机电一体化技术在机械工程中的应用解析

2016-03-16郭永静

环球市场 2016年25期

关键词：工程机械机械工程机电

郭永静

中国神华神东煤炭集团

机电一体化技术在机械工程中的应用解析

郭永静

中国神华神东煤炭集团

当前，工程机械行业发展迅速，企业对机械设备的需求与日俱增，对机械设备运行效率、自动化水平、运行安全可靠性要求越来越高，传统的机械自动化技术已无法满足社会生产要求。若继续采用传统机电自动化，无疑会限制社会生产力的向前发展，且不符合节能生产要求，不满足工程施工精度控制要求。因而必须采用自动化水平高的机电一体化技术。本文就对工程机械中机电一体化的应用进行分析和探讨。

机电一体化技术；机械工程；应用

1 引言

现代工程机械是我国工业生产建设的重要设施。它有效应用提高了工作效率和质量。随着科学技术的不断进步，机电一体化技术逐渐应用到工程机械中，有力推动了各领域自动化﹑智能化的发展，加快了我国工业化的进程。因此，加强研究机电一体化技术在现代工程机械中的应用，具有积极的意义。

2 机电一体化的优势

①应用范围广。对于机电一体化设备而言，其融合了复合技术，因此具备一定的复合功能与整体功能，能够满足用户的实际需求，因此应用的领域与范围也越来越广。②使用性能强。机电一体化设备具有程序控制与数字显示等功能，不需过多的按钮与手柄进行操作，能够重复动作与自动选择程序，促进操作人员工作量的减轻。③安全性能高。将机电一体化技术应用于工程机械中，生产产品具有齐全的功能和较高的性能，如具备自动保护功能﹑报警与监视功能等。一旦设备运行中存在异常情况，其能够自动保护产品，提高设备的安全性能。

3 机电一体化技术在机械工程中的应用

3.1 应用于机床改造

数控机床的工作要求比较严格，需要工作台和道具必须按照规定的运动轨迹进行移动，必须严格控制好偏差，从而确保产品的质量。可以运用机电一体化实现对数控机床的改造。开环系统结构较为简单，出现问题时容易进行维修，价格低，因此其应用范围较广。滚珠丝杠副的传动效率较高，摩擦出现的能量损耗低，运动稳定，适当调整滚珠，丝杠与螺母之间的缝隙就会减小，反向拧动滚珠，能够实现精准定位，有很强的耐磨性，成本较低，这在传统传动中用的较多。在对数控车进行改造时，在确保需求的基础上，尽可能少的进行机床改动，尽可能不破坏机床机构，确保故障发生还能进行手工操作。时这样能够降低改造的费用，用尽可能少的经费实现机器功能和效率的增加，更好的提升企业经济效益。

3.2 在炼钢技术中的应用

钢铁是我国的重要产业，目前其使用的机电一体化系统主要以计算机处理器为核心，集计算机系统﹑操控设备﹑仪器仪表﹑显示设备等于一体，有机整合各种技术手段进行协作，进而促进机械设备使用效率的提升，延长使用寿命。现代化的炼钢技术融合了现代通信技术﹑微型处理器﹑电气传动技术等，推进了钢铁企业的进一步发展。交流传动系统利用先进的数学理论，有效解决了复杂的矢量运算，交流调速系统的优势逐步凸显，直﹑交流同步电机的速度可以实现平稳转换。在轧钢中，交流传动系统的使用范围逐渐扩大，为炼钢技术提供了强有力的技术支持。未来，炼钢技术势必还会有新的突破，从而不断推动钢铁企业持续发展。

3.3 应用于纺织机械

在纺织机械系统中，卷绕筒子通常选择积极传动的方式，筒子和导丝器之间的频率是固定的，交叉角是不断改变的。导纱器电机﹑测速传感器﹑变频器和控制器共同构成控制系统。为了减少重叠现象的发生可以采用生角卷绕和步进精密卷绕方式。经过系统程序的运算，信号经由卷装转速传感器输出，将信号传递给TPU，数据经过TPU处理后输送到PCC中，经过对数据表格的查找出恰当的卷绕比，通过分析卷绕比确定是否存在重叠部分，将控制信号输出，最终实现快速﹑准确的数据传送。

3.4 在大型挖钻机上的运用

近年来，大型重点工程所必需的工程机械设备就是大型旋挖钻机，主要应用在大型打桩基础施工中。就目前的使用情况来看，我国与国外还存在一定的差距。国外的技术经验相对丰富，并且配套设施﹑培训机制等相对完善，使用效果要好。我国大型挖钻机的技术水平偏低，并且缺乏专业的操作人员。旋挖钻机的使用方法和操作过程较为复杂，且精细度要求极高。为了有效提升其精细度以及进行便捷操作，一般采用微处理器控制方法，从而推进机电一体化技术的有效应用，并在实践中不断得以完善优化。

3.5 机械智能机器人中的具体应用

随着科学技术的不断发展，智能机器人必须充分组合﹑协调多种技术，从而更好地完成任务目标。要想进一步优化工程机械内燃机的具体运行过程，传感器必须有效接收﹑发出多种信号，并在传感器信号支持与反馈下促进激光平地机的有效运转。地下穿孔机﹑掘进机应按照一定的要求进行地下穿越，与空中导弹技术相类似，一般需要内部导向的陀螺仪﹑加速度计以及外部导向激光技术等。机电一体化技术应用于智能机器人中，应能感知作业对象的形态﹑位置﹑方向，充分利用图像处理技术﹑视觉处理原理，更好地开展各项作业。目前来说，遥控型机器人﹑无人驾驶机械均采用机电一体化技术，通过无线电控制技术以及电液控制技术的应用，全面提高机械自动化程度。