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【摘要】机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。本文阐述了机电一体化技术的特征，对机电一体化技术在工程机械中的应用及其发展进行了简要分析。
【关键词】机电一体化技术；特征；工程机械；应用；发展
机电一体化技术在工程机械的应用主要是通过微电子技术的应用，把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面。机电一体化技术在工程机械中的应用，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，可靠性不断提高等。
一、机电一体化技术的特征
随着机电一体化相关技术的发展，机电产品的外观更加人性化、功能更加强大、体积和重量更加轻巧、可靠性更高等。其主要具有以下特征：（1）功能增强并且应用广泛。机电一体化产品最显著的特点就是突破了原来传统机电产品的单技术和单功能的局限性，将多种技术与功能集成于一体，使其功能更加强大。而且能适应于不同的场合和不同的领域，满足用户需求的应变能力较强。（2）精度提高。机电一体化技术简化了机构，减少了传动部件，从而使机械磨损、配合及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用计算机检测与控制技术补偿和校正因各种干扰造成的动态误差，从而达到单纯用机械技术所无法实现的工作精度。（3）安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般具有自动监控、报警、自动诊断、自动保护、安全联锁控制等功能。这些功能能够避免人身伤害和设备事故的发生，提高了设备的安全性和可靠性。（4）柔性提高。柔性就是可以利用软件来改变机器的工作程序，以满足不同的需要。例如，工业机器人具有较多的运动自由度，手爪部分可以换用不同的工具，通过改变控制程序改变运动轨迹和运动姿态，以适应不同的作业要求。（5）生产能力和工作质量提高。基于虚拟原型的机电一体化设计建模与仿真技术研究。
二、机电一体化技术在工程机械中的应用分析
1、在工程机械提高生产效率及能量利用率方面的应用分析。传统的工程机械能量利用率一直提不上去，一般仅为20%左右，非常的浪费资源，而机电一体化的使用则解决了这种问题。比如，OLLS系统在新型挖掘机上的推广应用，据统计平均可节省燃料23%，其节能原理是因为OLLS系统使发动机与泵吸收的转矩达到最佳的配合效果，极大的提高了发动机的效率，节省了能源，从而达到提高生产效率的效果。并且若不慎使用了杂质较多的燃料时不会产生停运或发动机冒烟损毁的情况，因为微电子控制系统能够自动根据发动机功率的下降调节泵吸收的转矩。
2、在电子监控、故障自诊以及自动报警中的应用分析。电子监控、故障自诊以及自动报警，也就是对工程机械工作装置的传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控，一旦在运行的过程中发生异常情况，就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。机电一体化的发展和应用，大大地改善了操作人员的现实工作条件，全面提高了机械设备的工作效率。与此同时，简化了机械设备检查和维护的工作，相应地减少了维修费用，大大降低了维修停机的时间，对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。
3、在工程机械提高生产安全方面的应用分析。机电一体化技术的使用能够有效降低各种安全隐患，特别是在各式起重机中，微电子控制系统中力矩限制器能够有效防止断臂或者翻车的作业事故发生，一旦超负荷运行就会及时的发出警报，提醒作业人员，大大提高了工程作业的安全性。而且在国外还有许多挖掘机在放射性污染地区或其他危险区域作业时使用的是远程控制，无人驾驶的遥控技术，保证了作业人员的人身安全。
4、在工程机械作业精确度方面的应用。在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化，对称量系统实现微机控制，使得称量更加精确。自动找平装置的应用，大大提高了混凝土沥青摊铺机的工作效率和施工质量。自动供料系统（超声波技术）的应用，完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节，全面提升了摊铺的效果和质量。与此同时，铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制，减少了误差，提高了工作效率，同时还节约了人力，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。
三、机电一体化技术的发展
机电一体化技术的发展主要体现在：（1）智能化。在很多机电一体化研究中，科研人员都在深入实验研究如何有效的结合人工智能系统与机电一体化系统，吸取智能机器人的智能系统经验，以期研制出更加智能化、自动化的机电一体化系统。并且智能化研究包括计算机信息学、心理学等多种技术学科，因此对机电一体化进行智能化发展的过程中，最终能实现最大效率、最低消耗的理想生产效率。（2）微型化。机电一体化技术随着科技水平的日新月异正逐渐向微型化过程发展。比如很多工程机械中的设备由于体型或其他方面的原因会有外形大小上的要求，因此为了迎合这种需要，机电一体化技术的外型正在逐渐缩小，并且保留缘由系统的全部功能。微型化的发展不仅适应了时代的需要，还具备耗能更少、灵活性更高等优势，相信随着机电一体化微型化的发展，不但会越来越缩小成本消耗，而且也将不再限制于工程机械，在人们日常生活中的各方各面中也可以使用。（3）系统化。当前机电一体化技术正逐渐向着系统化的发展方向迈进。使系统化结构越来越模块化发展，和更具开放性。模块化的意思是，使机电一体化的整体系统结构可以进行分开组合，可以根据实际需要选择各种功能组块进行组合，更具灵活性。要想想实现模块化发展，就要对整个系统中的各个子系统进行进一步的开发、控制和协调，并对其进行综合开放性的管理，进一步强化各个子系统间的通信联系功能。（4）模块化。模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。（5）绿色化。绿色化是时代的趋势，机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。（6）网络化。网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
结束语
机电一体化技术在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势。积极地采用机电一体化，将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合，大大地提高了机械的多种功能。随着科技的进步发展，未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能。
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