1.机电一体化技术在工程机械中的应用

 

　　1.1机电一体化和工程机械的关系思考。

 

　　对于较传统工程机械来说，在现阶段，通过利用机电一体化技术，能够使得各种性能方面都得以明显改善，比如操作舒适性能够得以有效提高；机械能耗能有效大幅度降低，明显提高机械功效。可靠性不断提高；不断提高相应的作业精度和作业效率。

 

　　1.2机电一体化对工程机械功能的改进探讨。

 

　　在现代工程机械领域中，高性能的要求表现无所不在：第一，需要较高的机械功效且较小的能耗；第二，系统一般具有监视运行状态的功能，以及故障自诊和自动报警功能；第三，应具有较高的技术性价比；第四，较低的使用成本；第五，越来越高的自动化程度及精度；第六，具有较长的使用寿命，较为简单且安全的操作。下面对于现代工程机械的电子控制相关内容进行分析。

 

　　1.2.1控制柴油机。

 

　　要想进一步深入发展柴油机技术，应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天，采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗，还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化，这样的条件下，电子控制自动变速，还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现，能够使得在各种变工况下的柴油机，在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时，能够实现净化排气、节约能源、提高效率。

 

　　1.2.2降低能耗，提高生产率。

 

　　在现代工程机械的发展中提高能量利用率显得十分必要，这是因为传统工程机械的燃料能量利用率非常低，往往只有20%左右。通过在日本小松公司生产的新型挖掘机上应用新型节能控制器（OLLS系统），具有比较好的节能效果，相比可节省能源23%。该系统能有效地利用发动机功率，满足发动机转矩和泵吸收转矩能保持在最佳配合状态，通过动作迅速的作业机构而实现生产率的大大提高。

 

　　1.2.3保证成品的作业精度。

 

　　通过在某些工程机械设备上引入电子控制系统，能够满足系统对于称量精确且过程自动化的要求，同时还能使得劳动强度的以降低，工作效率不断提高，使得人工称量的误差尽可能减少，从而使得拌合成品的作业精度有所保证。比如，对于沥青、混凝土拌合机械设备来说，其计量功能都基本实现自动化，微机控制技术在电子计量系统中被广泛采用。

 

　　1.2.4作业过程的自动化或半自动化。

 

　　为了尽可能的提高工程机械的运作质量和效率，通过采用自动化或半自动化控制方式，一方面能够使得操作者的劳动强度有所降低，另外一方面也能保证作业精度也不会受到操作人员的技术和生产经验的影响。

 

　　1.2.5电子监控、自动报警及故障自诊。

 

　　为了进一步保证作业人员和机械设备的安全，避免机件或设备事损坏故的发生，应该监控工程机械的发动机、传动系统和液压系统等的运行状态，这是通过电子监控和故障诊断专家系统设置各种类型的传感器得以实现。在在故障发生之前预先发现问题更有助于问题的解决。

 

　　1.2.6提高安全性。

 

　　微机控制的力矩限制器在一些国外的塔式起重机和轮式起重机应用，这一般是为了提高作业安全性，防止翻车和断臂事故，当出现超负荷问题的情况，应该立即报警。另外，通过无线遥控装置的许多井下挖掘机能够实现无人驾驶的特点，这对于在有放射性物质污染地区和高温或水下等危险地点上进行作业就尤为必要。

 

　　2.运用机电一体化技术安装锅炉控制系统的概述

 

　　2.1水位调节系统。

 

　　在运行中的锅炉，水位的高低是锅炉能否安全运行的基础，水位高，燃料燃烧时间长，汽水分离速度慢，蒸汽带水多质量差；水位低，锅炉就会存在爆炸、烧毁等安全风险，因此锅炉通过水位高低的科学调节达到控制锅炉燃烧和给气，目前锅炉一般都采用选用三冲量调节方案，其主要是通过给水与蒸汽的流量前馈的比例进行运算，以蒸汽流量作为前馈信号，是典型的前馈串级调节系统，该算法有效地克服了假水位对调节过程造成的不良影响，采用变频器闭环控制后，微机输出标准控制信号至变频器，调节给水泵转速，使给水泵的转速自动跟踪水位的变化，就能达到精确控制。

 

　　2.2蒸汽压力控制系统。

 

　　首先根据工作所需用汽量的实际情况，通过调节锅炉蒸汽汽压达到控制锅炉的目的，如果工作所需用汽量增大，那么蒸汽输出多，压力就会降低，反之锅炉蒸汽压力就会增高，可编程控制器可依据锅筒的压力定值和测量值进行智能化运算，把运算数据传输到锅炉内置调节功能，自动对锅炉炉排和鼓风机进行同步调节，提高鼓风机的引风和鼓风，提高炉排转速，这样炉温就会升，蒸汽就会增多，反之，就会减少蒸汽量，这样通过控制锅炉蒸汽的压力达到自动控制锅炉工作。

 

　　2.3锅炉燃烧控制系统。

 

　　控制锅炉的燃烧过程同样可以达到控制锅炉的工作，能够有效的保证锅炉安全的、经济的、节能的运行。工作人员通过变频器输出的控制信号，来控制锅炉的给煤量和调节鼓风机的鼓风量，使锅炉炉膛内的煤达到最佳燃烧状态，变频器采集炉膛负压传感器的测量值，利用内置调节功能自动对锅炉引风机转速进行控制，以维持炉膛负压的稳定）压力控制器的输出直接调节引风机在转速，通过控制、调节鼓风机的电机转速和炉排转速，达到风煤配比最合理，能够取得最佳的燃烧效果，达到自动控制锅炉工作的效果。

 

　　3.工程机械中机电一体化的应用展望

 

　　3.1智能化。

 

　　在当今的数字信息化时代，智能化是其重要的表现形式。人们将人工智能与机电一体相结合进行研究，为求研发出机器人与工程机械相结合的智能化设备。智能化可直接理解为机械行为的智能化，其中包含人工智能、计算机科学、心理学等多个学科，为生产服务的智能化只需要依据生产环节的需要进行设定，其主要目的是创造高效率、低耗能的生产效果。

 

　　3.2微型化。

 

　　自上世纪八十年代末开始，机电一体便朝着微型化的方向进行发展。具备微型化标准的电子机械的尺寸小于1立方厘米，并且不断朝着更小的目标发展。微机电一体具备机电一体所具有的所有功能，并且还具备体积更小、耗能更少、灵活性更高等优点，能够运用在除了机器生产以外的其他多个领域。微机电一体化产品的生产和加工取决于其加工技术，即超精密技术，该种技术能够实现产品的高效微型化。

 

　　3.3模块化。

 

　　就目前而言，要实现机电一体的模块化难度较大。目前的机电一体化产品的种类不仅繁多并且型号各异，因此在研制机械接口、电气接口等产品时需要考虑的因素过多，很难统一标准，因此将机电一体模块化是一项较为艰巨的工程。但对于集减速、智能调速等模块则较为便利，此类产品的模块化能够推动新产品的开发，并且推动生产规模的扩大。

 

　　3.4网络化。

 

　　机电一体化产品在研制出来以后也需要保证其功能的健全和质量的合格，在其产品的推广和使用过程中，可以借助网络来实现对产品的控制和监视。如今的机电一体化产品很多都实现了远程控制，现场总线和局域网技术的应用，为机械网络化提供了极大的便利。在生产和操作过程中，只需要借助远程操控则能够实现工程机械的运作。

 

　　3.5环保化。

 

　　工业在推动人们的生产和生活水平提高的同时，也给人们的环境生活带来了很大的影响。在资源丰富的情况下，资源的滥用和浪费终究会使得资源消耗殆尽，因此在推行机电一体化生产的今天，需要合理运用资源，加强对资源的合理分配，并且降低生产对环境的负面影响，从而实现生产的可持续发展。

 

　　4.结束语

 

　　总之，在机电一体化运用越来越广泛的今天，工程机械的使用和管理也越来越严格，因此要想满足当今时代操作的需要，就需要对操作人员进行适时的培训，让其能够满足生产的要求。机电一体化的应用会影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性和施工质量，因此其应用操作需要注意技术性的要求，保证生产的质量。随着机电一体化应用范围的扩大，其复杂程度也在不断的提高，因此在日常管理中也需要工作人员具备更高的技术性。

 

　　参考文献

 

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