發(fā)展趨勢
廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)與信息技術(shù),完善計算機輔助駕駛系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng);采用單一吸聲材料、噪聲抑制方法等消除或降低機器噪音;通過不斷改進電噴裝置,進一步降低柴油發(fā)動機的尾氣排放量;研制無污染、經(jīng)濟型、環(huán)保型的動力裝置;提高液壓元件、傳感元件和控制元件的可靠性與靈敏性,提高整機的機—電—信一體化水平;在控制系統(tǒng)方面,將廣泛采用電子監(jiān)控和自動報警系統(tǒng)、自動換擋變速裝置;用于物料精確挖(鏟)、裝、載、運作業(yè)的工程機械將安裝G PS定位與重量自動稱量裝置;開發(fā)特種用途的“機器人式”工程機械等。
1.系列化、特大型化
系列化是工程機械發(fā)展的重要趨勢。國外著名大公司逐步實現(xiàn)其產(chǎn)品系列化進程,形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。與此同時,產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。所謂特大型工程機械,是指其裝備的發(fā)動機額定功率超過1000H P,主要用于大型露天礦山或大型水電工程工地。產(chǎn)品特點是科技含量高,研制與生產(chǎn)周期較長,投資大市場容量有限,市場競爭主要集中少數(shù)幾家公司。以裝載機為例,目前僅有馬拉松。勒圖爾勒、卡特彼勒和小松—德雷塞這三家公司能夠生產(chǎn)特大型裝載機。
2.多用途、微型化
為了全方位地滿足不同用戶的需求,國外工程機械在朝著系列化、特大型化方向發(fā)展的同時,已進入多用途、微型化發(fā)展階段。推動這一發(fā)展的因素首先源于液壓技術(shù)的發(fā)展———通過對液壓系統(tǒng)的合理設(shè)計,使得工作裝置能夠完成多種作業(yè)功能;其次,快速可更換聯(lián)接裝置的誕生———安裝在工作裝置上的液壓快速可更換聯(lián)接器,能在作業(yè)現(xiàn)場完成各種附屬作業(yè)裝置的快速裝卸及液壓軟管的自動聯(lián)接,使得更換附屬作業(yè)裝置的工作在司機室通過操縱手柄即可快速完成。一方面,工作機械通用性的提高,可使用戶在不增加投資的前提下充分發(fā)揮設(shè)備本身的效能,能完成更多的工作;另一方面,為了盡可能地用機器作業(yè)替代人力勞動,提高生產(chǎn)效率,適應(yīng)城市狹窄施工場所以及在貨棧、碼頭、倉庫、艙位、農(nóng)舍、建筑物層內(nèi)和地下工程作業(yè)環(huán)境的使用要求,小型及微型工程機械有了用武之地,并得到了較快的發(fā)展。為占領(lǐng)這一市場,各生產(chǎn)廠商都相繼推出了多用途、小型和微型工程機械。如卡特彼勒公司生產(chǎn)的IT系列綜合多用機、克拉克公司生產(chǎn)的“山貓”等。
3.電子化與信息化互動
以微電子、In te rn e t為重要標志的信息時代,不斷研制出集液壓、微電子及信息技術(shù)于一體的智能系統(tǒng),并廣泛應(yīng)用于工程機械的產(chǎn)品設(shè)計之中,進一步提高了產(chǎn)品的性能及高科技含量。LeT o u rn eau集成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)便是一例。通過顯示在機載計算機屏幕的出錯信息,提示司機出錯原因,并采用三級報警燈光信號(藍、淡黃、紅)表示發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、電氣和電子系統(tǒng)的各種狀態(tài)。目前,該系統(tǒng)已安裝在L1350型礦用裝載機上。
4.不斷創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計
以裝載機為例,工作裝置已不再采用單一的“Z型”連桿機構(gòu),繼出現(xiàn)了八桿平行結(jié)構(gòu)和TP連桿機構(gòu)之后,卡特彼勒公司于1996年首次在礦用大型裝載機上采用了單動臂鑄鋼結(jié)構(gòu)的特殊工作裝置,即所謂的“Ve rsaL ink機構(gòu)”。這種機構(gòu)替代綜合多用機上的八桿平行舉升機構(gòu)和傳統(tǒng)的“Z型”連桿機構(gòu),可承受極大的扭矩載荷和具有卓越的可靠性(耐用性),駕駛室前端視野開闊。O&K公司研制的創(chuàng)新LEAR連桿機構(gòu),專為小型裝載機而設(shè)計。Sch ae ff公司于2000年3月在In te rm a t展覽會上展出的高卸位式SK L873型輪式裝載機的可折疊式創(chuàng)新連桿機構(gòu)工作裝置,進一步增加了輪式裝載機的工作裝置的種類。
5.安全、舒適、可靠
駕駛室將逐步實施R O PS和FO PS設(shè)計方法,配裝冷暖空調(diào)。全密封及降噪處理的“安全環(huán)保型”駕駛室,采用人機工程學設(shè)計的司機座椅可全方位調(diào)節(jié),以及功能集成的操縱手柄、全自動換擋裝置及電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng),以改善司機的工作環(huán)境,提高作業(yè)效率。大型工程機械安裝有閉路監(jiān)視系統(tǒng)以及超聲波后障礙探測系統(tǒng),為司機安全作業(yè)提供音頻和視頻信號。微機監(jiān)控和自動報警的集中潤滑系統(tǒng),大大簡化了機器的維修程序,縮短了維修時間。如卡特彼勒公司的F系列裝載機日常維修時間只需3.45m in.目前,大型工程機械的使用壽命達2.05萬小時,最高可達2.5萬小時。
6.節(jié)能與環(huán)保
為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求,國外工程機械公司主要從降低發(fā)動機排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面入手。目前,卡特彼勒公司生產(chǎn)功率為15~10150kM的柴油發(fā)動機。其中6缸、7.2升、自重588kg、功率為131~205kW的3126B型環(huán)保指標最好,滿足EPA Tie rⅡ和EU Stag eⅡ排放標準??ㄌ乇死?516B型發(fā)動機裝有電子噴射裝置及AD EM模塊,可提高22%的噴射壓力,便于燃油完全、高效燃燒,燃燒效率可提高5%,N o X下降40%,扭矩增加35%。個別廠家生產(chǎn)的工程機械產(chǎn)品,機外品噪聲已降至72dB(A)。(考試大收集)