技術(shù)

CONEXPO—CON/AGG 2008于2008年3月11-15日在美國拉斯維加斯召開，雖然就工程機(jī)械產(chǎn)品參展規(guī)模而言，本屆展會較德國bauma展會小很多，但卻有自己的特色。產(chǎn)品更強(qiáng)調(diào)安全、實用的特點，不同于歐洲展會對于外型、環(huán)保的關(guān)注，且筆者在對現(xiàn)場參展產(chǎn)品進(jìn)行仔細(xì)的參觀與分析后，除了感受到眾多主機(jī)廠家產(chǎn)品日新月異之外，一種技術(shù)——機(jī)電一體化，在工程機(jī)械上也逐步顯示出其地位。

1、日趨成熟的GPS技術(shù)

    數(shù)量眾多的運用高精度GPS技術(shù)產(chǎn)品的展出，顯示了該技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用日趨廣泛，這也將成為現(xiàn)代化施工的一種趨勢。

1.1用于遠(yuǎn)程維護(hù)、信息管理的GPS技術(shù)

    該類技術(shù)的定位精度不高。一般為米級。主要利用GPS控制器采集遠(yuǎn)程維護(hù)所需的信號上傳到服務(wù)器中，通過Internet可以查看機(jī)器的狀態(tài)（通過采集傳感器信息）、歷史工作記錄等。約翰•迪爾、卡特彼勒、小松、現(xiàn)代等紛紛在現(xiàn)場展出自己的該項技術(shù)，其中約翰•迪爾甚至可以現(xiàn)場操作。國內(nèi)很多工程機(jī)械主機(jī)廠家也采用了該項技術(shù)，但是目前多數(shù)廠家的功能還不夠強(qiáng)大，需進(jìn)一步完善。

1.2高精度GPS系統(tǒng)的應(yīng)用

    該系統(tǒng)利用GPS差分技術(shù)，結(jié)合激光、全站儀、超聲波及多傳感器技術(shù)，通過軟件界面的設(shè)計，可以在系統(tǒng)的虛擬儀表中提供施工工地的三維圖形、機(jī)器的三維坐標(biāo)等信息，精度可達(dá)到厘米級。該項技術(shù)在大型的施工現(xiàn)場，尤其在多種機(jī)型的建筑工程機(jī)械進(jìn)行集群作業(yè)時，具有明顯的優(yōu)勢。不僅有利于施工管理方進(jìn)行有序調(diào)度，而且能夠提高集群的工作效率。

    縱觀近幾年來的3次展會，在該技術(shù)方面，做的比較領(lǐng)先的幾家企業(yè)分別為：Trimble、拓普康及Leica。與前2屆展會不同的是，這3家企業(yè)除了在自己展位展示產(chǎn)品外，還專門布置了具有相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)品應(yīng)用展示區(qū)。因此，所展示的產(chǎn)品無論從數(shù)量還是品種上。都遠(yuǎn)多于前2屆展會。其中Trimble的用戶主要為：卡特彼勒、小松;拓普康的主要用戶為：卡特彼勒、約翰•迪爾及沃爾沃;Leica的用戶主要為：約翰•迪爾。產(chǎn)品類型包括挖掘機(jī)、挖掘裝載機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī)和農(nóng)業(yè)機(jī)械等。由此也顯示出該項技術(shù)在美國有著廣闊的市場，而在我國受成本及市場需求的影響，該項技術(shù)還處于實驗階段。

2、機(jī)電一體化技術(shù)在挖掘機(jī)上的運用

    機(jī)電一體化技術(shù)在挖掘機(jī)上的運用可以說是本屆展會的亮點，幾乎每個挖掘機(jī)的主機(jī)廠家都展示了在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用水平。

2.1電控挖掘機(jī)

    該類型產(chǎn)品是指在普通的液壓先導(dǎo)式操作挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上，采用電液比例技術(shù)控制的挖掘機(jī)，相應(yīng)的以電比例手柄取代液壓先導(dǎo)手柄。其基本原理是首先采集電手柄的動作信號，然后利用控制器進(jìn)行運算，最后輸出相應(yīng)的PWM值控制比例閥。結(jié)合布置于機(jī)器上的傳感器，電控挖掘機(jī)還可以實現(xiàn)某些自動或者半自動功能。

現(xiàn)場展出的比較典型的電控挖掘機(jī)有：

    （1）Leica公司研發(fā)的挖掘機(jī)工作平臺。該平臺是Leica公司為演示其電控挖掘機(jī)控制技術(shù)專門定制的，既采用電液比例技術(shù)，同時又配備輔助挖掘操作裝置，通過安裝在平臺上的顯示屏及工作裝置上的傾角傳感器，可以實時顯示鏟斗的軌跡。

    （2）山河智能的SWEL55型挖掘裝載機(jī)。該機(jī)型不同于普通的挖掘裝載機(jī)，其工作裝置位于一端，從挖掘機(jī)切換成裝載機(jī)時，只需將工作裝置折疊即可完成，反之亦然。為了便于工作裝置的模式轉(zhuǎn)換，該機(jī)器采用了全電控技術(shù)，通過控制器可以輕松完成模式的轉(zhuǎn)換及電手柄在不同模式下的不同功能。

    （3）斗山的主從式挖掘機(jī)。其控制原理為：采用一種主從方式的控制形式，即通過手指、手腕、大臂分別對應(yīng)控制鏟斗、斗桿與動臂;通過小臂的左右偏轉(zhuǎn)來控制挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)。在操作過程中，當(dāng)操作者（主控制方）的相應(yīng)關(guān)節(jié)動作后，計算機(jī)采集到該信號，并與安裝在挖掘機(jī)（從控制方）上的角度傳感器的信號進(jìn)行比較。如果存在偏差，則發(fā)出遙控信號控制挖掘機(jī)消除偏差，從而達(dá)到控制挖掘機(jī)的目的。由于其原理是點到點控制，因此在同步性上存在誤差。

2.2具有輔助挖掘系統(tǒng)的挖掘機(jī)

    為提高作業(yè)效