挖掘机上的应用 用于远程维护信息管理的技术 高精度系统的应用 具有辅助挖掘系统的液压挖掘机 机电体化技术在旋挖钻机上的运用 遥控技术在工程机械上的应用 机电体化在煤矿机械中的应用 结束语 致谢 参考文献 前言 现代工程机械正处在个机电体化的发展时代引入机电体化技术使机械液压 技术和电子控制技术等有机的结合可以极大地提高了工程机械的各种性能如动力性 燃油经济性可靠性安全性操作舒适性以及作业精度作业效率使用寿命等。目前 以微机或微处理器为核心的电子控制装置在现代工程机械中的应用已相当普及电子控 制技术已深入到工程机械的许多领域如摊铺机和平地机的自动找平摊铺机的自动供料 挖掘机的电子功率优化柴油机的电子调速装载机铲运机变速箱的自动控制工程机械 的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展对工程机械的性能要求不断提高 电子控制装置在工程机械上的应用将更加广泛结构将更加复杂。特别是随着我国进口及 国产工程机械保有量的逐年增加如何用好管好这些价格昂贵的工程机械使其发挥最 大的效率是工程施工部门所面临的个重要的问题。为帮助广大工程机械使用人员维 修人员管理人员对工程机械中的电气与电子控制装置的功能类别及特性有些初步 的了解和掌握下面以简单的介绍与论述。 现代工程施工中工程机械的性能自动化程度及其经济性等可直接影响到施工工艺 的好坏而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机 械的动力性经济性可靠性施工质量生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成 为现代工程机械技术水平的个重要依据。随着科学技术的不断发展及对产品性能要求 不断提高电子控制系统在工程机械中所占的比重将会越来越大其功能将会越来越强应 用范围也将越来越广而且其复杂程度也随之提高这样就对使用与维修人员提出了更高 的要求。 现代工程施工要求工程机械具有以下性能生产效率高且能量损失小节约能源自动 化程度高施工质量好精度高性能稳定工作可靠安全使用寿命长具有较好的经济性 高的技术价格比和低的制造与使用成本操作简单轻便劳动强度低驾驶员的工作条 件好具有运行状态监视故障自诊及自动报警功能能及时准确的挖掘机设有挖掘轨迹控制系统操作者在控制板上设定好铲斗运动轨迹的 形状后微机控制系统能够根据各种角度传感器的信号自动控制动臂斗杆和铲刀的运 动实现各种特定开口和断面沟槽斜面的精确挖掘使挖掘作业实现了自动化。 其他应用些国外生产的推土机装载机铲运机等有了电子控制的自动变 速器其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系统的传动比这不仅充分利用了发动 机的功率提高了燃油经济性而且也简化了操作降低了劳动强度。为有效地防止翻车和 断臂事故提高作业的安全性现代起重机上广泛地采用了电子控制的力矩限制器。为实 现无人驾驶使工程机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业些国外工程机械 上设置了无线遥控装置。 电子系统的可靠性是现代工程机械非常重要的项性能指标。由于工程机械般露 天作业其直接受到烈日暴晒雨雾强风尘埃等的侵袭此外还受到强烈的振动和冲 击以及各种电磁等的干扰工作环境非常恶劣因此电子控制系统应满足能在 的环境温度下可靠稳定地工作抗老化具有较长的使用寿命密封性能好能防止 水分和污物的侵入较好的耐冲击和抗振性能较强的抗干扰能力系统能在各种干扰下可 靠地工作。 工程机械种类繁多因此各种机型所配备的电器与控制装置的组成数量及复杂程度 等也差别较大各种自行式工程机械所配备的电器与控制装置基本上可分为以下两大类 车辆电气设备这是各种机械应配备的最基本的电器通常包括以下部分电源 包括蓄电池发电机及其调节器。起动机用于启动发动机。点火系用于汽油机 功能是产生电火花点燃气缸中的可燃混合气。照明及信号设备包括各种照明和信号 灯以及电喇叭蜂鸣器等用以保证行驶和施工的人机安全。仪表包括燃油表机油 压力表水温表发动机转速表等用来监视发动机和其他装置的工作情况。 电气电子微机控制装置用于实现各种控制功能。例如摊铺机的自动找平 装置及供料自控装置电控的电子功率优化系统装载机铲运机变速器的电子控制装置 等。 现代工程机械技术 现代工程机械正处在个机电体化的发展时代。引入机电体化技术使机械液 压技术和电子控制技术等有机的结合可以极大地提高了工程机械的各种性能如动力 性燃油经济性可靠性安全性操作舒适性以及作业精度作业效率使用寿命等。 目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置系统在现代工程机械中的应用已相当普 及电子控制技术已深入到工程机械的许多领域如摊铺机和平地机的自动找平摊铺机的 自动供料拌利设备称重计量过程的自动控制挖掘机的电子功率优化柴油机的电子调速 装载机铲运机变速箱的自动控制工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的 不断发展对工程机械的性能要求不断提高电子微机控制装置在工程机械上的应用将 更加广泛结构将更加复杂。特别是随着我国进口及国产工程机械保有量的逐年增加如 何用好管好这些价格昂贵的工程机械使其发挥最大的效率是工程施工部门所面临的 个重要的问题。 现代工程施工要求工程机械具有以下性能生产效率且能量损失小节约能源自动 化程度高施工质量好精度高性能稳定工作可靠安全使用寿命长具有较好的经济性 即高的技术价格比和低的制造与使用成本操作简单轻便劳动强度低驾驶员的工作条 件好具有运行状态监视故障自诊及自动报警功能能及时准确地指出故障部位减少停 机维修作业效率。 为满足上述的性能要求工程机械仅仅依靠机械和液压技术的进步已显得力不从心。 电子控制技术的发展及在工程机械上的应用为工程机械技术的发展注入了新鲜的血液。 机电体化作为项高新技术将其引入到工程机械中为工程机械带来了新的技术变革 使其各种性能有了质的飞跃。 何谓机电体化呢机电体化又称机械电子学是门跨学科的综合性高技术是 由微电子技术计算机技术信息技术自动控制技术机械技术液压技术以及其他 技术相互融合而成的门的交叉学科。机电体化技术从上世纪年代中期开始 在国外工程机械上得到应用。年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起推动了工 程机械制造技术的迅速发展特别是随着微型计算机及微处理技术传感与检测技术信 息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用从根本上改变了工程机械的面貌极大促 进了产品性能的提高使工程机械进入了个全新的发展阶段。以微机或微处理器为核心 的电子控制系统目前在国外工程机械上的应用已相当普及并已成高性能工程机械不可 缺少的组成部分。工程机械的机电体化和智能化将是今后的发展方向。 工程机械核心技术机电体化 机械技术是机电体化的基础机械技术的着眼点在于如何与机电体化技术 相适应利用其高新技术来更新概念实现结构上材料上性能上变更满足减小 重量缩小体积提高精度提高刚度及改善性能要求。 计算机与信息技术其中信息交换存取运算判断与决策人工智能技术 专家系统技术神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 系统技术即以整体概念组织应用各种相关技术从全局角度和系统目标出发 将总体分解成相互关联的若干功能单元接口技术是系统技术中个重要方面是实现 系统各部分有机连接的保证。 自动控制技术其范围很广在控制理论指导下进行系统设计设计后的系统 仿真现场调试控制技术包括如高精度定位控制速度控制自适应控制自诊断校 正补偿再现检索等。 传感检测技术是系统的感受器官是实现自动控制自动调节的关键环节。其 功能越强系统的自动化程序就越高。 伺服传动技术包括电动气动液压等各种类型的传动装置伺服系统是实现 电信号到机械动作的转换装置与部件对系统的动态性能控制质量和功能有决定性的 影响。 现代工程机械系统的基本结构 机械本体 系统所有功能元素的机械支持结构包括机身框架机械联接等。机械本体要在 结构材料加工工艺性及几何尺寸等方面适应产品高效多功能可靠和节能小型 轻量等要求。 动力部分 按照系统控制要求为系统提供能量和动力用尽可能小的动力输入获得尽可能大 的功能输出 测试传感部分。对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进 行检测变成可识别信号传输到信息处理单元经过分析处理后产生相应的控制信 息。 执行机构。根据控制信息和指令完成要求的动作。执行机构是运动部件 般采用机械电磁电液等机构。 驱动部分。在控制信息作用下提供动力驱动各种执行机构完成各种动作和 功能。方面要求驱动的高效率和快速响应特征同时要求对水油温度尘埃等外 部环境的适应性和可靠性另方面由于几何尺寸的限制动作范围狭窄还需考虑 维修及标准化。 控制及信息处理单元。将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中 储存分析加工根据信息处理结果按照定的程序和节奏发出相应指令控制整 个系统有目的地运行 机电体化的发展趋势 机电体化是集机械电子光学控制计算机信息等多种学科的交叉综合 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电体化的主要发展方向大致有以下几 个方面 智能化 智能化是世纪机电体化技术的个重要发展方向。人工智能在机电体化 的研究中日益得到重视机器人与数控机床的智能化就是重要应用之。这里所说的 智能化是对机器行为的描述是在控制理论的基础上吸收人工智能运筹学计算 机科学模糊数学心理学生理学等新思想新方法使它具有判断推理逻辑思维 及自主决策等能力以求得到更高的控制目标。诚然使机电体化产品具有与人完全相 同的智能是不可能的也是不必要的。但是高性能高速的微处理使机电体化产品赋 有低级智能或者人的部分智能则是完全可能而且必要的。 模块化 模块化是项重要而艰巨的工程。由于机电体化产品种类和生产厂家繁多研 制和开发具有标准机械接口电气接口动力接口和环境接口等的机电体化产品单元 工程职业学院 毕业设计论文