工程机械技术发展现状

 

　　建成了一大批骨干企业，形成了若干相对集中的工程机械生产基地，如山东推土机总厂、三一重工集团、宣化工程机械股份有限公司、上海彭浦巨力工程机械有限公司、黄河工程机械集团有限公司、徐工科技股份铲运机械公司、郑工机械集团股份有限公司等。这批企业的产品和生产条件均达到了当代世界水平。

 

　　行业重点骨干企业经过改造，制造技术和工艺水平大幅度提高，初步具备了现代化的生产技术条件。现在大部分重点企业都采用了板材焊前预处理、数控切割下料、数控冲剪和数控折弯等先进工艺技术，装备了加工中心、数控机床、可控气氛热处理生产线、焊接机器人和现代涂装生产线等关键设备，增加了三维坐标测量机的先进测量手段。目前，计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助编制工艺等新技术正在全行业中进行普及。

 

　　产品门类比较齐全，并形成了较强的生产能力。目前全行业对18个门类的产品均形成了批量生产能力，现有产品可根据不同工程的要求，匹配成不同等级的成套设备，从而为不同类型的工程提供相应综合机械化施工和生产作业所需的工程机械。

 

　　对引进的国外先进技术实现国产化。自20世纪80年代初至今，全行业一直坚持引进世界上以生产工程机械为主的一流公司的产品技术，其中包括关键基础零部件技术。引进技术的企业在设计和制造技术、生产管理、用户服务等方面，均有很大的进步。科研院所与企业联合对引进的新技术、新材料和新结构移植到了自己开发的产品上，从而大大提高了产品的技术水平。

 

　　二、工程机械的技术发展动向

 

　　1、系列化、特大型化

 

　　系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司已逐步实现其产品系列化进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短。特大型工程机械，其发动机额定功率超过1000HP，主要用于大型露天矿山或大型水电工程。产品特点是科技含量高，研制与生产周期较长，投资大且市场容量有限，市场竞争集中在少数几家公司之间。以装载机为例，目前仅有马拉松•勒图尔勒、卡特彼勒和小松—德雷塞三家公司能够生产特大型装载机。

 

　　多用途、微型化

 

　　为全方位满足不同用户的需求，国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向发展的同时，也在向多用途&微型化方向发展。推动这一发展的技术因素首先源于液压技术的发展—通过合理设计液压系统，使得工作装置能够完成多种作业功能；其次，快速可更换联接器能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动联接，使更换作业附件的工作通过操纵手柄即可快速完成。一方面，由于机械通用性提高，可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备自身的效能，完成更多的工作；另一方面，为提高生产效率，适应不同作业环境的使用要求，小型及微型工程机械得到了较快发展。

 

　　3、一机多用，作业功能多样化

 

　　一机多用，作业功能多样化是近年来工程机械装备出现的一个新技术特点。多功能化作业装置改变了单一作业功能。推动这一发展的因素首先源于液压技术的发展，通过对液压系统的合理设计，使得工作装置能够完成多种作业功能；其次，快速可更换连接装置的诞生，安装在工作装置上的液压快速可更换连接器，能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动连接，使得更换附属作业装置的工作在司机室通过操纵手柄即可快速完成。

 

　　绿色环保

 

　　（1）环保型材料的利用

 

　　尽量采用能再生利用的材料和资源，特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料的再生率。采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则，延长产品寿命，可减少机械的生产量和降低其报废量；降低产品能耗，可减少对环境的污染；而轻量化和高效率可减少材料和资源的消耗。尽量采用低环境负荷材料，尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。使废弃零、部件处理的污染最小化及综合成本最优化，工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零、部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收等问题。

 

　　（2）环保型工程机械产品设计

 

　　选用低公害发动机，目前欧、美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等，努力适应第三次排放法规要求。降低整机振动与噪声，它是产品设计中最需关注的焦点问题之一。保持液压系统的清洁，可以延长换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染；减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命。防止液压系统的渗漏对周围环境的污染，液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能优质管路。系统高效节能的设计，选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。系统可靠性设计，运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零、部件可延长各关键系统或零件的使用寿命，减少更换次数，减轻了对周围环境的破坏与污染。

 

　　（3）工程机械产品人性化的设计

 

　　环保安全关怀型驾驶室的设计，如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减振降噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置无氟环保型冷暖空调；充分运用人机工程学设计原理，大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率。外观美学设计改善传统的工程机械产品外形粗放、笨重的形象，而注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器与环境的和谐，给人以视觉上的美感。人性化设计，采用省力便捷的电子化控制技术，注重驾驶员与操作界面的协调，讲求操作的舒适性。

 

　　智能化、信息化

 

　　（1）综合应用计算机、微电子、自动控制及多传感器融合技术，研究开发工程机械集成化操作与网络化智能控制系统，主要解决电子控制中央润滑系统、自动称重系统、声光报警系统、基于全自动的电液控制变速器的自动变速系统、可编程控制与无人驾驶操作系统以及施工机群的网络化智能管理系统等。这一技术是工程机械智能化的核心技术，因此必须首先加

 

　　以解决。

 

　　（2）研究开发工程机械故障诊断技术与系统。通过分布在工程机械关键零部件上的传感器收集工程机械的工况，如发动机油温、水温、油压、进气压力、变矩器油温、变速器油压、制动系统压力、液压系统油温、液压系统回油背压、燃油油量等运行参数，按照故障类型，分别给出不同等级的声、光报警，用以监视机械的工作情况，对于出现严重故障而司机又未采取措施的情况，控制系统可自动停机，以保证安全。

 

　　参考文献

 

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　　[3]部分工程机械整机与配件市场行情[J].工程机械文摘.2001(03)

 

　　[4]黄宗益。工程机械与人、环境的协调[J].工程机械与维修.2001(01)

 

　　[5]周松波，牛松青，左鸿。工程机械的新结构和新技术[J].建筑机械.2002(03)

 

　　[6]管荣根，张瑞宏，顾玲。工程机械的绿色设计[J].工程机械.2001(10)