工程机械中的机电液一体化技术

工程机械中的机电液一体化技术
工程机械主要用于建筑、电力、港口等领域的工程建设中，具有很多种类。

随着社会科技的发展以及施工的需要，单一的工程机械早已被机电一体化技术取代。

由于许多大型机械中具有液压传动系统，因此，当今普遍采用的工程机械是机电液一体化系统。

1 工程机械中机电液一体化技术发展
最早的液压传动系统应用于军事，其随着石油工业的崛起，逐渐发展起来，后来被广泛用于工业机床之上。

工程机械的应用领域甚广，需要实现的工序各式各样，因此工程机械本身工作装置具有多种类型，工作形式也多式多样。

其中液压传动装置操作简单，方便使用，结构紧凑，能够适应各种运动形式的转换特点，大力推动了工程机械的发展。

电子技术是一项用于解决生活实际问题的科学技术，其主要依据电子学原理，采用电子元器件设计，根据使用需要制造具有某种特定功能的电路。

电子技术不仅具有控制发动机与传动系统的功能，还能依据工程的实际情况合理分配用电功率，确保系统在最佳状态下工作。

它采用半自动或全自动控制，实现了高效完成高技能作业。

此外，电子技术实现全过程安全监控，并具有系统障碍自动报警裝置；能在恶劣的环境下，代替人工监控，有效减少劳动力。

操纵与控制为工程机械技术的核心，单纯依靠机械与液压技术难以实现工程机械的巨大变革，电子技术的应用等同给予两者助力，使工程机械发展历程更上一个层次。

2 工程机械发展趋势
工程机械主要朝绿色、超大型、超微型以及智能化的方向发展。

2.1 绿色型发展
在机电液一体化技术逐渐得到完善的情况下，电子技术因控制性
能与信息处理性能极佳的特点，成为实现输出功率和能耗最佳匹配的重要工具。

在该项应用中的典型设备如深井勘探器、挖掘机上安装电子监控系统等。

在延长了机器的使用年限的同时，大大降低了油耗。

2.2 超大、超微型发展
随着机电液一体化技术的崛起，我国工程机械由中型产品向小型或大型发展方向递进，大有趋于两极发展之势。

工程机械面向超大型发展，有利于进一步提高工作效率，尤其是在大型化十分明显的能源开采领域，具有重大意义。

其中最为显著的是履带起重机的发展。

此外，挖掘机、装载机等产品均开始朝超微型方向发展。

目前，我国才刚刚起步发展小型工程机械。

随着机电液一体化技术地不断完善，我国机电液技术专业人才也会日益增加，工程机械产品超微型发展也将越演越烈。

2.3 智能化发展
工程机械智能化，如同给机械装上大脑。

虽然工程机械采用机电液一体化技术，降低了噪声与燃料费用，减少了工作人员操劳度，提高了生产率等，但是机器总会发生故障，何况工程机械还具有结构复杂的特点，尤其是电气与液压传动系统越多，人工能够检查故障的程序也就越复杂、越困难。

因此，一套具有自我诊断装置的机电液一体化系统工程机械力求发展的方向。

除了以上三个大的发展方向以外，还有微处理器、敏感元件、传感器的玉运用，电流变流体技术与液压系统向高压化方向发展。

随着工程智能化发展，工程机械对数据处理能力与感知能力要求也随之增加。

高速微处理器、敏感元件与传感器的应用不只顺应了工程机械多功能与智能化的发展需求，还有效提高了机械整体的动态性与相应速率，促使工程季节即使面对负载极具变化也能迅速做出反应。

领进先进的激光、超声波、语音传感器等，实现机械机器人化，有助于整机柔性控制，并保障电信号的完整与准确，提高控制精度。

在自由状态下，电流变流体呈混悬液体，在电场环境下，会快速
固化。

其固化程度与电场强度成正比，电场强时显粘稠状态，电场较强时显胶凝状态、电场弱时显坚硬状态。

在这种特性下，对液压系统与机械系统的阀、阻尼器以及动力传输装置能进行很好的控制。

电流变流体接收电信号能力超强，不到1ms时间内便可实现状态变化。

其采用pwm控制，具有能耗低、设计精简、寿命长的特点。

工程机械液压系统在高压作用下可输出较大力矩与功率，随着大型与特大工程机械在工程机械领域中的地位日渐突出，液压系统向高压方向持续发展已成趋势。

然而，若考虑人机安全与系统原件寿命，液压系统在增加压力方面存在着许多制约因素。

液压系统压力升高对工作人员与机械本身带来了一定的安全风险；高压情况下，机体内的腐蚀物与颗粒物容易给系统造成更大程度的损害；由于压力是泄漏导致的，因此压力增加的同时意味着泄漏也在加大，降低了系统的容积效率；在高压环境下，系统的零部件强度与壁厚增加，增大了元件机体的重量，减小了工作面积与排量，导致液压机械共振频率下降，从而增加了控制难度。

3 结束语
机电液一体化是结合机械、电子技术、液压技术，融计算机、传感器等学科的科学技术结晶，是社会生产力发展的必要趋势与要求，是工程机械实现大变革的象征产物。

机电液一体化的大力推广与发展，标志着机械产品的更新换代、改革创新是振兴工程机械的必经之路。