工程机械技术

工程机械技术（精选十篇）

工程机械技术 篇1

近年来, 随着高新技术的不断发展, 技术水平的一再创新, 工程机械整体性能较以往有了显著的提高, 机械的单位生产力也是突飞猛进。但是, 由于高冷地区的特殊地理环境, 使得工程机械在使用方面遇到了一些阻碍, 这也说明在防冷防烧结方面, 我们工程机械还存在一定的缺陷。为使现有工程机械适应高冷地区施工需要, 发挥其最大效益, 必须采取一些特殊手段和有效措施, 才能解决施工中的困难。

2 环境对使用工程机械的影响

(1) 柴油机启动困难

每年九月中旬至下年四月, 一般气温在-10~40℃, 机油变稠, 活动阻力增大, 使得机油泵的工作性能明显下降, 耗油增加, 供油不足。同时, 还会使机件各摩擦表面出现半液体、半干摩擦状态, 转动阻力变大, 造成柴油机启动会引起困难。

在这种天气温度较低的环境下, 燃油和空气在气缸中充分混合的时间变长。压缩过后, 温度升温慢, 混合气自燃过程变慢, 导致启动过程困难。

(2) 柴油机工作环境变差

柴油黏度密度变高, 使柴油机活动性降低, 雾化不良, 油滴变大, 射程增加, 与空气混合不流畅, 导致用时过久。高压油泵工作时间变短, 柱塞磨损严重, 表面拉伤面积较大, 造成工作压力不足。供气不足, 气缸爆发力减弱。由于空气淡薄, 大气压力低, 活动速度慢, 使进进气缸的纯空气量减少, 固然部分机器安装了空气增压器, 但在启动时仍然油多气少, 混合气温度较低, 启动性能变差。

(3) 机器起步困难或不能起步。当气温低于-25℃时, 传动箱、变速器、变矩器、中心减速器、轮边速器的润滑油液黏度增加, 相对改变了各轮齿的啮合间隙, 增大了转动阻力, 使柴油机启动力矩不足, 必然造成其预热时间加长, 这个时长甚至长达半小时, 十分影响工作效率。

(4) 制动时有时无, 安全受影响高山上天气变化无常, 气温下降快;加之制动气路较长又阔别柴油机, 使其温度较低;作业中制动次数较少, 压缩空气中的水活动慢, 气路易结冰, 这种情况常出现在气路管接头、气水分离器、挂车制动阀处。

(5) 零部件导热不均, 磨损加剧高山上早晚温差大, 柴油机散热快, 机器各部件受热温度不均, 易造成部分零件“过冷”, 导致柴油燃烧不完全, 产生积炭, 气门封闭不严, 压缩比降低。同时, 由于机油黏度增加, 机油泵工作性能下降, 滤清器过滤性能变差, 使部分机油未经滤清器过滤就顶开旁通阀直接进进零件摩擦表面或油底壳, 造成磨损加剧。

3 防冷技术及保护手段

(1) 实行严格的操纵和保养制度。工程机械在高冷区使用必须严格按照《工程机械运用教程》和各机型操纵程序进行操纵, 严格按照《工程机械保养规程》进行具体保养。同时, 根据作业环境缩短保养周期, 增加保养内容, 以确保其性能良好。

(2) 对上山机器的技术性能要全面检查、调整, 特别要检查气缸压缩比、气门密封情况、气 (液) 总泵的工作情况。还要检查、保养电起动机, 必要时更换其前后端盖轴承, 确保径向间隙正常, 轴向间隙合适。由于山上气温低, 工作环境差, 还应及时更换油料。最重要的一点是要检查冷却系统渗漏情况, 及时焊补, 并加足防冻液。

(3) 做好加温预热工作, 在一定的情况下必须使用防冻液, 防冻液的冰点一定要比当地最低温度低10~15℃, 以温度突变引起的结冰。对水冷柴油机, 在启动过程中必须加入热水 (70℃以上) 1~2次, 使得放水开关把热水流出后把开关关闭, 再加满热水, 柴油机就可立即启动。温度低于一30℃时候, 不能立马启动柴油机, 应当让机油预热, 让柴油机启动时预热, 并加温2次。确保柴油机润滑。柴油机启动后要怠速运转预热, 当水温升到10℃时, 缓缓地进步柴油机转速连续预热, 使水温上升到30℃。当水温达30℃时, 应该低速行驶预热, 使水温上升至40℃以上时就可以使其负荷工作。

(4) 柴油机低温起动装置必须按照有效的方法和操作的流程启动。有些柴油机没有安装低温起动装置, 可以使用撬转柴油机飞轮或者让柴油机内的机油升温。也可以将油路里的空气排除干净, 让进气管预热等步骤进行启动。在柴油机每次启动时, 应当把握间隔时间, 间隔时间不低于10min。对于有增压器的柴油机, 在每次启动前, 要用机油枪把机油注入增压器。使得其启动前润滑良好。

(5) 进入高冷地区后, 还应做好以下工作: (1) 调整供油提前角。在海拔3000~5000m以上地区, 可在标准供油提前角的基础上再向条件3~6, 使柴油和空气的混合时间增加, 而改变其燃烧条件。减少燃烧室积炭进步压缩比。 (2) 缩小气门的间隙。因为海拔在3000~5000m的地区, 气温很低、空气压力低。因此活动较慢, 气门间隙也可以适度调小。在这个调小的过程中必须要使调整后的最小间隙比出厂设计的最小间隙小10~20m。这样可以使排气时间达到进气充足, 排的干净。 (3) 对于机器存放于海拔3000~5000m的地势, 如何存放和保养是至关重要的。在存放保养过程中应把喷油器拆下。并向各缸中注入30~40g柴油机油, 还要把各个地方的旧机油全部放出, 然后全部加入新机油。同时, 向柱塞挺杆加注少量机油。最后撬转飞轮两圈, 确保来年启动正常, 减少磨损。

4 防烧结技术

防烧结技术主要是用于防止螺栓的锈蚀及烧结, 使螺栓易于拆装。如果在安装螺栓时不在防烧结方面做工作, 那么长期使用的螺栓将难以拆下, 只能用气割的方式来更换, 这样会造成大量的浪费, 使检修机床的成本大幅增高。金属腐蚀按其本质不同可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。由于各种设备上的金属螺栓及紧固件与其周围介质接触时将必然受到不同程度的腐蚀, 引起螺栓表面生锈。当摩尔体积增加到一定程度时, 在螺栓与螺母藕合处的锈蚀产物将会在该部位产生很大的正压力。这样一来, 在拧紧螺栓时会产生很大的静摩擦阻力。另外, 由于锈蚀产物本身与螺杆和螺母有较大的亲合力, 会使螺栓锈死而无法拧下来。

所以, 一般来说, 我们的防烧结技术基于两个方面: (1) 是使用时的注意。主要是对机器进行定期检修, 对于已经有烧结迹象的螺栓, 应及时更换;对于使用良好但已到达更换时限的螺栓, 也坚决予以更换。 (2) 使用螺栓防烧结剂。螺栓防烧结剂是由多种金属化合物和有机高分子化合物高温混合而成的胶体膏状物。过去我国都依靠从欧美等国进口, 所以使用的普及率并不高。随着技术水平的发展, 我国已经可以自主研发生产。这种螺栓防烧结剂的使用原理是使得螺栓表面形成一层干燥的隔绝空气的膜, 但又并不影响螺栓的使用。这就使得螺栓腐蚀的条件不复存在, 大大延长了使用寿命, 达到防烧结的目的。

参考文献

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工程机械的制造技术 篇2

林荣珍机械工程2111101149

路志明机械工程2111101189

摘要：本文通过介绍工程机械制造技术的过去概况和现状，阐述了工程机械的未来发展前景，接着对工程机械制造的关键技术进行了详细的分析，绿色制造技术、计算机仿真技术、机电液一体化技术、智能监控技术、激光技术、虚拟制造技术在工程机械的制造过程中都占据着举足轻重的地位，最后对先进制造技术在工程机械制造行业的应用和发展意义作了阐述。

关键词：工程机械，先进制造技术，虚拟制造,绿色制造

Abstract：This paper describes the construction machinery manufacturing technology overview of past and present to explain the prospects for the future development of construction machinery, and then make a detailed analysis on key technologies of construction machinery manufacturing.Green-manufacturingtechnology, computer simulation technology, hydraulic integration technology, intelligent monitoring technology, laser technology and virtual manufacturing technology are light enough to occupy the position held in the manufacturing process of construction machinery.Lastly, it describes the application and development of advanced manufacturing technology in the construction machinery manufacturing industry.Keywords：construction machinery, advanced manufacturing technology, virtual manufacturing，green manufacturing

0 绪论

我们常说的工程机械是指用于工程建

设的施工机械的总称。概括地说，凡土石方

施工工程、路面建设与养护、流动式起重装

卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械

化施工工程所必需的机械装备，都可以称为

工程机械。近代工程机械的发展，始于蒸汽机发明之后，19世纪初，欧洲出现了蒸汽机驱动的挖掘机、压路机、起重机等。此后由于内燃机和电机的发明，工程机械得到较快的发展。第二次世界大战后发展更为迅速。1 工程机械制造技术的过去概况

-通讯地址:广州大学城广东工业大学西十721宿舍E-mail:334238299@qq.com

（1）1750到1850，蒸汽机的发明带来了工业革命，开启了人类的现代化文明。大机器取代了手工工具和简陋机械；蒸汽机和内燃机等无生命动力，取代了人和牲畜的肌肉动力；用大型的集中的工厂生产系统，取代了分散的手工业作坊。在这期间，动力机械、生产机械和机械工程理论都获得了飞跃性的发展

[1]

品接近国际水平，且因价格低廉而受发展中国家欢迎。一些节省劳动力、提高劳动生产率、降低作业成本的产品（如叉车、小型搬运车等）也受欧美市场欢迎。我国工程机械产品年出口额仅为2.5亿～3亿美元，所以出口潜力很大

[8]。

。工程机械制造技术的未来展望

21世纪以后的较长一段时期内，工程机械具有广阔的国内外市场。具体来说，工程机械的市场可分为五大块

[9]

（2）计算机的发明导致了自动化生产的另一种工业革命。工程机械的制造也进入了自动化时代。计算机监控、计算机仿真已成为工程制造的重要技术

[2][3]。

（1）在国家西部大开发战略的引导下，西部经济建设将掀起高潮，在西部高原及沙工程机械制造技术的现状

随着经济全球化与社会信息化发展步伐的进一步加快，在现代工程机械行业，运用到越来越多的先进制造技术

[4][5]

漠地区，其独特的自然条件要求使用高原型工程机械。国外发达国家的高原型工程机械已形成定型的机种，而我国不少工程机械企业对高原型工程机械的开发研究尚未进行，或处于起步阶段，现有机种难以适应西

。在当前

这个市场的竞争日趋激烈，客户的需求日益多样化的时代背景下，工程机械企业一定要对先进的制造技术和制造工艺进行广泛的应用，对诸如超高速技术的加工、电火花的加工、高能束的加工、复合加工技术、快速的原型制造技术等都要实现高效的应用

[6]

部的特殊要求。

（2）为了保护生态环境，全国七大水系河道的清淤，几大湖泊的退田还湖，几万公里堤坝的加固，需要较多的通用工程机械和一些特殊的工程机械（如长臂挖掘机、清淤船等）。另外，抢险抗灾用的特殊工程机械（如高通过性微型挖掘机、危岩挖掘机等）的需求也日益增多

[10]。

同时，也要对建立在当代的计算机信息技术高速发展基础上的这个先进的制造体系加以利用，注重应用设计作为中心的机械虚拟产品的开发和设计，加强模拟以制造作为中心的机械虚拟制造，更快地引进以管理和控制作为中心的行业资源管理，并在先进制造工艺的基础上以最低的成本建立先进的制造工厂

[7]。

（3）随着农业结构的调整，农村需要小型、简单、实用、价廉的农用工程机械来从事农业基础设施建设和农业产业化生产。

（4）小城镇建设，园林绿化及维护。

林业开发，港口、铁路、机尝高速公路的维护，工厂生产等建设或非建设行业，也日益广泛使用通用或专用工程机械。

目前，我国工程机械的总体水平与发达国家相比，落后10～15年，但也有少量产

（5）工程机械是国际贸易中的主要机械产品之一，年贸易额约350亿美元。其中美国和日本占世界市场份额的50%以上

[11][12]

仿真技术只要一年

[15][16]

；计算机仿真技术

能发现和改进结构上的薄弱环节，以及强度过剩的部分或部件，从而优化了结构强度。

这在物理实验方面是难以做到的。由此，可以大量减少开发新产品的资金。

通过以上分析可以看出，工程机械具有广阔的国内外市场前景，具有良好的发展前景。

4.3机电液一体化技术

机械技术、液压技术和微智能技术与信息技术四者有机的结合，组成新的传动系统，这就是所谓的机电液一体化技术。是当今工程机械技术发展的必然趋势

[17]

4工程机械制造的关键技术

4.1 绿色制造技术

在工程机械的实际制造过程中采用绿色加工设备、原材料、通过绿色加工工艺去实现制造的绿色化

[13]

。由于

工程机械向大型化和小型化两端发展，作业速度、作业准确性和作业质量越来要求越

。绿色工艺原则如下：

高，必然要求具有先进性能的传动系统。机电一体化技术适应工程机械作业工况环境复杂，发展传动多档变速系统，以便重载低速，轻载高速，运行可靠安全。

机电液一体化技术是随着机电一体化技术发展而出现的。国外工程机械，如装载机，混凝土搅拌机等。机械技术与微机控制技术向机电液一体化技术发展。液压系统向闭式、集成化方向发展

[18][19]

（1）资源综合利用。一方面要遵循废料最小原则，另一方面，为减轻零件重量，节约材料，可尽量采用锻造、压铸、粉末冶金等工艺。

（2）能源消耗最少原则。尽量减少整个加工过程中的能源消耗，尤其是不可再生能源的消耗对整个生产过程也要进行物流优化，减少生产辅助时间，降低零部件生产过程中的加工等待时问和搬运时间，从而节省能源。

（3）环境污染最少原则。合理选择和使用切削液、润滑液，或者采用先进的干式切削加工和磨削加工厂等，减少切削液对自然环境的污染

[14]

。国外把智能

技术、液压技术、传感技术和自动控制技术应用于铲土运输机械上，在自动化、智能化和节能、提高效率等方面都取得了显著成效。

4.4智能监控技术

智能监测系统是以严密监测工程机器各主要功能的变化情况，在发生故障时，通过显示和音响通知司机，还可以了解故障发生的部位，甚至在司机误动作时立即报警，起到安全保护作用。显然，智能监测系统是人机自我保护、自我监测的良好保障。近年来，由于提高人机安全性的要求，国外在工。

4.2计算机仿真设计技术

计算机仿真设计技术与重复的物理实验技术比较具有开发新产品周期短的优点；用重复物理实验，反复修改样机的旧技术开发一个全新机型需要5—7年，采用计算机

程机械上有的已成为标准装备。

工程机械装备智能监测系统已成为高技术的标准之一。以节能、安全和工作状态的自动监控为重点的机电一体化产品已大量推向市场。监测和报警系统由于可显示出工程机械主要功能的状态，所以，可以避免或减少作业过程中发生事故，保证该机安全、可靠和高效地进行作业，成为重要的装备和发展方向

[20]

进行产品评估，能够以较低的生产成本获得较高的设计质量，缩短了产品的发布周期，提高了企业生产效率

[25]

．企业的生产因为

虚拟制造技术的应用而具有了高度的柔性化和快速的市场反应能力，因而市场竞争能力大大增强．作为一种先进的制造模式，虚拟制造的应用范围必然会不断扩大，给更多的企业带来更大的收益

[26]

．。

4.5 激光技术

激光技术是工程机械的一个非常重要的制造技术。从最小结构的计算机芯片到超大型的飞机和舰船，激光制造都将是不可或缺的重要手段

[21][22]先进制造技术在工程机械制造行业的应用

5.1 先进制造技术的特点

首先，先进制造技术的特点主要表现在其市场定位上，其市场价值在于实现更优质低耗、高速高效、清洁而灵活的生产，提高机械产品对当前动态多变的市场的适应能力与核心的竞争力

[27][28]

。自20世纪70年代大

功率激光器件及配套制造系统出现以来，激光加工技术经过几十年的发展，已形成了激光焊接、激光切割、激光打孔、金属零件激光直接成形、激光打标等十几种应用工艺。在各行各业得到广泛应用，已经成为工程机械制造的一种重要手段。

其次，机械行业的先进制造技术已经不再是局限于先进制造工艺，其应用范围已经覆盖了包括市场的分析、产品的设计、加工与装配、产品的销售和维护、售后服务以及回收再利用等在内的市场全过程

[29][30]

4.6 虚拟制造技术

虚拟制造技术不是已有各单项技术的简单组合，而是对制造知识进行系统化组织，对工程对象和制造活动进行全面建模，在相关理论和已积累知识的基础上实现集成．虚拟制造进展最重要的是在制造业中的广泛应用

[23][24]

。同

时，先进制造技术在工程机械行业的应用也更加强调制造技术、操作者、具体的管理与制造信息组合而成的四维集成，这就是制造技术不仅会涉及到行业的物质流与能量流，还一定程度的涉及到其信息流与知识流，形成四流交的局面。

． 虚拟装配、虚拟车间布

局设计、虚拟焊接在机械工程制造中都具有很明显的应用意义。

总的说来，虚拟制造以产品的“软”模型取代了实物样机，通过对模型的模拟测试

目前国内的工程机械行业在机动车发动机、液压马达、机械回转减速器等机械制

5.2先进制造技术在工程机械行业发展前景

造方面还存在一定的不足，基本上还要依赖

于进口，其零配件的生产也较为落后

[31]。

这些工程机械设备的制造具备自动化程度程中起着举足轻重的作用。

随着经济全球化与社会信息化发展步伐的进一步加快，在现代工程机械行业，先进制造技术的地位越来越重要。这些先进的制造技术在不断的应用中实现难点的突破，技艺也逐步成熟，并得到不断的创新和改进，获得的经济效益也日益增加。

高、内部结构复杂、专业系统较多、线路复杂密集、制造的难度大、产品的质量要求高、系统间相互衔接复杂等特点。因此，要加强这些工程机械的制造，提高制造效率，保证产品的美观性、可行性、实用性和安全性，加强先进制造技术的研发和运用是必不可少的。结论

人类文明进步的历史，总是与制造技术的发展与进步紧密联系在一起的。伴随国家进行四个现代化建设的进程，工程机械有着良好的发展前景，绿色制造技术、计算机仿真技术、机电液一体化技术、智能监控技术、激光技术、虚拟制造技术在工程机械制造过

致谢

在历时将近一个月的论文即将完成之际，我想向曾经给我们组帮助和支持的人表示衷心的感谢。首先要感谢我的授课老师刘强老师，在论文的写作过程中，受到了课堂上他很多的启发，同时也感谢对我的帮助的同学们，指导了我很多相关的知识。

参考文献

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林荣珍：资料的搜索，后3章的编写，摘要结论的编写，全文的整理整合编写。PPT演讲稿的编写和整理，PPT上台演讲。

论工程机械技术未来发展趋势 篇3

关键词：工程机械；自动化控制；发展趋势

一、自动化工程机械的定义和分类

自动化工程机械一般可以分成三类：遥操作工程机械、可编程控制工程机械和智能化工程机械。

遥操作工程机械经常被用于危险或人类难以进入的作业环境，如水下、高温、高压、核辐射环境，由操作者通过远程控制完成作业任务。可编程控制工程机械通过改变工程机械的控制程序，完成不同的任务。

可编程控制工程机械适合在结构化环境下进行工作，一旦外部施工环境和施工对象发生变化，则需要重新编写控制程序。目前绝大多数自动化工程机械都是可编程的。

智能化工程机械不需要操作人员的参与，通过安装各种复杂的传感器来获取环境的信息，具有自我感知、自主决策、自动控制的功能。智能化工程机械是智能机器人的一类，目前还正处于探索阶段，预计在未来将具有广阔的前景。

二、工程机械的自动化控制系统

1.工程机械控制器的现状。高可靠性的控制器是自动化控制系统的核心，在各种复杂工程机械中占据极其重要的地位。目前工程机械控制器的市场几乎全部被国外产品所占据，如德国的力士乐和西门子、芬兰的EPEC、日本三菱等。

2.工程机械控制器的发展趋势。工程机械控制器的一個发展趋势是人性化和网络化。以往的工程机械控制器功能比较简单，所实现的功能只是将面板的按钮转换为系统指令，以及监测系统状态、数据采集等。这些控制器力求稳定可靠，并且尽可能使控制简单快捷。但是如今随着社会生产节奏日益加快，人们更加注重提高工作效率以及驾驶员操作的方便性和舒适性，采用大屏幕的液晶显示使控制器的显示界面更加人性化。

工程机械控制器不仅强调本地控制功能，还应实现远程网络通讯功能，具备各种通讯接口，包括网络、CAN总线等，通过无线通讯模块，可以将本机状态发送到远程控制中心和其它的工程机械，方便地进行交互和工作调度。一种基于CAN总线的工程机械网络化控制系统，下位控制器执行电液比例伺服控制、传感器信号采集、操作控制等基本自动控制功能；上位控制器实现人机操作界面、仪表显示控制和GPS定位等高级控制功能；辅助控制器完成一些辅助的控制功能，如安全报警、远程通讯等。

工程机械控制器的另一个发展趋势是支持集群化和智能化。现在的新型控制器，很多要求实现CAN的功能。

对于一项道路工程建设，施工现场可能绵延几十千米，物料的调度和管理非常复杂，因此在工程车辆运行的过程中，时刻掌握每辆车的位置及其状态，对于生产调度管理、合理配置资源有着非常重要的意义。所以一些控制器上带有GPS 模块和无线通信模块。GPS 模块负责随时获取本机的地理位置，无线通信模块则可以将GPS 信息和车辆信息定时向管理中心发送。值得注意的是，GPS模块已经在工程机械上使用的越来越广泛，不仅用来定位车辆地理位置，甚至高精度的模块已经用来定位挖掘机铲斗的角度，直接在施工中作为路面基准。

三、施工过程的机群智能化控制

1.国内外机群智能化作业的研究现状

在公路路面施工作业过程中，需要装载机、搅拌设备、自卸汽车、摊铺机、压路机等多种类型的工程机械协调作业。为了提高施工效率，提高施工作业质量，需要采用信息技术、通信技术和智能控制技术，

实现工程机械与施工环境的协调、工程机械与施工任务的统一，达到缩短施工周期、有效利用施工资源的目的。

目前国外先进的工程机械公司已在新型的装载机、平地机、挖掘机、摊铺机、压路机上安装了远程无线通讯系统、GPS定位系统和车载计算机装置，将机械的工作参数、工作进程等一系列信息通过无线通讯系统进行监控和管理。

2.智能化工程机械机群施工过程控制技术

路面施工是一种大型化、机械化、复杂化的生产和流水作业的过程，要根据施工状态与生产目标对资源进行实时任务分配，达到机群资源的最优配置、最优的工作效率和最佳的工程质量。根据施工机群分布性、多目标和动态性的特点，以往的集中控制无法满足施工控制要求，需要研究新的网络化、分布式智能控制技术，准确地反映施工机群的静态结构和动态运行过程。

目前DAI技术已经被广泛应用于商业、制造业、交通运输和建筑等行业。在工程机械应用中，研究了一种基于智能体的自动垃圾处理协作系统，其目标是实现多个设备之间的协作方法；提出了一种多智能体工程预算方法，用于控制工程机械的施工管理过程。

在工程机械机群施工过程中采用分布式人工智能技术是一种有效的解决方案。多智能体控制技术应用于工程机械机群智能化的核心在于：每个主体的智能或推理功能都很简单，但当协调工作时，能够完成十分复杂的任务。多智能体技术在工程机械机群施工过程的应

用主要有以下几个方面：

（1）基于多智能体控制的施工体系研究。多智能体控制体系结构是多智能单元之间的信息关系和控制关系以及问题求解的分布模式。体系结构是研究智能控制问题的基础。任务的分解与分配、信息集成与通讯、冲突和消解方法都基于多智能体控制体系结构，体系结构对整个施工过程控制的研究具有重要的意义。

（2）人机共栖的智能主体研究。机群施工作业过程中人的参与和指导是十分重要的，可以充分发挥人的指挥与机器智能解决问题的能力。人机执行各自擅长的任务，从而实现人机的最佳协同合作。

（3）信息流集成模型的研究。机群施工过程控制中智能控制单元的相互协调通过信息流和物料流联系起来。由于每一智能控制单元施工目的不同，其信息流有很大的区别，只有建立完善的信息流才能实现智能控制的目的。

（4）多智能主体协同决策系统的研究。协同决策是考虑多个主体参与的决策过程，由于各智能控制体的功能、方案和对象往往存在矛盾冲突，因此冲突识别和消解是协同设计所有多智能主体系统的关键问题。

四、结论

工程机械技术 篇4

群英荟萃工程机械节能环保技术概览

“十二五”期间,我国工程机械行业重点围绕低碳、绿色、高效、节能工程等方面开展技术研究,降低排放和噪声是其中的2个主要方面。

减排技术

通常所说的工程机械减排主要包括排放物减排和噪声减排两个方面。

目前,工程机械噪声相关法规中,以土方机械为例,我国使用的是《GB16710-2010土方机械噪声限值》的规定,欧盟实行的噪声辐射指令是DIRECTIVE 2005/88/EC Amend 2000/14/EC。根据数据对比,欧盟限值比中国限制低2～3dB(A)。

在噪声减排中,柳工主要采用了工程机械热管理、低噪声风扇、减震降噪、排气消音等降噪技术,公司研制的低噪声装载机机外噪声可达到105dB以下。

降低排放物污染是环保工作的一个重要组成。据有关数据统计,按人类目前每年300亿桶石油的消耗速度,50年后全球石油将消耗殆尽。目前,我国各类非道路机械保有量约6000万台,高效节能意义重大。在国家相关排放规定中,从我国Ⅰ阶段到Ⅳ阶段,发动机排放指令中柴油机主要污染物NOx和PM的排放要求降低约90%。对制造企业而言,降低排放的核心包括油质本身和整机各组成部分的系统升级。

2013年2月,《GB 19147-2013车用柴油》的发布明确了国家将于2013-2014年全面推行国Ⅲ柴油,将为非道路发动机3阶段的实施打通“油路”(目前,除京、沪、苏、粤供应地方性标准的Ⅲ、Ⅳ柴油外,其他地区基本上是国Ⅱ或普通柴油),燃油品质得到基本提升。

在油品得到一定保障的前提下,工程机械整机产品如何通过自身各系统的性能提升达到节能减排的目的是当前行业探讨的重点工作。目前,柳工正在使用和研究进一步提升的节能环保技术包括以下几种。

发动机的策略

发动机的节能减排是设计过程中需要重点考虑的方面。低转速发动机技术(在保证原有工作效率的同时,降低发动机转速,使额定功率接近经济油耗区)可以使得产品油耗降低8%左右。同时,产品减震效果显著,有效延长了零部件的使用寿命。

材料的轻量化原则

工程机械产品中,很多部件在工作过程中会产生一定的功率损失。如果在选材和设计之初,在保证产品可靠性的前提下,能够尽可能采用轻量化设计,整机产品质量一般可减少5%～10%,不仅节能环保,提高材料利用率,同时降低了功率损失。

液压系统的集成设计

轮式机械采用柴油机-液压控制系统、电子-液压集成、变速器液压集成控制、液压-机械集成等多种多系统联合控制的方式。其中,柴油机-液压控制系统能连续测定行走驱动及作业机构液压系统的需求,并利用这些信息动态计算出柴油机与液压系统的最佳工作点(被称作DHC系统信息)。DHC改变了传统的功能排列顺序,让柴油机能够“明确”所期望的负载要求。

履带挖掘机采用全功率控制,特点是对主泵压力和主泵负流量压力进行检测,通过检测得到的信号与PID调节器信号迭加后驱动电液比例阀。其优点是发动机运行稳定,提高了发动机输出功率利用率,实现油泵的吸收功率与柴油机的输出功率完全匹配,大幅度提升液压挖掘机工作效率和能源利用率。

液控的节能措施

系统集成设计时,可采用高压负荷敏感控制,阀后压力补偿负载敏感控制,液、电控合流控制,可按需双向合流、补油,合理分配行走、工作流量,实现油源再生。

电机-液压联合控制下的流量控制系统(可加入CAN总线控制技术),可对定量系统的智能精细操作和举升速度进行控制;实现不同转速下容积效率补偿;实现更好的操纵特性和精细控制以及减少溢流;延长电池寿命,节能。

此外,元件进阶,即提高元件工作压力、减少体积和重量,可有效提高工作效率,减少能量损耗。

盛行的混合动力技术

混合动力技术是当前工程机械行业应用较多的一项节能环保技术。柳工混合动力装载机采用柴油发动机+电机驱动并联耦合方式输出动力,发动机按平均功率平稳地在经济区间运行,产品节油率约20%。混合动力挖掘机采用发动机与电单元组合并联混合动力驱动,在燃油经济区工作,降低发动机装机功率,节油率约20%,同时能量回收超过60%以上。

环保技术发展趋势

研发更加节能环保的工程机械产品是行业未来的主要工作之一,从技术和燃料选取上看,数字液压技术和以LNG为代表的清洁能源将成为主流发展趋势的代表。

自适应的数字液压

数字液压技术是基于传感器、电子控制元件(ECU)、软件、比例电磁阀的智能控制系统,可以随负载的变化快速、精准地调整各执行件的压力和流量。在该技术的发展过程中,可通过升级软件实现自适应。

多燃料供应发展

目前,业内多家企业推出了LNG工程机械,其在动力性、经济性、可靠性、维护保养、环保性等方面的综合表现赢得了客户的口碑。尽管当前一些地区的LNG工程机械燃料供给仍存在一些不便,但是我国正加快各地LNG加气站建设,2013年,预计全国LNG加气站将超过2000个,未来燃料供应配送链会更趋完善合理。可以预见,LNG燃料将在工程机械行业得到广泛应用。

因“功”制宜不同功率发动机的典型技术路线

电控转子泵/单体泵具有成本低、资源丰富、适用性强等特点,应鼓励电控转子泵/单体泵技术在满足国Ⅲ要求非道路设备用发动机应用领域的推广。

基于国Ⅲ排放要求的技术路线

发动机功率小于37k W时,考虑保留自然吸气及增压两种路线来满足国Ⅲ法规要求;功率大于37k W时,考虑到在用符合性、耐久性要求以及中国国情,可考虑将增压/增压中冷技术作为典型路线。

电控转子泵/单体泵具有成本低、资源丰富、适用性强等特点,应鼓励电控转子泵/单体泵技术在满足国Ⅲ要求非道路设备用发动机应用领域的推广。

就相关法规规定方面,非道路国Ⅲ在用符合性(在用符合性指污染物排放符合性,需要检测发动机排放)。主要参照中国汽车在用符合性技术要求HJ 439-2008 (参考欧盟车用法规)制定,与美国EPA非道路法规的在用符合性有明显的区别。目前,欧盟非道路排放标准中还没有在用符合性的具体要求,国Ⅲ的在用符合性检测也不易操作,建议暂不实施。

基于欧盟StageⅢB阶段的技术方案

国内在面对欧盟StageⅢB阶段要求时,发动机技术提升可参考以下3个方案(POC代表DOC+POC)。

当功率为37～56kW时,建议采用电控转子泵+EGR+POC+增压中冷;

当功率为56～130kW时,建议采用电控单体泵+EGR+POC+增压中冷;

当功率>130kW时,建议采用电控单体泵+EGR+SCR+增压中冷。

基于欧盟StageⅣ阶段的技术方案

面对欧盟StageⅣ阶段排放标准时,针对欧盟的技术路线,国内企业在发动机提升中应考虑以下3个方面的因素。

第一,出于成本、方案复杂程度(油品待定)等方面考虑,尽量避免DPF方案,采用共轨系统。

第二,SCR+EGR策略,由于采用了EGR,只需要90%～92%的平均转化效率,就可以满足排放法规的要求。

第三,独立SCR的方案,需要高于96%的平均转化效率,1%的转化效率偏差就可能会导致排放超标,因此需要极为严格的生产一致性。

独具特色中、重型非道路柴油机Tier 3阶段技术简析

6缸柴油机的研制技术上,电控共轨技术占主流;4缸柴油机技术发展方面,小排量、高性能(高功率和扭矩密度)将成为未来的发展趋势。

朱炬广西玉柴机器股份有限公司副总规划师

在满足Tier 3阶段排放标准过程中,6缸柴油机的研制技术上,电控共轨技术占主流,进气方式全部采用增压中冷方式。

(1)排量>8L的柴油机,Tier 3阶段燃油系统全部为电控系统,Tier 2阶段有少量发动机燃油系统为机械式;进气方式全部为增压中冷。

(2)排量为6～7L的柴油机,燃油系统以电控系统为主;Tier 3阶段全部采用增压中冷吸气方式,Tier 2阶段有少量发动机采用增压及自然吸气进气方式。

4缸柴油机技术发展方面,小排量、高性能(高功率和扭矩密度)将成为未来的发展趋势;产品进气方式逐步朝增压或增压中冷方向升级;优化燃烧是降低尾气排放的重要技术对策之一。

(1)排量为4～5L的柴油机,电控高压共轨技术占主流,电控转子泵将退出Tier 3阶段技术路线,机械转子泵仍在部分发动机上使用;进气方式以增压和增压中冷为主,功率覆盖范围较宽。

(2)排量为3～4L的柴油机,以机械泵为主,Tier 3阶段部分采用电控共轨系统;进气方式以增压和自然吸气为主,Tier 3阶段部分发动机用增压中冷吸气方式。

工程机械使用安全技术交底 篇5

工程机械使用安全技术交底

交底： 复核： 审核：

中国路桥工程有限责任公司大西铁路客运专线指挥部

二0一0年四月

工程机械使用安全交底

1、执行任务前，要认真检查车辆，排除故障，严禁带故障行车。保证机械的喇叭、雨括器、转向指示灯、倒车警报器等装置工作正常。

2、执行任务时，要随身携带有关证件，遵守交通规则，严禁酒后开车、强行超车、抢道和无证驾驶，防止事故发生，确保行车安全。

3、进洞装碴，要服从现场值班人员调度，严格遵守行车信号。严格按作业段、非作业段和成洞段分别限速行驶，并严格保持间隔距离及鸣笛等有关规定，确保洞内人员、车辆、施工设备、设施的安全。

4、工程车辆原则上不准上路，不准作为交通车辆使用。

5、工程机械严禁司机酒后操作，严禁疲劳操作，严禁在患病、精神失常时驾驶和操作机械。

6、驾驶室内不得超员，驾驶室外严禁搭乘人员。夜间作业时，车上应装有足够的照明设备，作业场有辅助照明设备，工作视线不清时不得作业。

7、机械、车辆在危险地段作业时，必须设置明显的安全警示标志，并有专人指挥，指挥人员应站在距作业地点5～10M的安全地带，便于操作人员看清的地方。

8、机械、车辆在下坡时严禁空档滑行，在陡坡上严禁换档、调头，在弯道或斜坡上行驶时应降低行驶速度，转弯时不宜过猛。在对机械进行检修、保养时，应停车制动，关闭发动机，车斗、抓斗等要落下，拉好制动并在轮胎（履带）的下坡方向垫上三角木。

9、施工现场与交通、航运等相互干扰地段，应按有关部门要求，设置明显的施工标志，如栏杆、标牌、灯光、信号等，并有人负责管理。

10、大型机械施工现场严格执行一机一人专职防护，做到“五个一”即：一机、一人（专职防护）、一本（机械施工日志）、一排（设备标识牌）、一证（机械操作证）。

11、施工现场安装、拆装大型施工机械时，由具有相应资质的单位承担，各项目部负责人、安质部长、设备部长、安全主管工程师到场把关。

12、大型施工机械施工现场必须做到五“严禁”。（1）、严禁使用没有制造资质的企业生产的设备。

（2）、严禁使用没有经过专业培训的低素质人员进行大型机械操作。（3）、严禁施工现场大型机械施工违章作业。（4）、严禁大型机械带故障作业。

（5）、严禁自轮运转等轨道运行设备没有经过专业部门批准擅自上到运行。

工程机械技术 篇6

摘要：目前，我国已进入现代学徒制的试点阶段，一些职业院校在部分专业已经开展了“现代学徒制”试点工作。天津工程职业技术学院的石油工程技术专业与中国石油集团渤海钻探工程有限公司的现代学徒制合作经过三年的实践，取得了显著的成效。本文主要总结了石油工程技术专业现代学徒制实践过程中的成功经验，同时分析了实施过程中出现的问题并提出了相应的解决对策，旨在探索出一条适合目前高职院校的现代学徒制实施策略。

关键词：现代学徒制;重建课程;双元管理

一、合作背景

天津工程职业技术学院坐落于天津滨海新区大港油田，石油工程技术专业是学院的龙头专业，也是天津市主干专业，属于中石油行业办学，合作单位是渤海钻探工程有限公司。由于该企业需要储备职业素质强，能够胜任国内、外一线生产工作的石油工程专业高技能人才，经过多次与学院沟通与磋商，在对石油工程技术专业的教学水平、师资情况、实习实训设施及毕业生情况全面了解与考察的基础上，双方签订了合作协议，采用现代学徒制共同培养石油钻井技术人才。

二、运行情况

石油工程技术专业现代学徒制在实施过程中，校企共同负责人才的培养，从学生的入学到就业，企业始终参与其中，校企双方实现了深度合作。

（一）联合招生招工

学生入学，校企联合招生，做到“招生即招工”。学校根据企业岗位要求招生，试点班的招生有笔试和面试。笔试包括英语水平测试，因为毕业生要适应海外市场作业。因职业特殊性，面试主要考察学生的身高、视力、身体素质、职业诉求等方面。从学生入学阶段校企共同把关，保证试点班毕业生满足企业岗位要求。

（二）共同设计人才培养方案

现代学徒制试点班采用“理论～实践～再理论～再实践”的“工学交替、阶梯递进式”人才培养模式：即企业要求学生从第一到第五学期，每个学期都要先在校内理论学习，再到企业现场实习，然后带着实习中遇到的问题，回到学校进行理论再学习，到企业再实践的教学模式，理论与实践的课时比例是1：2。

（三）重建课程

试点班的课程体系由校企双方在融合钻井工的5大工种（场地工、钳工、井架工、副司钻和司钻）要求和钻井初级、中级、高级职业资格证书所要求的理论和操作技能的基础上共同构建。对《钻井设备与维护》等5门核心专业课程教学内容进行了改革与优化，制定了《试点班场地工实习手册》等5个工种的实习手册。其实质就是按照企业实际需要，基于钻井工序、工位以及核心技能重新对教学内容进行设计、组合与优化，将校内理论学习和现场实习紧密结合，实现“阶梯递进式”人才培养模式：即每次现场实习前都要有够用的理论基础和安全知识做指导，每次实习后学生都有机会对相关理论进行再学习、再总结，然后进行再实践。

（四）双元管理

我院以学院、油田和渤海钻探公司的资源为依托，实现校企合作管理，有力保障现代学徒制的有效实施。在具体运行中，校企双方紧紧依托“校企合作董事会“、石油技术专业指导委员会”，共同制定出台了一系列管理文件，包括《试点班选拔方案》、《试点班管理制度》、《试点班培养人才协议书》、《试点班人才培养方案》、《试点班实习实训管理制度》、《试点班紧急情况预案》、《试点班技能训练与取证制度》等，管理制度的完善，明确每个主体的责、权、利，真正实现“校企共管、责任共担”的管理机制。

学院与渤海钻探工程公司的现代学徒制的合作，真正实现了“资源共享、互惠双赢”。

三、存在问题与解决

现代学徒制在实施过程中遇到了一些问题;

（一）石油行业的一线工作有其职业特殊性：重体力、劳动强度大，工作环境比较恶劣

第一学期学生去现场实习，很多学生向带队老师抱怨工作苦、条件差，有个别的学生还私自跑回学校。针对这种情况，学校在第二学期请企业的优秀一线员工来校开讲座，讲石油人的“铁人精神”。通过真实案例，使学生尽快建立正确的价值观、人生观，帮助学生正确认识将要从事的职业的意义及其特性，尽快融入企业文化中去，尽早从思想上成为一个石油人。

（二）学生现场实习的安全要求高，给学生实习管理带来一定困难

为了保证学生的实习安全，校企双方都做了很多细致的工作。每次实习之前，带队教师要召开实习动员会，会上带领学生学习“安全承若责任书”内容并签字;学校还给实习的学生和带队教师上意外保险;实习期每天晚上学生要以手机短信形式向带队教师汇报安全情况。企业则是从指导师傅到井队队长，再到渤钻领导层层对学生安全负责。企业负责学生实习期间的劳保（安全帽、工服、工鞋、手套）保质保量按时发放;每天上工前，指导的师傅都要针对当天要操作的内容对实习生进行安全提示，确保学生实习安全。

现代学徒制是一个复杂的系统，目前现代学徒制外部的保障机制还不完善，尤其是相关法律法规对学徒法律地位、劳动保护和社会福利方面有待改善，而现代学徒制应该根据专业特色和地方经济发展需求探索不同的培养形式。

参考文献：

[1]胡秀锦.现代学徒制人才培养模式研究[J].河北师范大学学报，2009（03）：97-103.

[2]王婷婷.高职院校现代学徒制试点的困境及对策探析[J].中国职业技术教育，2010（20）28-30.

中国工程机械维修技术峰会召开 篇7

本次会议由中国工程机械工业协会维修及再制造分会主办,徐工集团挖掘机械事业部承办,《工程机械与维修》杂志及第一工程机械网协办。中国工程机械技术服务专家库的形成和建立,旨在促进国内外工程机械技术交流,推广工程机械维修新技术、新工艺,提高从业人员的业务素质,促进中国工程机械技术服务行业的技术进步。

中国工程机械工业协会维修及再制造分会秘书长李志勇在会上表示,中国工程机械维修技术峰会暨技术服务专家评选活动的举行,为全行业提供了一个集技术、人才、服务、市场于一体的交流平台。从专家角度看,技术服务专家希望得到企业、用户以及全行业层面的认可和重视;对企业来讲,技术服务专家增强了企业内部权威技术服务专家队伍的培养和建立;从用户层面看,评选优秀的技术服务专家,可以使得终端用户机主增强对于企业的信心,提高用户对企业品牌的忠诚度。

工程机械智能机群信息融合技术 篇8

施工机群工作在非结构化的工程环境中，各种类型工程机械要对复杂的作业具有感知能力，须对机群内部的各种工况和外部的施工对象进行实时监控。在此基础上，根据某种控制以及规划策略，通过合适的执行装置自动调节，使工程机械有“意识”地适应外部环境的变化，在最优的工作效率及工作组合下完成施工任务。实现这一功能的基础环节便是机群施工过程中的信息检测与处理。能否对智能机群中各种大量信息有效的处理和利用，关系到智能机群能否发挥最大效能。可以说，信息是机群智能化的根本，没有信息感知、传递和处理，机群智能化也就无从谈起。

多传感器信息融合MSIF(multi-sensor information fusion)就是把多个类型或不同类型的传感器所提供的局部观察量加以综合，消除信息之间的冗余和矛盾，利用信息互补形成对环境的相对完整一致的感知描述，从而提高智能系统决策的快速性和准确性以及规划的科学性，它避免了单一传感器的局限性，可以获取更多信息，得出更为准确、可靠的结论[2]。

在机群监控系统中引入多传感器信息融合技术，采用信息融合的有关理论和方法对信息进行综合处理，使机群的多传感器彼此间协调工作。把来自不同传感器的信息融合为统一特征表达方式，得出机群系统外部环境和内部各单机工作特征参数完整的描述，为智能机群的控制、调度及故障的诊断等提供有力的信息支持。

1 智能机群信息融合特点

信息融合技术涉及到数学、计算机科学、自动控制理论、人工智能、通信技术、管理科学等多种学科交叉和具体运用，它充分利用了多元数据的互补性和电子计算机的高速运算性能，有效地提高了信息处理的质量。与单一传感器系统相比，多传感器信息集成与融合系统有许多优点，其突出地表现在信息的冗余性、容错性、互补性、实时性和低成本性。

信息融合技术的最大优势在于提高信息的可信度和可探测性，增加目标特征矢量的维数并提高时空分辨率，从而在多变的环境中形成正确决策能力[3]。基于多传感器信息融合技术的智能机群拥有以下主要特点。

1)提高了智能机群系统对工作环境和施工对象的描述能力可以利用来自不同传感器的信息进行互补，并通过融合过程的处理可以更全面、准确地描述施工环境，扩大系统对信息的时间和空间的覆盖范围，增加机群适应各种工况的能力。

2)增加了智能机群系统对自身系统的状态检测和故障诊断能力多个传感器对机器的某一部件进行监测，监测的信息可以是同一参数多次测量，也可以是不同的参数。对这些同类及不同类信息进行相应信息融合，可以更为确切地诊断出机群系统发生的故障，并可提出适当的解决办法。在每一个传感器进行测量时都会存在着各种噪声，使用多传感器的融合信息可减少由测量不精确所引起的不确定性，明显的提高系统的监测精度。

3)提高了智能机群系统的可靠性和容错能力在系统中有一个甚至几个传感器出现故障时，利用其他传感器仍能获得环境有关信息，保持系统的正常工作，提高系统的可靠性。此外，在多传感器融合中，由于各传感器对环境描述的相关性会出现冗余信息和互补信息，利用这类信息使系统具有很好的容错性能。

4)增加了智能机群系统的调度决策能力多传感器系统经信息融合，可为机群决策系统提供准确、可靠的信息，而且在信息的时空覆盖范围上将更为广阔。决策系统依据这些信息对整个机群的行为进行更为有效、符合实际状况的决策。

2 信息融合在智能机群系统中应用

应用工程机械智能机群进行施工作业，施工效率和质量得到大幅度提高，机群监控系统不仅要对单机状态检测和故障诊断，还要监控整个施工机群的运行状态。因此，整个施工中机群需要融合处理大量的各类信息，有单机自身行为及各部件的相关信息，包括对单机的状态检测与故障诊断。还有施工对象的信息、机群单机之间相互关系产生的信息、外界环境的信息、地理信息和人机接口输入的信息等。

智能机群的信息融合两种主要功能，一种是为机群的优化调度、决策提供信息支持，另一种就是智能机群的状态检测与故障诊断。这两种功能并存于智能机群的信息融合系统中。

2.1 基于信息融合的智能机群

智能化机群协调作业过程是一个复杂的动态过程，所以根据施工环境的特点和机群动态性的特点，将机群系统施工体系分为3功能层，即管理层、功能协调层和施工层[4]，如图1所示。不同的层完成不同的功能，而不同的功能组完成不同的施工任务。这样分工明确，有利于智能机群任务的完成。信息融合要在不同的施工层次上完成，为不同的功能层的控制、决策提供信息。如果牵涉到软硬件的原因，现场单机上无法完成高级融合处理时，可将多传感器检测到的信息在底层经过初步处理后再上传到上层计算机去融合。

机群监控系统在工程施工中每个时刻都离不开信息的传递和处理，智能机群中信息融合系统要能够做到数据采集和远程通讯、数据处理与维护、数据可视化的操作与监视界面、状态检测和故障诊断、建立GPS精确定位、施工质量的在线检测和评价、生产管理协调、调度决策和统计等等。

2.2 智能机群中故障监测诊断的信息融合

结合工程机械机群施工管理和机械设备的操作、维护特点，对智能机群中的各单机状态监测与故障诊断进行信息融合[5]，并构建智能机群分层分布式的智能化监测诊断系统体系结构。从机群管理者、单机操作者的实际需要出发，将机群监测诊断信息融合系统从功能上分成两个层次，即监控中心系统和现场单机系统。监控中心系统满足管理层要求，完成现场单机无法完成的故障诊断任务，并可随时监视各单机的运转状态，分析、诊断、预报各单机故障发生情况，并为现场施工单机的故障提供维修、调整措施的建议。现场单机监测系统满足现场施工层要求，实时监视单机各部件的运转状态，异常情况下通过人机接口向操作人员发出报警指示，并接受操作人员感知到的异常状况，同时接收机群管理层监控中心发出的故障诊断信息或维修建议。上层系统需要强大的分析功能，底层系统需要快速反应功能。状态监测与故障诊断信息融合系统共存于整个机群的信息融合系统中。

3 智能机群信息融合的实现

3.1 智能机群的信息融合结构

智能机群的信息融合采用何种体系结构不但要满足实际工程的需要，还要结合智能机群现场施工的特点，根据机群系统层次控制结构来确定相应的信息融合体系结构，同时还必须考虑机群数据通信、数据管理、人机接口、传感器管理等许多支撑技术。

构建机群的多传感器信息融合监控系统的一般结构是以中央主控台为中心，并根据各单机上传信息逐步加深信息融合层次，经过最终信息融合处理，控制决策中心协调现场施工的由数台类型各异智能单机组成的智能机群功能组。信息的传递可以根据情况采取不同的方式。在单机内部由现场总线实现信息的采集与传递，在单机和中央控制器之间的信息传递由无线通信完成。智能机群中的信息融合从机群施工现场单机开始到主控中心结束，整个系统的信息检测、上传和处理都看作是信息融合中的一部分。机群中信息融合处理的多传感器信息可以在施工机群的管理层、功能协调层和施工层上实现。

根据现场施工智能机群动态分布性特点，在信息的融合整体结构上采用分布分层方式，不同级别施工层上进行不同要求的信息融合，即信息融合目标要和智能机群层次实现的功能保持一致。在信息融合上采取分层分布式的信息融合结构，每个融合层次融合目标不同，前一层的融合结果作为后一层的输入信息，在各个层次上也采取分布式信息融合，这样可以减轻各层信息融合特别是上层信息融合的负担。

3.2 智能机群中信息融合的各融合层功能

根据分层分布式的智能机群特点，底层单机需要的信息和上层调度控制中心需要融合的信息不同，先进行局部数据融合，随着机群控制功能层级别的提高，信息融合的层次也在提升，信息融合由局部单机到机群整体，信息融合的结果也越来越完整，如图2所示。

施工单机上融合的信息主要是动作执行情况、机械各部件状态及故障信息、作业对象的状况以及GPS定位等信息，还包括监测运转部件的状态参数及磨损情况。目的是对施工过程的各种过程、被控对象(如转速、位置、温度、压力等)进行特定的控制和状态的监测，使机械不仅能够完成要求的动作，而且处于正常的工作状态中。

在现场施工单机上以数据处理为主，决策处理为辅，主要为现场操作控制、故障诊断提供可靠信息。信息融合与处理要满足一定的实时性，为适应现场动作控制的快速反应，选择快速算法。对融合后的施工执行状况的信息，如本机的各种工况、任务执行情况，以及施工机械的外部环境信息，还要上传到上一层功能协调层去融合。以便功能协调层对本功能组各单机进行协调控制。

功能协调层信息融合主要是本功能组单机所处的地理位置、行驶速度、单机之间的相互位置以及本功能组施工对象的执行情况。通过信息融合协调施工层的单机施工过程，监控功能组中各单机工作进程，必要时进行干预。目的是协调本功能组的施工机械对施工任务的完成，并优化下层执行层的控制指标和有关参数等。功能协调层还要对各单机上传信息进行决策层的数据融合，经信息融合得到单机整体性能以及单机的工作状况，对本功能组的施工执行状态的相关信息，也要上传到管理层作进一步的信息融合，为管理层的决策服务。

处于管理层上的信息融合系统要对各功能协调层上传的动态信息、地理环境(GIS)信息、人机接口的信息及天气等信息作进一步的融合并做出分析得出智能机群在施工过程中的整体态势。控制中心则根据事态的轻重缓急，进行总体决策，协调各功能组，给出最优的调度指令，使机群各个功能组始终处在最佳的运行状态。管理层信息融合的目标是完成任务规划、决策、生产计划和优化调度;对执行层的工作进行监督、指导与评价;在具体的信息融合方法上，主要采用智能程度高融合方法，对信息主要进行属性层和决策层面上的融合。随着机群施工层次的提高采用的信息融合方法智能程度也愈高。

管理级控制中心也要根据上传的检测数据对单机进行故障诊断。但并不表示控制中心一定需要这些信息，而主要是因为现场信息处理系统无法承担处理这些信息的能力。上层控制中心可以对机群中单机进行复杂的故障诊断并对机械的整体性能做出评估。

4 结束语

智能机群是建立在信息获取、分析处理以及对信息处理后的决策基础上的。信息融合技术在智能机群的状态检测和故障诊断中的应用将会在不同的施工任务层上进行不同级别、类型的信息融合，从而提高智能机群系统决策、规划的科学性和反应的快速性及正确性，降低其决策风险。在未知环境下，特别是非结构环境引入多传感器信息融合，实现施工机群智能化，是机群智能化发展的又一方向。

参考文献

[1]张启君.机群智能化工程机械[J].建筑机械化,2004,(3):46-48.

浅析工程机械的绿色维修技术 篇9

我国工程机械维修行业的发展, 起步较晚, 在管理方面和维修技术方面存在诸多的问题。随着全球经济的发展, 环境污染问题突出, 绿色技术、绿色制造业以及绿色维修技术获得了一定的发展[1]。本文主要介绍了当前工程机械维修的现状与问题, 阐述了工程机械维修的含义, 从基本概念和维修思想两个方面分析了工程机械的绿色维修技术, 指出绿色维修设计技术、绿色维修故障诊断技术、绿色维修故障修理技术、绿色维修维护工艺技术以及绿色维修再制造技术五种关键的绿色维修技术, 再次技术上分析了绿色维修技术对于当前维修现状的改善, 为我国工程机械维修行业的发展提供科学的有效指导, 现综述如下。

1当前工程机械维修的现状与问题

1. 1管理方式落后, 维修设备和工艺老化

当前工程机械维修行业的一个比较突出的问题就是管理方式落后, 维修设备和工艺老化现象突出。一方面, 传统的维修企业依然采用以时间周期为基础的计划维修制度[2], 使得设备因为停机维修, 而不能够满足生产的需求, 矛盾突出。另一方面, 传统的维修企业, 尤其是一些大型的设备维修厂, 设备和工艺不够先进, 难以满足现代工程机械的维修需求而造成老化。

1. 2不能正确判断设备故障, 盲目拆卸现象严重

在工程机械的维修过程中, 一些工程机械维修人员对于设备的工作原理、器件构造等不清楚, 在没有正确判断设备故障的情况下, 盲目拆卸, 而由于维修设备和工艺不够先进, 往往造成设备新的故障问题。

1. 3设备维修过度或不足, 新的配件品质堪忧

传统维修行业对于设备维修的过度或不足, 是当前工程机械威胁的另一重要问题, 造成了资源的极大浪费, 另外, 在维修工程中, 一些工程机械维修人员往往不检查新的配件质量而直接安装, 新配件的品质令人堪忧。

1. 4维修效率低, 缺乏先进的维修工程技术

传统的工程机械维修行业很少或没有及时采用先进的表面工程技术、故障诊断技术或其它高效低耗的维修技术, 而传统的维修设备和维修工艺的维修效率低, 能耗高, 难以造成资源的合理分配和有效利用[3]。

2工程机械的绿色维修技术

工程机械的绿色维修技术 ( Green technology for mainte- nance of construction machinery) 是指在可持续发展战略的指导下, 达到保持和恢复工程机械的规定状态的同时, 综合考虑资源的利用效率和对环境的影响, 降低或消除装备维修活动所产生的环境影响而应用的各类方法和技术[4]。

3几种工程机械的绿色维修技术

3. 1绿色维修设计技术

绿色维修设计技术依托先进的工程机械产品创新设计理论为指导, 利用虚拟网络制造技术以及模块化设计技术等[5], 研发工程机械设计与制造系统, 并且对于工程机械的组合部件, 如发动机、油泵, 轴承等零部件进行拆卸、组合或者装配。 其形式可以包括完整的装配成品、 ( 如整台拆卸吊运的机械) 、 组合部件 ( 如可从发动机中分离出来的油泵) 、各种成品零部件 ( 如机械中的密封、轴承、电子仪器中的集成块等) 机座和机身等。

3. 2绿色维修故障诊断技术

工程机械绿色维修技术能够运用多元的故障诊断理论和模型结合越来越智能的故障诊断设备以及技术, 对工程机械设备出现的故障做出精确的诊断, 尤其是多种嵌入式检测设备, 如虚拟仪表等, 能够及时获取设备的运行参数, 进而通过计算机网络的软件系统进行数据收集、整理整合和分析, 从而判断故障原因, 并且给出相关的维修建议。在故障诊断过程中, 不需要停机检查, 不需要拆卸, 能够发挥设备的能效值[6]。

3. 3绿色维修故障修理技术

绿色维修工艺技术具备环境保护、能源节省和材料节约等基本特征。从功能方面可分为三种类型, 即环保型的工艺技术、节约能源的工艺技术以及节约资源的工艺技术等[7]。在维修过程中, 最大程度减少废液、废渣、废气以及噪声等有危害的物质的排放, 达到环保的目的。[8]。如焊接工艺中的明弧焊接改为埋弧焊接, 有效的降低紫外线辐射和光强辐射; 电镀工艺中考虑采用无氰电镀液; 通过优化毛坯, 减小加工余量, 降低原材料消耗, 通过提高刀具寿命, 选用新型刀具材料, 降低刀具材料的消耗, 减少或取消切削液的使用。

3. 4绿色维修再制造技术

绿色维修技术中的制造技术应充分考虑采用修旧利废的再制造工艺。在材料的选择上要优先考虑无毒或来源广泛及易回收、可重复使用、易降解的材料。要尽量选择无污染或少污染的工艺方案。如自主研发纳米表面工程技术、自动化表面工程技术等, 为再制造提供了更丰富的技术支撑; 此外, 机械加工中的干磨削和干铣削, 可以有效地减少油液和乳化液的污染; 焊接工艺把明弧焊改为埋弧焊, 可以有效降低紫外线辐射和光强辐射, 在条件允许的情况下甚至还可以把焊接改为螺栓连接, 在电镀工艺中考虑使用无氰电镀液等[9]。

4绿色维修技术对于当前维修现状的改善

1) 采用绿色材料和绿色能源, 来源丰富, 便于回收, 环保性好。绿色维修技术堆成当前工程机械维修现状的改善, 其中一个方面是采用绿色材料和绿色能源, 且材料和能源来源丰富, 可再生, 可降解, 便于回收, 环保性好。如传统的维修工艺中常常含有有害物质的粉尘污染, 而绿色维修技术采用油漆干打磨 ( 带吸尘) 的环保装置, 极大地降低了环境的污染。

2) 更新维修设备和维修工艺, 降低或消除装备维修活动所产生的环境影响。绿色维修技术采用先进的虚拟网络制造技术、模块化设计技术以及环保工艺技术等, 对设备工艺和技术进行更新和改造, 从技术方面控制污染的产生, 相比传统的工程机械维修设备和工艺而言, 设备和工艺的先进性大大提高, 降低或消除装备维修活动所产生的环境影响。

5结语

针对我国目前工程机械维修行业的现状和对于工程机械行业的需求, 结合我国可持续发展的时代背景要求来看, 如何恢复工程机械技术性能、排除故障及消除故障隐患、延长机械使用寿命的同时, 提高维修效率, 降低能耗, 对于提高资源利用率, 保护环境, 具有重要的意义。工程机械绿色维修技术是一种高效低耗的新型维修技术, 符合我国可持续发展的要求。我国机械设备维修行业应该正视当前工程机械设备维修行业的现状以及存在的问题, 了解到设备维修与生产效率之间的关系, 改变落后的管理方式和经营理念, 从根本上认识到可持续发展战略下工程机械行业的维修要求, 从自身出发, 发现传统机械设备维修行业的不足和突出的问题, 积极学习先进的工程机械绿色维修产品创新设计理论, 根据高设备的维修要求, 引入和采用先进的设备和工艺技术, 并且重视维修行业对于环境的影响, 从而达到设备维修状态最佳的同时, 降低或消除装备维修活动所产生的环境影响, 保护环境, 进而加快我国工程机械维修行业健康、快速和长远的可持续发展。

摘要：随着经济的发展和社会的进步, 我国对于工程机械行业的需求增加, 但我国工程机械维修行业的发展起步较晚, 在管理方式和维修技术方面存在诸多问题。工程机械绿色维修技术是一种高效低耗的新型维修技术, 符合我国可持续发展的要求。介绍了当前工程机械维修的现状与问题, 阐述了工程机械维修的含义, 从基本概念和维修思想两个方面分析了工程机械的绿色维修技术, 指出绿色维修设计技术、绿色维修故障诊断技术、绿色维修故障修理技术、绿色维修维护工艺技术以及绿色维修再制造技术五种关键的绿色维修技术, 再从技术上分析了绿色维修技术对于当前维修现状的改善, 为我国工程机械维修行业的发展提供科学的有效指导。

关键词：工程机械,绿色维修技术,现状

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工程机械液压控制技术的研究 篇10

1 机械液压技术概述

工程机械的液压能源能够有效地保证液压系统能够正常地运行,该能源的产生是液压泵对发动机运行中的机械能进行有效转化的结果,是在液压作用下形成的。液压动力以液压泵为媒介进行输出,通过液压阀的时候,其中包含了液压能、机械功率分流的相对数值和绝对值、系统流量、压力、方向等因素,对其进行合理的调控和能源匹配。为了保证机械装置操作能够准确地进行工作,就需要使用已经转换好的液压能,利用液压专用马达和液压专用缸的作用,把其中的液压转化为机械能。对发动机的运作速度、液压阀的扩张程度进行调控,从而实现工程机械的高质量作业、节省能源,对其中的能源和机械动力进行合理的调控。

2 现代工程机械液压控制技术的应用

2.1 定量泵设计

在过去的工程机械系统构建的过程中,或是对小型工程机械进行构建的时候,通常选择定量泵进行构建。这种构建方式的基本准则如下:系统最大工作流量和最小工作压力之间的乘积转化成为系统的最大输出功率,但是不能超过发动机净功率。但是这种设计模式在一般情况下的功率使用效果不太明显,并且不能对其进行有效的把控,所以性能比较差,只是在小型汽车起重机、随车起重运输测等设备中大量使用。

2.2 单泵恒功率控制

单泵控制技术是利用变量控制体系来对变量泵的排放量进行合理的调控,其中较早的恒功率控制是根据对变量体系中两根弹簧弹力来划分变量泵的实际输出流量,并对其进行合理的把控,其运作曲线是呈折线型。如果系统压力增加到第一根弹簧的预设压力时,变量泵的排量就开始下降,如果压力达到第二根弹簧的预设压力之后,变量泵变量曲线的斜度就会发生变化。根据上面的分析,如果把变量曲线上P和Q之积的离散值无限接近常数C。并对其进行调控,就能有效地加强发动机的功率使用系数,而且还可以减少因为超载而造成发动机熄火的情况。

2.3 双泵恒功率控制

双泵恒功率控制通常有两种融合模式。一种是分功率控制技术,也就是根据各泵所控制执行结构的实际功率需要,把机器的相关功率合理地分配给各泵。使用分功率控制技术,各泵都有单独进行变量的调控机构,使得实行机构的运作能够保持在工作曲线中。分功率控制技术的不足就是不能有效地体现发动机的功率性,其中的一泵出现问题而不能进行工作时,其中的功率不能由另一个泵的来替代,从而使得发动机处于疲惫状态,所以不适合运用到大型机械中。另一种是总功率控制技术,也就是使用同一变量结构,各泵的等流量都相同,其弹簧中的载荷是各泵工作载荷的融合。如果整体载荷的一般值符合弹簧预设值,主泵就会产生变化,其中的变化状况和单泵恒功率控制基本吻合。

过去的恒功率控制技术不能有效地保证控制体系和柴油机之间的良好融合,油泵输出扭矩和最大的输出扭矩存在差距。并且,如果柴油机的效用不明显,就会因为柴油机运转速度较低而产生熄火的问题。计算机功率化控制技术就是把较为优质的计算机技术使用到液压控制体系中,利用系统对其中的资料进行及时的收集,并且进行科学的演算、研究,对柴油机转速、油门开度、液压泵排量等因素进行合理的调控,从而保证控制体系和柴油机之间达到完美的结合,并且使得系统操作更加便捷。

3 现代工程机械液压系统故障的诊断办法

3.1 直观检查

直观检查就是根据诊断人员的视觉、听觉和触觉等感受对液压系统进行检查,并且融合个人的判断经验,研究其问题产生的原因。直接检查的内容包括以下几个方面:观察液压油的颜色情况,和正常的颜色进行对照,看油液是否出现问题;还有的液压元件因为长时间处于温度较高、工作量较大的环境中,颜色会产生变化,视觉可以进行直接辨别。在液压设备运转的过程中,可以利用设备的声音对其进行诊断,如果设备出现了不和谐音素,就有可能是系统内部部件产生问题;如果声音比较低沉,就要检查液压油的浓度状况,如果液压油浓度较大就要及时进行转换。其中触觉也是判断问题的诊断方式之一,在一般情况下液压元件的表面比较光滑、分布紧密,如果在触摸的时候给人以扎手的感觉,就有可能是其中的元件出现问题;例如设备在进行震动的时候,可能造成部件之间的碰撞,从而造成部件的损害。

3.2 排除分析

排除分析法就是根据对液压体系的整体掌握状况,把没有出现问题的环节进行排除,从而逐渐缩小问题出现的范围,减少不必要的诊断过程,从而有效地提升问题判断的准确程度。并且,在排除法使用的过程中,还可以对其进行逻辑分析研究,对其中的故障环节进行研究,找到问题出现的真正原因。

4 现代工程机械液压系统的维护办法

4.1 正确使用液压油

液压体系中容易出现多种故障问题和损害状况,主要是因为油液变质和较为封闭的环境所造成的。所以,要保证对液压油进行及时的清洁,油品性能可以根据实际状况进行选择,从而保证油品的干净、清洁。

4.2 预防空气进入

液压体系中如果有空气,就会使油液产生气泡,也会影响油液的工作质量,从而使得液压在工作的时候出现强度不够、运动缓慢等状况。所以,为了预防空气进入体系,在回油的时候不要引入空气,而且不让油箱中的液位比油管还低。如果系统中有空气进入,要找准其中的漏气位置,进行及时处理,而且想办法把混入体系的空气排出。

4.3 延长液压油滤芯使用寿命

第一,提升油液质量。在保证液压体系的实际清洁度时,还要长期进行维持,使得系统能够长时间在相应的清洁程度中运转和工作,这样就能有效地减少因为油液污染使得元件造成损害,使得系统的使用年限大大增加。第二,要预防液压油的污染。其污染状况会增加滤油器滤芯的工作压力,使得滤油器在工作中不能发挥其效用。为了减少污染进入的机会,就要对系统外界的污染道路进行封闭和制约。所以,需要对设备进行严格检查,对有口等敞口处进行反复检查。在对设备进行分解和操作的时候,要保证其清洁的环境,减少空气粉尘等污染物的进入。

4.4 日常维护

液压执行元件通常长时间地使用,其中的残留物会阻碍阀芯和阀体之间的运作,出现密封问题、动作失效等情况,使得液压体系工作出现问题。出现这种状况,就需要对元件进行清洁和整体更换。液压泵在运作时,需要把泵内灌满油,减少受损程度。液压体系在运作稳固之后,维护人员还要对其中的温度和压力等因素进行关注,并且观察设备是否存在杂音,如果出现问题,要及时进行处理,从而保证系统的有效运作。

5 结论

液压控制技术是工程机械范围中的关键技术之一,现在大型机械制造业已经开始大量使用该技术。但是因为多种原因,在机械液压体系中的使用不是很顺畅。所以需要对设备进行相关的检修工作,及时发现其中的故障,以便机械设备运转得更加顺利和安全。

摘要：为了进一步提升工程机械控制的技术效果,文章以机械液压体系的液压流量调控为主要研究对象,依据工程机械液压控制技术的实际特点,对其进行实验调控和研究,以便更好地改革液压系统控制技术,使工程机械液压技术迅速发展。

关键词：液压控制,技术改革,工程机械

参考文献

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