机电一体化技术在工程机械中的运用与发展

摘要：机电一体化技术是一种将计算机、信息技术、机械工程和机械设计等多学科领域相结合的综合集成技术。机电一体化技术在机械工程中主要应用于现代自动控制系统以及机械系统，在此基础上，可以使机器的设计更加合理，从而使得产品具有高可靠性和安全性。因此，本文对机电一体化技术在机械工程领域中的应用和发展趋势进行详细分析，对促进机电一体化技术进一步完善与提升有着重要意义。

关键词：机电一体化技术；工程机械；运用；发展

引言

在过去，机电一体化技术仅仅是包含两门技术，分别是电子技术以及机械技术。后来随着时代的发展，机电一体化技术在各大行业都有所应用，涵盖的学科逐渐增多，因此也就演变成目前由多门技术融合而成的交叉学科。机电一体化技术耗能比较低、可以提高生产效率、生产过程中的准确度也比较高，所以能够促进机械工程的快速发展，被广泛应用于各大行业中。

1机电一体化技术的优势

1.1提升设备的安全指数

机电一体化技术最显著的特点就是与计算机技术的结合运用，因此，当被运用到工程机械方面时，计算机技术可以对工程机械的运行状况展开分析和管理，可以及时地发现问题，并做出预警，还可以自主进行维修工作，这对提高机械的性能、质量等有着非常重要的作用。由于工程机械的工作强度比较大，并且需要耗费很长时间。因此，很难对设备进行及时的维护，在使用的过程中，很可能会发生磨损问题，从而影响到工作的效率和质量，严重还会危及到工作人员的人身安全。然而，在机电一体化技术的影响下，计算机系统会对机械中的问题进行预警，让工作人员对设备的问题有更好的认识，有助于加强对设备的有效管理，提升设备的质量，从而在一定程度上保障工作人员的安全。

1.2提高工程机械设施的可靠性

由于现在很多的工程条件都是比较苛刻，会因为各种各样的原因导致机械设备的损坏，例如，在运输过程中的损坏，还有因为天气条件恶劣而导致的失效等。因此，工程机械设备经常存在安全事故的隐患，而很多企业都应该对机械设施的可靠性引起重视，要对自动化机械设施进行全面监控，及时发现设施中存在的各种隐患，这样就可以实现对工程机械设施的安全管理，让工程机械设施得到更可靠的维护。

2机电一体化技术在工程机械中的运用

2.1机床改造

在机械工程行业中，经常会用到数控机床这个设备。数控机床精密程度高，容易操控，对零件适应程度和自动化程度都比较高。在操控数控机床时，必须要严格控制操作台与刀具之间的距离，保证距离在合适的范围，这种高精度的工作如果采用人工方式进行操控，将会浪费大量的时间。如果利用机电一体化技术进行操作，不但能够提高精密度，还可以提高生产效率。伺服系统又分为开环和闭环，平时比较常用的是开环伺服系统，该系统具有结构简单、维护方便、成本低等优点，可以提高数控机床的可控性。滚珠丝杠副可以通过清除操作时无法触及的死角从而提升数控机床的精确性。

2.2运输机械

随着社会的快速发展，机电一体化技术也逐步被应用到了煤矿的流水线上，各大企业不再像以前那样挖矿、运煤，而是用机械代替人工操作，工人可以在控制室里，通过屏幕看到地下的情况，然后下达各种命令，将各种煤炭安全地运送到地面。矿井机电一体化后，煤炭运输方式发生了变化，根据矿井地形、物料特性，采用液压输送方式，提高运输效率，降低运输过程中出现的不稳定性。

2.3在纺织、包装等机械方面的应用

纺织机械是现代纺织工业的基础，包括棉纺、麻纺和化纤三个主要品种。我国在“八五”期间就开始进行技术改造，引进了一些机电一体化设备，包括自动络筒机、梳棉所需的自动喂纱器、自动清梳联生产线等。由于这些设备具有机电一体化特点，所以它们与其他机械相结合可构成完整的纺织机械系统。将机电一体化技术应用于纺织工业，对纺织生产进行监控和控制。例如，采用PLC、变频器等对纺纱工序、后整理工序及其他辅助工序进行有效地监控和控制。包装机械是指各种需要进行包装或分装物料以及供储运或其他操作场所使用的机械，主要有卷筒机、充填设备等。这些机械的结构复杂、运行可靠和工作效率高是机电一体化设备的主要特征。将各种功能部件集成到机器系统中，使各种功能部件在运动过程中相互协调，达到良好效果，例如，采用伺服系统控制带式输送机的运转，使带式输送机实现无人值守。

2.4在开发煤炭过程中的应用

目前我国经济快速发展，煤炭资源成为我国最经常使用的能源。开采煤矿的过程中很容易造成矿工人员的伤亡，因此在开采煤矿的过程中使用机电一体化技术，不但能够减少施工人员的伤亡，还能够提高开采的效率。此外，该项技术还能够减少能源消耗，优化开采机械的性能。除了在开采过程中用到这项技术以外，还需要用到例如液压技术、电力电子技术等。液压技术为开采机械提供了动力，电力电子技术能够进行监控、警报等，保证施工的安全。这些新技术的应用提高了煤炭开采的效率，减少了人员的伤亡，为国家发展提供了新动力。

3工程机械机电一体化技术的发展趋势

3.1网络化

随着机电一体化产品应用领域日趋广泛和复杂化，对其可靠性要求也越来越高，这就对提高系统中各子系统之间数据的可靠传输提出了新的要求。为了适应这种要求，一种全新的、具有网络功能的工业以太网交换机应运而生。这种网络交换机基于局域网架构，以高可靠性和高安全性为前提条件设计，具有传输速度快、稳定性好以及可扩展性强等特。在机电一体化系统中，利用这种网络传输技术，可以方便地将企业内、企业间生产现场所产生的各种数据实时传输至以太网交换机进行处理和存储。

3.2绿色化

随着我国工业化的迅速发展，环境污染日益严重，生态问题日益凸显。目前，世界上很多国家都在逐步实现纳米技术和机电一体化设备的有机结合，利用各种先进的技术，缩小了机械设备的体积，降低了能源消耗，避免了资源的浪费和污染。同时，由于其轻便、低碳环保等优点，在实际应用中可以实现循环再利用，这与我们国家的可持续发展思想是一致的。

3.3智能化

随着科学技术的进步，机电一体化技术将会以其特有的优越性被越来越多地运用到工程机械中。以智能为核心，将智能技术与传统的机械自动化技术相融合，通过模拟人的智能、分析诊断过程、自动编程、人机接口等，有助于提高机电一体化技术的智能化程度。同时，强化传感技术的运用，例如，在发电机上加装液压传感器，实现对发动机工况的实时监测。当前，传感技术的发展速度很快，它的可靠性、准确度都有很大的提升，在工程机械的机电系统中占有举足轻重的地位。

结语

总而言之，社会的有序发展离不开制造业的支撑，机械工程的发展更是重中之重，而机电一体化技术又是促进机械工程发展的动力。机电一体化是一门交叉学科，涵盖了多项技术例如信息技术、机械技术等等，能够促进机械工程的高速发展，被广泛应用于各大行业中。机电一体化技术在未来具有良好的发展趋势，将朝着智能化、绿色化、网络化以及模块化趋势发展。

参考文献

[1]巴翠.浅析机电一体化技术在机械工程中的应用与发展趋势[J].中国设备工程，2022（03）：181-182.

[2]王党旋.机电一体化技术在机械工程中的应用与发展[J].造纸装备及材料，2021，50（12）：77-78+84.

[3]祁明胜，张冬梅.机电一体化技术在机械工程中的应用及发展趋势[J].造纸装备及材料，2020，49（05）：33-34+37.