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机电一体化技术论文随着我国经济社会的进步，工程机械也得到了快速发展，机电一体化技术得到了广泛的应用。
在工程机械运行中应用机电一体化技术，可大大提高工程机械运行效率，为经济效益提升提供保障。
因此，探讨机电一体化技术在工程机械中的应用具有重要意义。
而且，机电一体化技术属独立学科，涉及技术、电子计算机技术、微电子技术及自动控制技术等，探讨机电一体化技术在工程机械中的应用，有助于促进工程机械的发展。
1机电一体化技术及其应用现状机电一体化即机械电子学，属于新兴边缘综合学科，涉及微电子技术、计算机技术、机械技术及信息技术，等等。
在工程机械中利用机电一体化技术，将微电子技术应用到工程机械中，可将微电子技术中的动力、控制与机械主功能等加以充分发挥，从而提高工程机械的利用技术。
而且，在工程机械中利用机电一体化技术，也可大幅改善工程机械面貌，促进工程机械的智能化、自动化。
随着施工的变化，工程机械性能的要求也在不断发生改变，需要逐步提高工程机械的性能。
在使用性能上，工程机械应做到以下几点：第一，提高生产效率，降低能耗；第二，提高工程机械的自动化水平，严格控制施工质量与精度；第三，实现工程机械设备操作简单化和稳定性，降低工作人员的劳动强度，提高作业安全性；第四，延长工程机械使用的寿命。
在工程机械中利用机电一体化技术，有助于实现上述几个目标。
2工程机械机电一体化技术的应用分析2.1工程机械与机电一体化的关系与传统工程机械相比，目前的工程机械中应用机电一体化技术，可改善工程机械各方面性能，比如操作舒适性的提高，且机械功效增加；工程机械的耗能大幅下降，且安全性与可靠性不断提升；工程机械的作业效率与精度也有所增加。
2.2机电一体化技术对工程机械的。
改进现代工程机械对性能要求比较高，主要表现在以下几个方面：工程机械的功效高，且能耗下降；系统具备监测运行状态的功能，可自动诊断与报警，提高运行的安全性；实现工程机械的自动化与精度的提升。
机电液一体化技术在工程机械的应用提纲：1. 机电液一体化技术的概述2. 机电液一体化技术在工程机械中的应用3. 机电液一体化技术带来的优势及挑战4. 机电液一体化技术的发展趋势5. 机电液一体化技术在国内外的应用状况1. 机电液一体化技术的概述机电液一体化技术是指将机械、电气、传动、控制、液压、气动等多种技术融合在一起，形成一种集成化的工程技术体系。
机电液一体化技术主要包括以下几个方面：1.1 电控技术：电控技术是机电液一体化技术一个重要的组成部分，是实现自动化控制和信息化管理的关键技术之一。
1.2 传动技术：传动技术是机电液一体化技术的核心之一，主要包括机械传动、液压传动、电动机传动等多种方式。
1.3 液压技术：液压技术是机电液一体化技术的重要组成部分。
通过液压系统可以实现高效能、高精度、高负载、高刚性等特点。
1.4 气动技术：气动技术也是机电液一体化技术的一部分，与液压技术相似，不同之处在于液压系统是通过油液传动，而气动系统是通过气体传动。
1.5 智能控制：智能控制是机电液一体化技术的核心之一，通过智能控制系统可以实现自动化控制、动态优化、故障诊断等功能。
2. 机电液一体化技术在工程机械中的应用机电液一体化技术在工程机械领域应用较为广泛，主要应用在以下几个方面：2.1 挖掘机：机电液一体化技术被广泛应用在挖掘机中，通过液压系统、电控系统的结合，可以实现挖掘运动的自动化控制和精度控制；通过使用智能控制系统，可以实现挖掘机的自适应控制和故障诊断。
2.2 起重机：机电液一体化技术在起重机领域也有着广泛的应用，通过液压系统、电控系统的结合，可以实现起重运动的自动化控制和精度控制；通过使用智能控制系统，可以实现起重机的自适应控制和智能防撞。
2.3 压路机：机电液一体化技术在压路机中也被广泛应用，通过使用电控系统和液压系统的结合，可以实现压力的精确控制和自适应控制；通过智能控制系统，可以实现压路机的自适应控制和故障诊断。
工程机械中的机电液一体化技术摘要：在我国基础建设快速发展的严峻形势下，机电一体化技术在工程机械中得到广泛应用。
然而随着电子技术的发展，如今机电一体化技术已经上升到一个新的阶段。
本文主要介绍机电液一体化技术以及其在工程机械中的发展。
关键词：工程机械；机电一体化；机电液一体化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装置；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。
.1..1.1定义：1.1.1 定义：机电一体化（Mechatronics）强调的是机械技术与电子技术的结合。
以机械为主体，以计算机控制，特别是以智能控制为核心，将工业产品和过程都作为一个完整的系统看待，强调各种技术的协同和融合，是一种以产品和过程为基础的技术，并贯穿于设计和制造的全过程中。
机电一体化技术是机电技术、微电子技术及各相关技术相互融合的产物。
机电液一体化系统，绝非仅为机械、液压与电子电器的简单组合。
否则，包括有这三个部分的工程机械都可称已实现机电液一体化了。
机电液一体化为工程机械：装上了感觉器官——传感器，布上了神经系统——传输线路，添上了信号处理单元——单片机或微机，这三部分组成的机电液一体化系统，使工程机械的性能发生了巨大的变化。
1.1.3研究内容1、自动换挡系统、挖掘机多动作复合功能系统等；2、摊铺机、平地机自动找平和恒速控制系统，电脑导向台车等。
由于液压与液力传动技术在工程机械技术构成中所占比重越来越大，为突出这一特点，工程机械机电一体化又称之为工程机械机电液一体化。
1.2工程机械机电一体化技术的发展1.2.1 工程机械的发展液压技术：工程机械作业形式多种多样，工作装置的种类繁多，要求实现各种各样的复杂运动。
一个动力装置要驱动多种装置，而且传动距离往往比较长，20世纪50年代出现了液体传动，为工程机械提供了良好的传动装置。
液压传动结构紧凑，布置简单方便，易实现各种运动形式的转换，能满足复杂的作业要求，具有许多优良传动性能，如传动平稳，自动防止过载，易实现无级变速，操纵简单轻便，控制性能好等。
由于工程机械找到了理想的传动装置，推动了工程机械的飞速发展，迎来了工程机械的多样化时代，出现了形形色色完成各种施工作业的工程机械。
电子技术高效节能：对发动机和传动系统进行控制，合理分配功率，使其处于最佳工况；减轻驾驶员劳动强度和改善操纵性能：采用自动控制，实现工程机械自动化。
要完成高技能的作业，就需要智能化；近年来工程机械的发展主要是操纵和控制机构的改进。
机电液一体化在挖掘机上的应用（毕业论文）学生姓名：刘成专业班级：工程机械运用与维护0901班指导教师：李永刚完成时间：2011年10月 13日目录1 摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 32 前言┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 33 正文┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3一、发动机的控制系统┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3二、液压元件控制系统┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4三、执行元件控制系统┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 5四、液压挖掘机整机控制系统┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 64 总结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 85 致谢┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 96 参考文献┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 9摘要液压挖掘机作为一种重要的施工机械，人们对它的质量优良、作业性能完善和生产效率高的需求更加迫切，因此各国挖掘机行业为占领市场都进行有关挖掘机高新技术的研究和开发，因为机械装置已经基本定型，所以电子技术、传感技术、计算机技术和电液比例技术在挖掘机上的应用研究已经成为现在挖掘机的主要研究方向。
在收集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。
论文对液压挖掘机的控制系统进行了较全面的分析，详细的阐述了液压挖掘机的各个控制系统，包括发动机控制系统，液压元件控制系统，执行元件控制系统，以及整机控制系统等。
并对各控制系统的分类、类型、组成、工作原理等方面都进行了全面的解析。
关键词：挖掘机，控制系统，执行元件。
前言目前，机电液一体是液压挖掘机的主要发展方向，其目的是实现液压挖掘机的全自动化，即人们对液压挖掘机的研究，逐步向机电液控制系统方向转移，使挖掘机由传统的杠杆操纵逐步发展到液压操纵、气压操纵、电气操纵、液压伺服操纵、无线电操纵、电液比例操纵和计算机直接操纵。
所以，对挖掘机的机电液一体化的研究，主要集中在液压挖掘机的控制系统上。
液压挖掘机控制系统是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件（液压缸、液压马达）等所构成的动力系统进行控制的系统。
按控制功能，可分为位置控制系统、速度控制系统和力（或压力）控制系统；按控制元件，可分为发动机控制系统、液压泵控制系统、多路换向阀控制系统、执行元件控制系统和整机控制系统。
目前，液压挖掘机控制系统已发展到复合控制系统。
一、发动机的控制系统由柴油机的外型特性曲线可知，柴油机是近似的恒扭矩调节，其输出功率的变化表现为转速的变化，但输出扭矩基本不变化。
油门开度增加（或减小），柴油机输出功率就增加（或减小），由于输出扭矩基本不变，所以柴油机转速也增加（或减小），即不同的油门开度对应着不同的柴油机转速。
由此可见，对柴油机控制的目的是，通过对油门开度的控制来实现柴油机转速的调节,目前应用在液压挖掘机柴油机上的控制装置有电子功率优化系统、自动怠速装置、电子调速器、电子油门控制系统等。
二、液压元件控制系统对液压泵的控制都是通过调节其变量摆角来实现的。
根据控制形式的不同，可分为功率控制系统、流量控制系统和组合控制系统等三大类。
其中的功率控制系统有恒功率控制、总功率控制、压力切断控制和变功率控制等；流量控制系统有手动流量控制、正流量控制、负流量控制、最大流量二段控制、负荷传感控制和电气流量控制等；组合控制系统是功率控制和流量控制的组合控制，在液压控制机上应用最多。
液压控制阀控制系统1）先导型控制系统换向控制阀的控制形式有直动型（用手柄直接操纵换向阀主阀芯，目前少用）和先导型两种。
后者是用先导阀控制先导油液，再用先导油液控制换向阀的主阀芯，它又分为机液先导型和电液先导型两类。
2）负荷传感控制系统阀控系统实质上是节流式系统。
在液压挖掘机上，目前常用的是一般的三位六通多路阀，其滑阀的微调性能和复合操作性能差。
20世纪90年代以来，在液压挖掘机上开始采用负荷传感控制系统，其控制闪不论是中位开式方式还是中位闭式方式，都附带有压力补偿阀。
采用电子控制压力补偿的液压挖掘机液压系统与传统的液压系统比较，负荷传感控制系统的主要优点是：（1）节省能源消耗。
普通三位六通换向阀无论采用定量泵还是变量泵，总要有一部分油液经溢流阀溢掉，浪费了能量。
而使用负荷传感变量系统，泵的流量全部用于负载上，泵的压力仅比负荷压力大1-3MPa。
（2）流量控制精度高，不受负荷压力变化的影响。
（3）几个执行元件可以同步运动或以某种速比运动，且互不干扰。
普通三位六通阀系统用的是并联油路，当几个执行元件同时动作时，泵输出的油液首先流向压力低的执行元件，不能同步。
负荷传感控制系统包括负荷传感控制阀和负荷传感控制泵（或定量泵）。
3）完全负荷传感控制系统完全负荷传感控制系统由负荷传感控制阀和负荷传感控制变量泵组成。
上述的负荷传感控制阀只解决了滑阀的微调性能和复合操作性能，而没有解决节省能源问题。
定量泵和负荷传感控制阀的系统也没有节省能源消耗，因为泵所输出的流量超过执行元件（液压缸和液压马达）所需要的流量时，多余的油液经压力补偿阀流回油箱（为保持压差恒定）变为热能。
只有完全负荷传感控制系统才能解决节省能源问题。
4）带次级压力补偿阀的负荷传感系统德国力士乐公司等（包括Atlas公司、Eder公司）在其生产的液压挖掘机上设置了负荷传感分流器LUOV系统，其主要作用是：当多个执行元件同时工作、所需的流量大于液压泵的流量时，产生供油不足的现象，这不能使正在工作台的执行元件与负载压力无关的控制得到保证。
LUDV系统能保证在供油不足时所有执行元件的工作速度按正比例下降，以获得与负载压力无关的控制。
三、执行元件控制系统1）行走自动二速系统行走自动二速系统只有在行走速度转换开关处于二速位置时才具有此功能。
此时，其信号使行走二速电磁阀换向；与此同时，通过二速用伺机服缸使行走马达处于二速位置，挖掘机可高速行走。
另外，控制选择阀还受行走压力的作用，在上坡等负载大的时候，控制选择阀向一速的一侧换向；二速用伺服的控制油压卸荷，使行走马达自动向一速位置转换，驱动力增大。
挖掘机在平地上行走及下坡行走等工况时，行走阻力变小，控制选择阀再换向，对二速用伺服缸作用，行走马达自动地又回到二速位置上，使控制机高速行走。
2）转台回转摇晃防止机构转台回转摇晃防止机构是挖掘机转台回转停止后消除其摇晃的机构，其工作原理是：回转马过停止运转的过程中，反转防止阀两侧受卸荷压力作用，弹簧压缩。
由于左、右压力相等，反转防止阀不能换向。
回转马达停止运转后B口侧压力比A口侧高，对回转马达产生反力作用，回转马达摇晃，此时A口侧压力比B口侧的高，对反转防止阀产生压力。
由于阀中有节流孔，产生时间滞后，滑阀向右移动，从而使A口与B口联通、压力相等。
因此，转台回转摇晃仅一次而已。
3）工作装置控制系统液压挖掘机的液压系统中有六个执行元件——左、右行走马达，转达台回转马达，动臂液压缸，斗杆液压缸，铲斗液压缸。
为了提高挖掘机的生产率和节省能源消耗，在挖掘机的挖掘装载过程中，需要回转马达和三种液压缸协调动作，即工作装置控制系统应具备如下三项功能：（1）控制机控制功能。
铲斗沿水平面或与水平面成一定角度的直线运动，圆弧运动；任意轨迹运动。
（2）装载挖掘功能。
完成满斗提升、回转和卸载。
在这一过程中要求铲斗相对于地平面保持开始提升时的角度，以防止铲斗内物料在提升过程中撒落。
（3）复位控制功能。
卸载后通过动臂、斗杆、铲斗和回转等四个动作的联动，使铲斗恢复到开始挖掘的位置。
上述挖掘机工作装置的控制形式有机液控制和计算机控制等两种方式。
四、液压挖掘机整机控制系统1）液压油温度控制系统液压系统功率损失大部分转变为热量，引起油温升高。
其结果不仅使液压系统效率下降，也加速油质恶化。
据资料介绍，液压油温度超过55度每升高9度，油液的使用寿命将缩短一半。
因此，应尽量避免液压油温度过高。
油温控制装置与节能控制装置组合后处于报警状态，该装置工作时先将热熔式超温保护器设定在系统的合理温度范围之内，然后闭合磁钢式限温开关，在自锁功能的控制下使温度控制开关断开。
当油液温度升高到热熔工超温保护器的调定温度时，磁钢式限温开关自动断开，而温度控制开关吸合。
与此同时，温度控制指示灯发亮，给以预警指示。
该指示信号又通过电子节能控制模块的作业模式选择开关和油门电子控制器，对柴油机的油门开度进行控制，使用柴油机转速降低，从而减少液压泵的流量，控制液压系统的热量产生，避免油液温度持续上升。
温度预警解除后通过磁钢式限温开关的吸合，消除油液升温对电子节能控制模块的影响，从而使挖掘机恢复正常工作状态。
2）液压挖掘机工况监测与故障查找系统液压挖掘机工况监测与故障查找系统在改进维修方式，保证安全运行和消除事故隐患等方面起着重要作用。
该系统目前有两种形式：一种是诊断计算机——插入机上系统的手持式终端形式，如日本的日立建机公司的Dr.EX 故障诊断系统；另一种是随机安装的系统，如德国O&K公司的工况控制系统（BCS），它率先运用卫星通讯技术，将各台作业中的挖掘机技术状况和故障住处由机载发射机发射到同步卫星上，再由卫星上的转发器发回维修管理中心，管理中心的计算机屏幕上实时显示各台挖掘机的运转情况。
3）自动挖掘控制系统利用激光发射器的自动挖掘控制系统，其基本原理是在施工现场设置一个回转式激光发射器，它可以控制数台挖掘机在同一要求的基准面上作业。
在挖掘机上装有激光接收器，其上有三只光靶——上、下光靶和基准光靶。
当激光发射器发出的激光束恰好击中基准光靶时，挖掘机的工作装置保持在要求的理想工作面上作业。
若外界因素变化使挖掘机的工作装置偏离了要求的理想工作面，则激光束或射在上光靶或射在下光靶，说明工作装置已产生了偏离现象。
这时上光靶或下光靶会把光信号转化为电子指令信号驱使设在挖掘机上的分流阀动作，从而达到控制液压油的流向，使挖掘机的工作装置再次回到要求的理想工作面上作业。
利用激光发射器的自动挖掘控制系统可大大减轻驾驶员的劳动强度，并获得较好的挖掘作业质量。
4）遥控挖掘机遥控挖掘机是指通过有线或无线电路装置进行操纵的挖掘机。
一般有线遥控距离为150-300m，无线遥控距离为1500-2000m。
在远距离操纵装置内，操纵手柄的位移量转换为电压，再由A/D转换器转换成数字值，各操纵手柄的并联信号转换为串联信号，用无线电机进行发射处理，其信号被发射到挖掘机上。
挖掘机接收的信号与发射时的动作相反，转换成电流值，通过电磁比例减压阀，使执行元件（液压缸或液压马达）动作。
其他动作也是靠接收无线信号后通过电磁阀来使执行元件动作的。
