
　　傳統工程機械的能量利用率較低，例如液壓挖掘（jué）機（jī）的燃料能量利用率僅為20%左右，如此（cǐ）低的能量利用率（lǜ）迫（pò）使工程機械化的發展（zhǎn）必需品著眼於節能。小鬆公司挖（wā）掘機所采用的新型節能控製器（OLLS係統），具有良好（hǎo）的節能效果燃料可節（jiē）省23%；日立公司挖掘機節能控製係統采用了卡（kǎ）特電子效率控製係統，通過對發動機和泵的綜合控製，使功率的利用率可達98%，同時生產率也大大（dà）提高。
　　（2．3）柴油機（jī）的控製
　　如電（diàn）子調速成器、電子油門控製（zhì）裝置、自動停機裝置、自動升溫控（kòng）製（zhì）裝置等（děng）。發表論文，工程機械。
　　（2．4）提高作業精度
　　為保（bǎo）證成（chéng）品（pǐn）料的級（jí）配精度，現代瀝青（qīng）及水泥混凝土拌和設備廣泛采用了微機控製的電子稱量係統，並使計量過（guò）程實（shí）現了自動化。自動找平係統（tǒng）的（de）應用，使瀝青混凝土攤鋪機的施工質（zhì）量有了較大的提高，路麵的平整度可達到0。127MM/3M。采用（yòng）超聲波技（jì）術的自動供（gòng）料係統，使瀝青混凝土攤鋪機的供料實（shí）現了自（zì）動調節，進（jìn）一步提高了攤鋪質量。推（tuī）土（tǔ）機鏟刀、平地機刮（guā）刀、鏟運機鏟鬥刀刃的電子（微機）控製不僅提高了作業精度和（hé）作業效率，而且（qiě）也減輕了操作人員的勞動強度。
　　（2．5）作業過（guò）程（chéng）的自動化或半自動化
　　工程機（jī）械實現自動化或半自動化控製，可以減（jiǎn）輕操作者的勞動強度，提高生產率（lǜ），並（bìng）減少因操作者的經驗不足，對作業精度的影響。例如，三菱（líng）公司的挖掘機設有挖掘軌跡控製係（xì）統，操作者在控製板上設定耗鏟鬥運動（dòng）軌跡的形狀後，微機控製係統能夠根據各（gè）種角度（dù）傳感器（qì）的信號，自動控製動臂、鬥杆和鏟刀的運動，實現各種特定形狀和斷麵溝槽,斜麵（miàn）的精確（què）挖（wā）掘（jué）,使挖掘作業實現了自動（dòng）化.
四、其（qí）它應用：
　　一些國處生產的推土機、裝載機、鏟運機等采用了電子控製的（de）自（zì）動變速器，其能夠根據外負荷的變化情況自動改變傳（chuán）動係統比，這（zhè）不（bú）僅充分利用了發。發表（biǎo）論文，工程機械。動機功率，提高了（le）燃油經濟性（xìng），而且也簡化了操作，降低了（le）勞動（dòng）強度。為（wéi）有效地防止翻（fān）車和斷臂事（shì）故提高作業的安全性（xìng），現代起重機（jī）上廣泛地采（cǎi）用了電子（微機）控製的力（lì）矩限製器。為實現無人（rén）駕駛，使工程機械能在（zài）危險地帶（dài）或人無法接近的地點進行作業，某些國外工（gōng）程機械上設（shè）置了無線遙控裝（zhuāng）置。
　　電（diàn）子係統的可靠性是現代工程機械非常重要的一項性能指標。由於（yú）工程（chéng）機械一（yī）般露天作業，其直接受到烈日的暴曬、雨霧、強風、塵埃（āi）等的侵襲，此外還受到強烈的振動和衝擊以及各（gè）種（zhǒng）電、磁等的幹擾，工作環境（jìng）非常惡劣，因此電子控製係統應滿足：能在（zài）-40℃·80℃的環境（jìng）溫度下可靠、穩定地工作；抗老化，具有較長的使用壽命；密封性能好（hǎo），能防止水分和汙物的侵入；較好耐衝擊和抗振性能；較（jiào）強的抗幹擾能力（lì），係統能在各（gè）種幹擾下可靠地工作。
　　工程機械種類（lèi）繁多，因此各種機型（xíng）所配備的電器與控製（zhì）裝置（係統）的組成，數（shù）量及複雜程度等也差（chà）別較大。各種自行式工程機械（即（jí）靠自身的動力行駛的機械，如壓路機、推土（tǔ）機、攤鋪機等（děng）），所配備的電器（qì）與控製（zhì）裝置基本上可分為以下兩大類：
　　（一）車輛電氣設（shè）備
　　這種各（gè）種自行（háng）式機械應配備的最基本的電器（qì），通常包括以下部分：
　　A、電（diàn）源（yuán）：包括蓄電池、發電機及其（qí）調節器。B、起動機：用於起動發動機。C、點火係（xì）：用於汽（qì）油機、功能是（shì）產生電火花，點燃氣缸中的可燃混合氣。發（fā）表論文，工程（chéng）機械。D、照明及信號設（shè）備：包括各種照明和信號燈以及（jí）電喇叭（bā）、蜂鳴器等，用以保證行駛（shǐ）和施工的人（rén）機安全。發表論文，工程（chéng）機械。E、儀表：包括燃油表、機（jī）油壓力表、水溫表、發動機（jī）轉速表等，用來監視發動（dòng）機（jī）和其他裝置的工作情況。發表論文，工程機械。
　　（二）電（diàn）氣、電子（微楊）控製裝置（zhì）
　　用於實現各（gè）種控製功能。例（lì）如，攤鋪機的自動（dòng）找平裝置及供料自控裝（zhuāng）置；電控的電子功率優化找平裝置及供料自控裝置；電控的電子功率優化係統；裝（zhuāng）載機、鏟動機變速器的電子控製裝置（zhì）等。
五、結束語：
機電一體化技術（shù）在工程機械（xiè）中的應用將越來越廣泛，地位也越來越重要，設備使（shǐ）用和管理“以人為本”的原則（zé）也說（shuō）明，作為工（gōng）程施工中工程機械的使（shǐ）用、維（wéi）修的管理人（rén）員應（yīng）盡快了解和（hé）掌握這門技術，更好地融（róng）入科技含量越來越深厚的現代（dài）工（gōng）程施工中（zhōng）。