从拉展看机电一体化在工程机械中的应用.docx

从拉展看机电一体化在工程机械中的应用yangliu导语：数目诸多的运用高精度GPS技术产品的展出，显示了该技术在工程机械上的应用日趋广泛，这也将成为当代化施工的一种趋势。1、日趋成熟的GPS技术数目诸多的运用高精度GPS技术产品的展出，显示了该技术在工程机械上的应用日趋广泛，这也将成为当代化施工的一种趋势。1.1用于远程维护、信息治理的GPS技术该类技术的定位精度不高，一般为米级。主要利用GPS控制器收集远程维护所需的信号上传到效劳器中，通过Internet可以查看机器的状态通过收集传感器信息、历史工作记录等。约翰·迪尔、卡特彼勒、小松、当代等纷纷在现场展出自己的该项技术，其中约翰·迪尔甚至可以现场操纵。国内很多工程机械主机厂家也采用了该项技术，但是目前多数厂家的功能还不够强大，需进一步完善。1.2高精度GPS系统的应用该系统利用GPS差分技术，结合激光、全站仪、超声涉及多传感器技术，通过软件界面的设计，可以在系统的虚拟仪表中提供施工工地的三维图形、机器的三维坐标等信息，精度可到达厘米级。该项技术在大型的施工现场，尤其在多种机型的建筑工程机械进展集群作业时，具有明显的上风。不仅有利于施工治理方进展有序调度，而且可以进步集群的工作效率。纵观近几年来的3次展会，在该技术方面，做的比拟领先的几家企业分别为：Trimble、拓普康及Leica。与前2届展会不同的是，这3家企业除了在自己展位展示产品外，还专门布置了具有相当规模的产品应用展示区。因此，所展示的产品无论从数目还是品种上，都远多于前2届展会。其中Trimble的用户主要为：卡特彼勒、小松；拓普康的主要用户为：卡特彼勒、约翰·迪尔及沃尔沃；Leica的用户主要为：约翰·迪尔。产品类型包括挖掘机、挖掘装载机、推土机、平地机、压路机和农业机械等。由此也显示出该项技术在美国有着广阔的市场，而在我国受本钱及市场需求的影响，该项技术还处于实验阶段。2、机电一体化技术在挖掘机上的运用机电一体化技术在挖掘机上的运用可以讲是本届展会的亮点，几乎每个挖掘机的主机厂家都展示了在该技术领域内的应用程度。2.1电控挖掘机该类型产品是指在普通的液压先导式操纵挖掘机的根底上，采用电液比例技术控制的挖掘机，相应的以电比例手柄取代液压先导手柄。其根本原理是首先收集电手柄的动作信号，然后利用控制器进展运算，最后输出相应的PWM值控制比例阀。结合布置于机器上的传感器，电控挖掘机还可以实现某些自动或半自动功能。2.2具有辅助挖掘系统的挖掘机为进步作业效率，近几年来，辅助操纵系统逐步得到各主机厂的重视。在展会现场也展出了相关的产品。严格来讲，高精度GPS技术的运用也属于辅助操纵的范畴，因上文已经表达，在此不再展开，仅对单机的辅助挖掘系统进展介绍。现举2个例子加以讲明：Prolec公司开发的挖掘机辅助挖掘系统、约翰·迪尔60D型挖掘机均采用了Leica公司开发的整套辅助挖掘系统。这2套系统的根本工作原理类似：主要利用安装在挖掘机工作装置上的角度或倾角传感器，实时检测挖掘机的工作状态；利用系统中的仪表显示工作装置的轨迹及铲斗末端坐标。在进展精细作业时，可以在仪表中输入要完成的工作面的外形，操纵者可以按照提示进展工作，直到完成预定的外形。尤其是在挖掘复杂外形的工作面和平整作业中，该系统可以进步工作效率和精度。假如配合激光技术，还可以利用安装在斗杆上的红外接收装置，挖掘规定深度的基坑。该类技术在进步精度的同时，也节约了人工本钱。2.3运用在挖掘机上的监控系统在挖掘机，尤其是20t以上的挖掘机上，采用高品质液晶彩色显示屏，在国内外得到广泛的认可。现以展会现场2款比拟精巧的仪表加以分析：Trimble公司为挖掘机开发的CB430型仪表，小松的中挖仪表。其中Trimble以动画的形式实时显示挖掘机的运动轨迹，并提供坐标，而且显示屏的按钮可以实现视角的切换。小松的仪表界面分为2局部:一局部显示整机的工作参数，另一局部可以单屏和双屏的形式显示车体尾部安装的摄像头收集到的图像。2套操纵仪表整体效果好，显示/监控系统界面直观简洁、标识准确易懂，便于操纵。在仪表方面，国内厂家均已采用，但国外仪表的高品质性，值得国内挖掘机厂家学习。2.4自动怠速系统在小型挖掘机上的应用在美国市场，发动机排放要求非常严格，只有符合Tire3标准的发动机才能在美国市场销售。因此进入美国市场的中挖多数都采用了电控发动机，无论在可控性还是节能性方面都较机械式发动机有很大的改善。但由于本钱问题，在10t以下的小型挖掘机上，机械式发动机还是被广泛采用。因此，在节能方面，国外挖掘机厂家采用了不同的技术。3、机电一体化技术在旋挖钻机上的运用旋挖钻机是近几年来在国内被广泛采用的一种重要的工程机械，其应用主要集中在大型桩根底施工中。而在国外，旋挖钻机使用时间比拟长，且开展也较成熟。此次展会更是展出了门类齐全的旋挖钻机，无论在厂家数目还是旋挖钻机的类型上都多于前2届展会，更有很多旋挖钻机的变形产品展出，显示了国外在该产品领域技术的成熟，同时也反映出该产品在美国有着广阔的市场。主要的国外厂家有:宝峨、Soilmec、IMT、Mait、Casagrande、Junttan等，我国有三一、山河智能等。旋挖钻机因其施工工艺较为复杂，且在施工经过中对精度要求较高，因此很多公司都开发了自动控制功能以进步施工效率和精度。最为常见的有2种功能:钻桅自动调垂直功能和钻孔工程中自动回位功能。硬件方面，有些厂家采用了建筑工程机械的通用控制器、仪表，也有些厂家为进步自身竞争力，定制开发了具有公司特色的控制器、仪表。其中宝峨就定制了自己的控制系统，司机室内除了具有显示仪表外，还配有图像监视屏和具有宝峨特色的报警面板。4、遥控技术在工程机械上的应用随着工程机械功能的扩展，遥控技术的应用环境越来越广。很多时候应用遥控技术是出于对操纵手的保护和操纵的便利性。例如在水泥混凝土泵车上已经广泛采用该技术。此次展会除了常见的应用机型外，山猫的一款滑移装载机上也开发了遥控功能，同时展出的还有遥控技术在一些小型多功能产品上的延用。该机型是在小型挖掘机的底盘上更换成钻机的工作装置，而工作装置是可以遥控的。现场还展出了运用遥控技术的叉车产品，展生产品的品牌有：Maniton、纽荷兰等。5、小结以上有关机电一体化的应用，只是笔者在本届展会上看到的该领域的冰山一角。纵观本届展会，并通过与前2届展会的比拟，不难发现，更多厂家展示了其挖掘机的电控技术，尤其是成熟的具有电控功能的产品，充分显示了国外厂商对于该技术的重视程度，也表达了机电一体化技术在美国市场上的广泛认可，且今后也将会有更大的开展。而在该领域，国内的一些大学、工程机械消费厂家和研究院所已经充分认识到其重要性，但多数还停留在实验室阶段。因此，在机电一体化技术的成熟性、可靠性和市场化的道路上，还需很长的一段路要走。0