工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究

葉萍林 陳敏 安源煤業(yè)萍鄉(xiāng)分公司安源煤礦

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械領(lǐng)域的電子集成設(shè)備、控制裝置、控制軟件的深度融合，工程機(jī)械的應(yīng)用日趨廣泛和深入。為保證工程機(jī)械更好適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，必須設(shè)法發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的作用，以此更好服務(wù)于煤礦生產(chǎn)。

一、機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用領(lǐng)域

（一）節(jié)能方面的應(yīng)用

結(jié)合現(xiàn)階段工程機(jī)械研究可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)備自身功能模塊的控制作用發(fā)揮極為關(guān)鍵，但由于模塊間協(xié)調(diào)性能和整合性能效果不佳，使用過(guò)程中的工程機(jī)械效率往往會(huì)受到影響，能源浪費(fèi)問(wèn)題很容易出現(xiàn)，工程建設(shè)項(xiàng)目成本節(jié)約因此受到的負(fù)面影響必須得到重視。在機(jī)械一體化技術(shù)支持下，新型電子節(jié)能裝置可實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械能源消耗的有效控制，其能源利用率也可隨之提升，可見(jiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在提高節(jié)能環(huán)保性方面所具備的優(yōu)勢(shì)，工程機(jī)械在該技術(shù)支持下能夠更好適應(yīng)不斷提升的環(huán)保要求。此外，工程機(jī)械運(yùn)行過(guò)程的安全穩(wěn)定保障也能夠得到機(jī)電一體化技術(shù)支持，同時(shí)實(shí)現(xiàn)的磨損率降低、功能模塊協(xié)調(diào)能力提升、簡(jiǎn)單便利的操作和使用同樣需要得到重視[1]。

（二）監(jiān)控方面的應(yīng)用

在具體實(shí)踐中，制動(dòng)控制系統(tǒng)、傳動(dòng)控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)均會(huì)涉及機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)開(kāi)發(fā)利用相應(yīng)功能，工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控即可順利實(shí)現(xiàn)。對(duì)于工程建設(shè)出現(xiàn)的異常問(wèn)題，接收警告信號(hào)的技術(shù)人員可快速進(jìn)行針對(duì)性處理，故障引發(fā)的設(shè)備損壞概率可由此降低。現(xiàn)階段工程建設(shè)中工程機(jī)械的應(yīng)用極為廣泛，為更好監(jiān)控工程機(jī)械，保證其運(yùn)行穩(wěn)定性，監(jiān)控過(guò)程中機(jī)電一體化技術(shù)必須充分發(fā)揮自身作用，以此保證運(yùn)行效率和使用安全，工程機(jī)械可由此更好服務(wù)于工程建設(shè)。

（三）自動(dòng)化監(jiān)測(cè)應(yīng)用

對(duì)于設(shè)計(jì)愈加復(fù)雜的工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，工程機(jī)械的性能也在不斷提升，為保證工程機(jī)械更好服務(wù)于工程建設(shè)，更好適應(yīng)日漸復(fù)雜的環(huán)境和要求，需從構(gòu)造水平的提升入手，同時(shí)還需要在實(shí)踐中設(shè)法規(guī)避檢修不當(dāng)、過(guò)度使用引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。為實(shí)現(xiàn)使用性能提升，需做好工程機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)協(xié)調(diào)，但考慮到構(gòu)造精密、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程機(jī)械的狀態(tài)判斷無(wú)法單純基于肉眼實(shí)現(xiàn)，因此必須基于機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)化工程機(jī)械的使用及檢修方式，工程機(jī)械的自動(dòng)檢測(cè)可由此實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可更好調(diào)整、檢修其功能模塊。自動(dòng)檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械子系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)，實(shí)時(shí)反饋其運(yùn)行狀態(tài)，操作者可基于顯示屏、顯示燈做出科學(xué)判斷，直觀和具體的工程機(jī)械監(jiān)控和狀態(tài)觀察可有效提升其整體性能[2]。

二、工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）電控挖掘機(jī)

對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的具體應(yīng)用來(lái)說(shuō)，電控挖掘機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用屬于其中代表。電控挖掘機(jī)在建筑工程、煤礦開(kāi)采等領(lǐng)域的應(yīng)用均極為廣泛，不同于由人工操作的傳統(tǒng)挖掘機(jī)，采用液比例技術(shù)控制的電控挖掘機(jī)優(yōu)勢(shì)極為明顯，電比例手柄在電控挖掘機(jī)中取代了液壓手柄，電控挖掘機(jī)因此能夠?qū)崿F(xiàn)人力的動(dòng)作模仿。由于具備自動(dòng)化運(yùn)行功能，電控挖掘機(jī)需通過(guò)對(duì)手柄的動(dòng)作信號(hào)進(jìn)行收集，并計(jì)算需要操作的數(shù)據(jù)，最終將正確的PWM數(shù)值輸入，電控挖掘機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可由此實(shí)現(xiàn)。PC200-6型挖掘機(jī)（小松）、SWEL55型挖掘裝載機(jī)（山河智能）均屬于典型的電控挖掘機(jī)，如PC200-6型挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)速度、行駛速度、斗容量、整機(jī)自重、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速分別為12.4r/min、3.8km/h、0.8m3、18.9t、96kW、2000r/min，最大挖掘半徑、最大挖掘深度、最大卸載深度、最大挖掘高度、最大挖掘力、液壓泵流量分別為

9.875m、6.62m、6.475m、9.305m、112kN、206×2L/min。在具體的電控挖掘機(jī)應(yīng)用中，依托機(jī)電一體化技術(shù)，為保證其工作效率和安全性，必須開(kāi)展針對(duì)性的正流量控制，并準(zhǔn)確計(jì)算液壓泵的功率和排量，機(jī)電一體化技術(shù)可由此更好服務(wù)于電控挖掘機(jī)。

（二）高精度GPS系統(tǒng)

對(duì)于工程機(jī)械來(lái)說(shuō)，高精度GPS系統(tǒng)同樣屬于機(jī)電一體化技術(shù)的典型應(yīng)用。在高精度GPS系統(tǒng)支持下，通過(guò)集成感受器、超聲波、激光等多種傳感技術(shù)，系統(tǒng)可準(zhǔn)確描繪探測(cè)物質(zhì)的大小。以不規(guī)則施工場(chǎng)地施工為例，高精度GPS系統(tǒng)可偵查現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)障礙物坐標(biāo)信息的準(zhǔn)確確定，施工位置的優(yōu)選、工程機(jī)械的科學(xué)應(yīng)用可由此獲得支持。高精度GPS系統(tǒng)擁有厘米級(jí)別的精確度，對(duì)物體位置描述十分精確，施工及工程機(jī)械應(yīng)用的效率和質(zhì)量可由此得到保障。以某建筑工程施工為例，施工單位基于高精度GPS系統(tǒng)開(kāi)展了針對(duì)性的監(jiān)測(cè)精度實(shí)驗(yàn)，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中對(duì)GPS天線的位置進(jìn)行調(diào)整，施工單位得以通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤定位目標(biāo)，相較于實(shí)際偏差值，系統(tǒng)能夠控制瞬時(shí)的監(jiān)測(cè)精度，在水平、豎直方向，具體精度分別可控制在3mm、4mm范圍內(nèi)，高精度定位效果為施工和工程機(jī)械應(yīng)用提供的支持必須得到重視。

三、結(jié)論

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)可較好服務(wù)于工程機(jī)械，本文研究的電控挖掘機(jī)、高精度GPS系統(tǒng)等內(nèi)容，則直觀展示了機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的具體應(yīng)用路徑。為保證機(jī)電一體化技術(shù)更好服務(wù)于工程機(jī)械，還應(yīng)關(guān)注二者的綠色化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，以此更好適應(yīng)科技進(jìn)步和時(shí)代變遷。