工程机械综述范文

导语：如何才能写好一篇工程机械综述，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、维修保养工作的现状、特点与使用性质

随着科学技术的不断进步和国家经济快速发展的需要，各类矿产资源需求大大增加，但因浅层资源被不断开采和挖掘，地表资源已呈现出逐渐枯竭现象，为适应国家战略及经济建设的需要，深部找矿已成为地勘部门当前的首要任务。由于矿产资源需求量的不断加大，不仅给地质工程及探矿、找矿等施工单位提供了广阔的发展空间，也为深部找矿机械设备提供了施展功能的平台，如超深钻探机械的高效能、低能耗、耐用质优等特点，不但在施过程中得以充分体现，也是进行深部地热找水、找矿的重要手段和技术保证。为此，进一步加强地质工程机械设备的管理工作，保证在施T过程中充分发挥效能，既是设备管理人员的首要任务，又是企业重要的基础管理工作，必须长期抓好和抓实。

1．地质工程机械的运行特点

由于地质工程机械的维修与保养工作，一直受施工特点和施工季节的影响比较大，一般都带有突击性，例如，在突击性的施工生产中，常因设备运行时间过长或负荷量过大等，不仅得不到及时和有效的维修与保养，还因作业对象多为泥沙或岩粉等材质，造成设备或部件磨损严重和使用周期减少。在野外施T作业时，因地理和气候条件恶劣，不仅使工程机械运行不稳定，也经常出现效果差、使用效率下降和功率损失增大等问题。

2．加强维修与保养工作的内容

加强地质工程机械的维修与保养丁作，并不是简单的更换零部件或加注油等，而是通过采取相应的技术措施，使设备的各项技术性能稳定保持在理想的工作状态。由于地质工程机械技术的快速发展，新技术、新产品、新材料和新工艺等，已在深部找矿工程机械设备中得到普遍应用，不仅使设备的技术性能和工作效率得到较大提高，也给企业的设备维修与保养工作提出了更高的要求。例如，在地质超深部找矿施工中，因地层结构复杂多变，又多在偏远山区或沙漠，野外作业环境及运行条件都非常差，不但给维修与保养工作增加了难度，也增加了发生设备故障的几率。因此，在施工过程中，应有针对性地制定好设备维修保养计划和配备专职保养人员，还需建立一套快速高效的维修与保养工作机制，既要保证备件、油的合理储备，又要在保养及生产时间协调上进行合理的组识与安排。

3．明确设备管理人员职责

多年以来，企业已习惯于把维修与保养看成是简单的技术管理工作，不仅制约了该项工作开展，也不能适应地质勘探超深化施工生产的需求。例如，在进行地质超深部找矿时，钻具要钻至地下5000m以上的深度，有时还要达到l万米以上，如果设备在钻进过程中发生故障，因钻具不能尽快拔出，不仅会发生埋钻事故，还会给企业造成具大经济损失和贻误工期。因此，设备管理人员既要做好协调工作，又要监督操作及维修人员的工作行为。要把故障控制当成首要工作来抓，要通过强有力的组识形式、严格的技术规范和先进的维修保养方法等，保证设备运行的稳定与可靠，实现设备零故障管理的目标。

二、建立科学的维修与保养制度

由于企业一直执行的是原地矿部制定的计划性维修与保养制度，它采取的是按规定时间进行有计划的维修与保养，虽然对保证设备运行起到了一定的积极作用，但在企业现代化及科技化的生产进程中，此模式已远不能适应设备维修保养的需要，应建立科学的维修与保养制度．才能保证设备运行状态的稳定与可靠。即，在设备使用寿命周期内，用较少的投入资金来获取最大的经济收益，在加强和搞好日常维修与保养工作前提下，既能提高设备运行质量和技术效能，又可不断提高维修人员的综合素质。

1．建立合理的维修与保养制度

企业里一直存在着重用轻养、对设备管理与维修工作认识不足、设备带病作业或零部件超限磨损，以及忽视必要的维修与保养工作等问题，其结果不仅造成设备故障和维修成本明显增加，也极大增加了设备停机时间和维修工作量。因为重修轻改，造成设备精度降低。例如，对技术已经落后的设备只是一味的反复修理，而不采取必要的技术改造措施，不仅使维修成本无谓增加，也降低了设备精度，已不能适应当前生产的需要。虽然进口及新型国产设备数量在不断增多，但因维修力量相对薄弱，而造成设备效能得不到正常发挥。例如，由于企业的故障检测技术比较落后，维修人员对设备故障的判断与排除还停留在凭借多年工作经验基础上，不仅准确率较低，而且会经常无谓地增加维修时间。为此，必须建立合理的设备维修与保养制度，既要制定出科学与合理的维修方案，又要通过建立约束机制和激励机制，以不断增强员工的工作责任心和提高维修技能水平。

2．建立合理的员工培训制度

通过对有关人员进行合理及有步骤的技术技能培训，让参与维修保养工作人员的质量意识和技能水平得到不断提高，更能适应现代化地质机械设备维修与保养工作的需求。由于近年来广泛采用“预防为主”的维修保养思路，以及通过采取预防性检测技术来科学地制定维修与保养周期等，既解决了“计划维修保养制”中出现的僵化的强制性修理问题，免了一直困扰地质勘探工程施工中设备维修与保养工作实施难的问题。将“计划保养制”与“预防检测制”进行互补后，根据生产进度制定维修保养计划及寻找出设备磨损规律，以确保修理周期能够按时进行。企业依据上述情况编制出切合实际和便于操作的维修与保养工作培训计划，使学员能够准确地掌握所需维修与保养设备的技术状况、运行台时、维修周期、修理时间等知识，保证地质工程机械的正常运行。建立合理的培训及组织形式，不但要根据施工生产的实际情况来定，还应达到首先是为一线安全生产服务的目的。

三、实施维修保养应与经济、安全及节能环保并重

公司在开展地质机械设备管理工作时，不仅采取强制性维修与保养管理，还建立了加强经济管理的理念。因为，在地质机械设备有效寿命周期内，用最少的投入资金进行维修与保养，既能给企业带来可观的经济效益，又可实现追求利益最大化的目。亟叠．篮篷标。例如，公司上世纪80年代初购进的1台设备，虽然利用率较高，但由于保养工作到位和管理得当，设备运行状况仍然很好。实践证明，只有将设备的经济性、安全性及节能性进行有机的结合，才能实现设备经济管理最优化的目标。

1．实现安全及高效生产

地质工程机械受施工作业地点及运行条件影响，一般都具有其特殊性，例如，多为野外露天作业，受施工季节、地理与气候条件、施工突击性等诸多因素影响较大，而给维修与保养_丁作带来不便。如果因客观原因造成维修保养工作不到位，甚至发生设备故障及安全事故，不仅会给企业造成经济上的损失，还会造成恶劣的社会影响。例如，某企业在进行桥桩施工时，为了赶任务，而使设备长时间得不到及时维修与保养，又因负荷过大和施工时间过长，造成连杆螺丝脱落、连杆击破注浆泵泵壳，不仅发生了设备损坏事故，员工身体也受到了严重伤害，给企业造成了几十万元经济损失。

2．应不断提高节能效果

提高地质设备的科技化水平，不仅要提高经济效益和增加竞争能力，还应解决好能耗问题。例如，2004年，地质队购置了1套国内某煤机厂生产的SPS一3000型地热水井钻机，其电机功率是180kW，为了节约施工用电，经与厂家协商，将动力装置改由2台90kW电机组成。钻进时只使用1台电机，提升钻具时再同时使用2台电机，一个工程下来可节约电费3～4万元。该地热水井钻机已使用7年多，既给企业节省了大量电费，还降低了能源消耗，减少了废气排放。

3．应重视经济管理工作

地质机械设备的维修与保养原则，应从制度制定及技术要求上加以限制，以进一步彰显进行经济管理的优势。既要按规定的维修与保养原则保证设备的可靠性，又能以最少的人力、物力在较短时间内消除隐患。制定地质机械设备的维修保养原则，要建立在着重考虑经济效益提高的基础上，这不仅有利于地质机械设备维修与保养工作的开展，也是进行设备管理的主要工作内容。多年以来，因为在设备维修与保养工作开展方面，忽视了经济效益的管理，已给企业造成大量及不必要的浪费。为了改变这种现状，公司编制出《机械设备维修保养成本管理及考核办法》，经过实践已收到良好效果。

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由于我国目前的国情以及技术、信息等的限制，我国部分机械工程企业还未实现智能化发展，还是以传统的制造模式为主，但可喜的是，机械工程企业一直都在不断改革，借鉴国内外发展较好的机械工程企业的成功经验，在技术、管理、产业结构等各方面开拓创新，将智能化作为企业未来的发展目标。总之，未来的生产是智能化的集约生产，顾客的需求是智能化的服务和产品，因此，企业的生产和管理必须以智能化的发展方向为目标。虽然目前还存在较多的困难和挑战，但我国机械工程行业的智能化发展趋势总体上是良好的。随着技术越来越成熟，不少企业在国家产业政策和信息技术高速发展的支持下，以市场需求为导向，不断调整产业结构，研发产品技术，将产品向科技化、智能化方向发展，中国机械工程行业一定能够克服当前的困难，走上科技、智能发展的轨道。

二、机械工程智能化发展方向

随着智能化技术的普遍推广，机械工程的智能化发展也在各方面取得了较大的进步，智能化技术已经渗透在机械工程管理、产品、生产设备、科学技术等各个部分，成为影响机械工程发展的重要因素。具体的发展成果从以下几个方面阐述如下：

1．管理智能化。由于智能化管理在机械工程管理中的逐渐渗透，机械工程企业的管理方式也发生了变化，由原来的多层次、交叉式的管理转变成阶梯型管理模式；由原来的人力管理为主转变为微机管理。智能化管理对机械工程企业的生产、销售、市场开发等一系列活动都实时监控、合理决策，并针对运行结果及时给出正负反馈，以指示下一步的生产活动。这样的管理模式，一方面使管理信息更透明化，提高了管理效率；另一方面也减少了人员浪费，为企业节省人力和物力，同时减少了人为差错对企业管理的影响。科学技术的发展促进了管理模式的改变，智能管理模式的发展也提高了机械工程的整体发展。智能化管理模式的推广，使得机械工程企业能够更好地预测市场环境的变化和风险，管理决策能够快速适应市场的需求。因此，智能化管理模式的应用更有利于机械工程企业抓住国际和国内形势下的机遇而发展。

2．产品智能化。随着时代的发展，尤其是进入21世纪，消费者对产品的需求趋向个性化、多样化、智能化，这种不断提高的需求要求促使机械工程企业由传统的劳动力生产转向技术生产，不断需求创新。以满足顾客的需求为目标。智能化产品可以拥有多种人脑的分析功能，如远程控制功能、定时控制功能、联动控制功能等。如针对不同领域的机械工程产品，安装不同类型的传感器（热敏传感器、压力传感器、位置传感器等），能对外界信号进行感知、分析；在产品上安装控制器，可以模拟人脑分析、判断、处理接收到的外界信号，从而实现产品智能化。机械工程智能化产品常有的几种仪器仪表包括有：集散控制系统、单片机＋数码显示管＋电子线路，可以达到分级控制、灵活配置、智能管理的效果。

3．机械工程设备智能化。在现代社会里，随着信息化建设的不断深入，许多机器设备都趋向自动化、科技化、智能化发展，智能化设备的应用促进了智能管理模式的发展，管理水平的提高。智能设备的管理，使得管理人员能够通过设备性能参数的变化及时了解设备运行状态及生产状况，有故障发生时，系统设备能够及时给出预警信号，不会造成生产的损失。机械工程设备（如加工机械、动力机械等）的运行状态是机械工程生产效率的基础，对机械工程企业以至于国民经济发展都具有重要影响。根据机械设备的结构、工作性能、工作效率的不同，机械工程的运行效率、任务目标等也是不同的。

4．科学技术智能化。科学技术智能化是实现产品智能化、生产设备智能化和管理智能化的基础。科技智能化运用在机械工程生产各个方面，如导航技术、远程控制技术、微显微技术等的运用。因此，现代机械工程企业要不断地关注最新科学技术的发展，并将其应用在生产中。由于机械工程不同领域对产品结构、性能等的需求不同，机械工程智能化产品发展的模式、目标等也不同，对不同领域的智能化产品的生产应该根据具体需求而有有所差别。不能采用“一概而论”的方式，要针对具体需求，进行适当的技术、设备选择配置，使机械工程智能化生产更有效率，智能化产品更好的满足顾客的需求。

三、结论与展望

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关键词：工程机械；电子节能控制；技术研究

中图分类号：S210.41 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）06-（页码）-页数

随着科学技术的不断发展，工程机械在能量消耗、作业性能、操作适宜程度方面的要求越来越高。本文基于一种全新的节能控制理念，借助于电子节能控制技术，进行工程机械的节能控制管理，节约了能量的消耗。下面先讲解一下广义节能的含义。

1.广义节能的含义分析

1.1广义节能含义

工程机械进行能量的转换以及能量的传递，可以给外面的负载提供有效功，做出有效功率。考虑到工程机械属于协同作业类型，有两个方面可以影响到工程机械的输出功率，一个是功率的传递情况，另一个是不同功率间的配合情况。现在人们对工程机械的节能控制大多关注在功率传递方面以及供应方、需求方的匹配方面，却没有关注不同功率间的配合情况。作用功率为工程机械在单位时间里完成的作用量。在提高作用功率的同时就会加大能量的消除程度，降低作业功率的同时就会降低能量的消耗程度。作用功率同功率之间呈反比例关系，为此，需要在一样的作用功率下进行能源消耗数据资料的比较。广义节能含义有以上说到的四点内容，分别是匹配、效率、不同功率间的配合以及作业效率。

1.2典型的工程机械功率图分析

站在能量的角度看待工程机械的全部过程，其实就是不同类型的能量之间进行的传递过程、转换过程以及做功过程。研究工程机械能量控制管理，不能没有工程机械流图的分析研究。以柴油机为例进行的能量转换过程，都来源于柴油提供的化学能量。首先是柴油机转换柴油的化学能为机械能，在这个过程中可以借助于电控喷油或者全程调速的技术方式降低柴油机的能耗指数，提高其动力性能。在液压泵里，把接收到的机械能量转成液压能量，液压泵的动力性能可以借助于压力切断、恒功率控制等方式来改善。考虑到柴油机是能量的供给方，液压泵是能量的需求方，要想改善这种供求关系时，可以进行功率荷载控制管理以及转速控制管理。液压阀接收泵释放的液压能，借助于液压系统内部的压力和对应的执行部分，进行协同动作。液压阀会受到阀控制系统的控制管理，把液压阀状态当成流量需求方面以及操作图方面的代表。把液压泵、液压阀分别当成流量方面的供求方以及需求方。这种供求关系要想良好的匹配好，还需要借助于负荷的传感控制管理以及负流量方面的控制管理。液压阀液压会被马达吸收，传出机械能量。执行元件传出的一部分机械能量会对外负载全面做功。

2.工程机械电子的节能控制技术分析

2.1全局节能控制体系

基于广义意义，进行工程机械电子的节能控制，要进行研究的对象是负载情况以及整体情况，把多执行部分进行的协调管理控制、原来工程机械电子的节能控制技术以及作业效率这三个部分之间相互结合起来，能够为了统一的目标进行最优化的工程机械节能控制管理。要想良好地定量好工程机械节能控制技术的最终节能效果，还需要定义出以下关于节能方面的指标。在单位油耗内、单位时间段内，工程机械做出的对外有效功，即有效功率比上油耗，被称为全局节能指标。它涉及到了多执行部分进行的协调管理控制、原来工程机械电子的节能控制技术以及作业效率这三个方面，可以全面地比较和分析工程机械节能效果。把工程机械全局的节能指标当成总的大目标，可以构成一个全方面的、多个层次的工程机械节能体系。

2.2全电控系统

原来的节能控制虽然有了很大的节能控制效果，但从以下几个方面，打破原来的节能控制管理范畴，还能够取得更多的节能效果。一是改变原来的参数功率，进行柔性的参数功率匹配；二是借助于作业模式技术，进一步完善功率分配系统，这种系统属于一种动态系统，能够基于作业模式上；三是清晰明白驾驶员的意图，完善作业效率控制系统，这种系统能够基于操作模式上。从以上三个方面进行工程机械的电子节能控制，还需要有全电控制的执行层面以及分布管理方式的控制层面，组成一个全新的工程机械电子节能控制功率系统。全电控转动部分由液压马达、控制阀、液压泵、柴油机构成，这些部分都是电控制的。全电控进行元件之间的转换以及功率之间的传递，让硬件功能变的优化，也增加了硬件之间的通用性。这样一来，就能够进行更方面深入的感知，也更加广泛地进行控制管理。全电控制管理系统的专用作用以及控制作用由软件承担，能够在线调节相关的控制参数，让其适应现实的操作情况以及工作情况。做到参数的柔性化管理，取得广义的节能效果。

2.3分布控制系统

信号、数据的处理速度给节能控制提出了更高的要求，为此，需要使用专门的能够基于总线的各类控制管理器，例如液压阀的控制管理器、液压泵的控制管理器、发动机的控制管理器，让这些控制器之间能够良好地连接高速总线，组成一个能够基于总线的控制系统。其中发动机控制管理器控制喷油量根据的是发动机自身的运行数据以及用户做出的指令，基于总线接收别的控制管理器进行控制指令。液压泵的控制管理器会参考液压泵在出口位置处的压力信号，调节整理液压泵的排量信号，然后发给总线数据，也是基于总线接收别的控制管理器进行控制指令。液压阀控制管理器会受到相关工作人员实施的操作指令，在接收指令后控制管理液压阀，然后传输给总线相关的数据信息，并且能够基于总线来接收别的控制指令。这种基于总线的系统，大大地提高了信息数据的传输速度以及处理速度，也能够达到实时控制在功率管理控制方面的要求。

3.总结

原来的工程机械节能控制存在着不少的缺点，打破这种体系的关键就是进行工程机械的全局电子节能控制管理，实现参数的动态匹配，建立动态功率系统以及作业管理系统，使工程机械节能控制有一个良好的控制效果，并且指明工程机械电子节能控制技术以后的发展趋势。

参考文献

[1]吴文静，刘广瑞. 数字化液压技术的控制方法研究[J].液压气动与密封. 2007（06）

[2]赵波，刘杰，戴丽，邓子龙. 挖掘机液压系统的节能技术分析[J].流体传动与控制. 2007（04）

[3]方桂花，潘海涛. 切管机液压平衡回路的节能分析[J].液压与气动. 2009（08）

[4]黄宗益，李兴华，陈明. 液压挖掘机节能措施[J].建筑机械化. 2009（08）

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关键词：再制造；问题；方向

绿色，节能，环保是当前国民经济发展和工业化进程中的重要建设目标，作为装配制造业的重要组成部分，工程机械行业面临同样的发展要求，如何在产业升级和技术改造中实现节能，节材，优质高效，环保对行业的发展至关重要。上世纪90年代徐滨士[1]院士在国内首先提出了再制造的概念，继而明确了再制造未来将是工程机械行业的重要方向。但是，由于我国再制造产业较欧美等发达国家起步比较晚，技术层面的工作虽然进展迅速，但实际运用及在行业的推广仍然处于起步阶段[2]，且受到思想观念，旧件回收机制，行业标准滞后，质量控制及检测等因素影响，我国的工程再制造产业还有很长的路要走。

1 工程机械再制造

1.1 国外现状

再制造工程在美国等西方发达国家发展相对成熟，早在上世纪90年代初期，美国就建立了国家再制造与资源回收中心、再制造工业协会及研究所。90年代末期就已经拥有专门从事再制造的企业超过7.3万家，主要生产46种各类型的再制造产品，年销售额超过530亿美元，再制造的从业人数多达48万人。

近年来，日本加强了对工程机械的再制造至2008年，再制造的工程机械中，58%由日本国内用户使用，34%出口到国外，其余的8%拆解后作为配件出售。小松，日立建机等工程机械厂商纷纷开设专业的工程机械制造厂，与再制造零部件销售商建立联营网络，开拓经营门类，弥补新产品销售不旺造成的利润损失。而在欧洲国家，以沃尔沃为代表的工程机械企业，再制造历史悠久，经验丰富，在全球共有十多家再制造中心，每年可以生产百万件再制造产品[3]。综上所述，在欧美，日本等发达国家，再制造起步较早，技术相对成熟，产品门类丰富，在工程机械行业中已经形成一定程度的产业规模。

1.2 国内现状

再制造在我国起步较晚，在国家的大力支持和企业及科技工作者的不断努力下，发展较为迅速，再制造基础理论研究，技术开发和工程应用已经走在世界前列。从1999年徐滨士院士在国内首次提出“再制造”概念以来，国家相关部委，国务院等先后出台政策，大力发展和支持再制造研究。2000年国家自然基金委将再制造课题列为优先发展领域，2005年将“资源循环型制造与再制造”又被列为“十一五”优先发展领域。自2009以来，先后出台和通过若干法案和政策从宏观层面来支持和引导再制造业的发展。除此之外，在再制造引入我国的十多年时间中，一些专业化的再制造企业不断涌现，如济南复强，二汽康明斯，广西玉柴等三十多企业借助国家大力发展再制造的东风，纷纷挂牌成立。同时，在国内用于再制造的表面工程技术，如纳米工程及自动化工程技术的大力发展和推广，使得我国在技术层面上已经走向世界先进水平，为工程机械再制造技术难题解决了后顾之忧。

1.3 “再制造”――我国工程机械行业的必然选择

（1）我国工程机械保有量非常大。我国工程机械共有18大类，2000多个品种，总保有量约有800万台左右，随着产销量的不断增加，保有量仍然有较大的提高余地。（2）表面工程技术，毛坯快速成型技术，自动化喷涂技术等先进的再制造技术已经成熟运用于我国的再制造领域。（3）广阔的市场和庞大的用户需求推动了工程机械再制造行业前进的步伐。再制造产品本身是指采用先进的再制造技术，较低的成本，制造出比新机器性能更加优越，价格更加低廉，并且享受新机同等售后服务等这样的一种产品。这样的产品无疑对用户是一种巨大的诱惑和刺激。同时厂家采用“以旧换新”等灵活的销售机制来吸引客户。随着再制造的推广，产品被用户逐渐接受，未来再制造产品的市场将是企业的一个重要的利润来源。

2 行业发展存在的问题

（1）工程机械再制造标准缺失。再制造工程是一项系统性的工作，需要配套一系列的标准来支持该产业的发展和良好运行，目前存在的技术标准和管理规范都极不健全，造成了有些再制造企I打“球”，产品质量标准缺乏依据，导致再制造产品在用户心目中地位不高。目前我国只有一个再制造基础标准的委员会。（2）旧件回收机制的不健全。国家法律法规对旧件回收利用有一定限制，规定再制造原料只能来源于工程机械旧件及固定用户，这样就导致原来的数量远远不能够支撑行业的需要，缺乏对外交易旧件流通的灵活机制。（3）技术创新和制造创新缺乏活力。工程机械再制造目前的自主开发和技术创新能力仍然显得薄弱，主要表现为：关键的技术有相当一部分来自国外，我国具有自主知识产权的产品和核心技术很少。对于国外引进的技术仍然停留在国产化的较低层次上，不够深入，创新动力不足。（4）市场认可度不高。尽管再制造行业发展速度迅速，但是我国工程机械再制造仍然处于初级阶段，产品的市场占有率不高。同时由于主观偏见，及产品质量等原因，工程机械再制造产品的市场培育仍然需要一段时间。

3 对策分析

（1）政府加大资金和政策扶持。现阶段我国工程机械产品旧件强制报废机制亟待完善，用户往往通过修补，换件等勉强方式作业，减缓旧件报废周期，不仅具有较大的安全隐患而且产生一定的资源浪费和环境污染等问题。利用资金支持等手段鼓励工程机械厂商开展自身产品再制造业务，并规范旧件回收和强化强制报废制度，保证再制造产品的可持续性和质量稳定性。（2）企业加强宣传力度。通过宣传让客户了解再制造产品不是二手机也不是翻新设备，而是基于高技术手段实现的较新建价格低廉，性能优越甚至可以超越新机的改造产品。通过合理的宣传抓住潜在客户的需求，向他们多宣传再制造产品的优势，扩宽再制造市场。通过价格机制规范和引导用户，结构以旧换新等创新购机机制来吸引客户。企业可以尝试建立再制造产品的体验场馆，加强用户体验，消除客户偏见，提高再制造产品的可信度和市场接受度。（3）行业推进标准规范，健全。工程机械再制造产品市场反应冷淡和客户质疑主要原因除了思想观念的原因，更重要的是国内工程机械再制造产品缺乏标准规范，质量得不到较好的保证。到目前为止，我国还没有再制造的行业及国家标准。仅在2008年成立了再制造基础标准技术委员会。目前广泛认可的再制造产品的标准：“再制造产品的性能和保质期不低于原型机新品”。每个企业也仅仅关注新品的企业标准。但是行业对某一具体工程机械类型并无统一的再制造标准可以参照。因此行业应该结合各主流工程机械企业现状，尽快出台能够规范和健全该行业主流工程机械再制造产品的质量标准。（4）科研机构及企业联合技术创新。我国再制造技术在汲取西方等先进技术基础上，积极开展自行研发，在表面工程及剩余寿命评估方面均有突破，并得到工程应用。但是技术研发，主要还是以企业为主，科研力量较为薄弱，导致整体进度仍显缓慢。因此，应该积极改变现有状态，积极和科研资源丰富的科研机构和高等院校合作，发挥合作有效，采取产学研结合的方式实现共赢。

4 结束语

工程机械再制造是行业发展新趋势。工程机械再制造不仅要求改造升级的产品相比新机性能和质量更加优越，而且价格更低，能耗能小，从而最大程度减少资源消耗实现节能减排的目的，形成经济发展与环境保护共存的局面。我国由于再制造起步晚，虽然技术创新和应用较为迅速，但是与国外还有较大差距，行业的发展还存在着阻力，但是工程机械作为装备制造业的重要组成部分，实现工程机械的再制造，是行业发展和转型升级的重要发展方向，也是必然趋势。只要突破当前存在的瓶颈，我国工程机械才能向再制造大国和强国迈进。

参考文献

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【关键词】无线电液控制；盾构管片拼装机；无线通信技术

无线电液控制技术，结合了电液控制技术和无线通信技术的优点，可以广泛应用于工程机械等领域，不但提高工程机械的自动化程度和可操作性，还改善了操作人员的工作环境，降低了由于视觉受限制所带来的误操作事故。在工程机械如建筑业、采矿业等行业得到了广泛应用，加快了国家工业化的进程。[1]

一、无线电液控制技术基本原理

无线电液控制技术的基本工作原理：首先，无线电液控制系统将操作者或机器的控制指令进行数字化处理（包括对信号的滤波，A/D转化等处理），变为易于处理的数字信号；其次，对数字指令信号进行编码处理；再次，指令信号在经发射系统进行数字调制后，通过发射天线以无线电波的方式传递给远处的接收系统。最后，接收系统通过接收天线把带控制指令的无线电波接收下来，经过解调和解码，转换为控制指令，实现对各种类型阀的进行控制。

由于无线电液控制技术在工程机械领域占有重要地位，它也越来越受到各国的重视，都投入了很多的技术力量和资金进行研究开发。虽然红外遥控也可以实现电液控制技术的远程遥控，但是由于红外遥控存在对工作背景要求高、能耗高、传输距离短（一般不会超过10米），且必需在同一直线上，中间不能有任何障碍物以及易受工业热辐射影响等缺点，使得无线电液控制技术成为当前研究的主要方向。

二、无线电液控制技术的研究现状及趋势

（一）无线电液控制技术的研究现状

最初，遥控电液控制系统都是采用有线遥控方式进行的。早在60年代初期，人们就能利用拖缆遥控装置来控制液压机械上的手动、电液多路阀，操作时通过拖缆遥控装置上的双向单轴摇杆输出线性比例信号来控制电液比例多路阀，线控盒摇杆的信号完全能模拟液压多路阀上手动拉杆的动作。虽然这种方式也可以使操作人员在作业区外对机械设备进行操作控制，但是由于控制信号在电缆线中的衰减，使得遥控的距离有限，同时由于电缆线的存在，影响了操作的灵活性，而且数米长的电缆经常是生产事故中的主要根源。[2]

随着无线电技术的成熟，把无线电技术引入电液控制系统成为了可能。由于无线电液控制技术是通过无线电波来传递控制指令，完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患。但是一开始的无线电液控制系统都只能发射简单的指令，如：打开/关闭等指令。进入70年代后，随着大规模集成电路及专用微处理器的出现，开发出了可靠性更高的手持式无线遥控系统。后来，随着数字处理技术的快速发展，无线数字通信技术的日趋成熟，利用数字通信技术的抗干扰能力强、易于对数字信号进行各种处理等等的优点，使得遥控系统的抗干扰性能逐步提高，安全性能大大改善；与此同时，模拟集成电路设计的迅速发展，各种高精度的模拟/数字转换器（A/D）和数字/模拟转换器（D/A）的研制成功，并把他们应用到无线电液控制系统中，使得无线电液控制系统不但能够传输开关信号，也能够传输模拟控制量并且对控制指令有较高分辨能力，也就是说，无线电液控制系统不但能够控制普通的电磁开关阀，而且能够控制比例阀。

由于无线电液控制技术既有电液控制技术的优点，又有无线技术的优点，因此它有着很广泛的应用，特别是在工程机械领域中。无线电液控制系统的典型应用场合如工业行车、汽车吊、随车吊、混凝土泵(臂架)车、盾构掘进机的管片拼装机等。

80年代初，美国KraftTeleRobtics和约翰·迪尔等公司，相继开发出无线遥控系统，并应用于挖掘机中，成功推出遥控挖掘机。其中，比较典型的是约翰·迪尔公司的690CR型遥控挖掘机。

1983年，日本小松制作所研究开发了各种工作装置的微动控制和复合动作的无线电操纵，并成功改装PC200－2型液压挖掘机。

1987年，德国HBC公司研制成功应用于工程机械领域的工业无线电遥控装置。这种遥控装置采用了先进的数字化通信技术，传输的比例控制信号安全、可靠和实用，并对发射的指令有很高的分辨率；在接收端使用模拟技术可以使执行机构的加速、减速动作与无线电遥控装置发射器上的动作完全成比例，从而实现对执行机构的无级控制。利用它，结合电液比例伺服驱动机构、液压比例多路阀和电液比例减压阀及普通电磁控制开关阀，就可以实现工程机械的无线遥控。德国HBC无线电遥控系统采用的比例输出信号（0－5V/10V、4－20mA、PWM0－2A）可与多个厂家电液多路阀信号匹配，可模拟手动操作方式达到与液压控制系统互相间的协调。

与国外对无线电液控制技术的研究应用相比较，国内则相对比较晚，技术相对也落后一些。上海宝山钢铁公司于1997年引入HBC无线遥控系统、意大利FABERCOM的比例液压伺服模块，对黄河工程机械厂生产的ZY65型履带式装载机进行了遥控改造，使其成为一台遥控装载机。

（二）无线电液控制技术研究趋势

随着数字通信技术和超大规模集成电路的高速发展，把数字通信技术和高性能、高集成度的集成电路应用到无线电液控制技术中，使得无线电液控制器的性能更加完善，可靠性更加高。它们都推动着无线电液控制技术的发展，具体表现在以下几个方面：（1）超大规模集成电路的飞速发展使无线电液控制器硬件电路的可靠性提高，同时为实现更强大的（下转第152页）（上接第193页）功能提供了可能性；（2）数字通信技术提高了无线电液控制器的性能；（3）纠错编码技术提高了无线电液控制器的抗干扰能力。

三、无线电液控制技术在盾构管片拼装机中的应用

盾构管片拼装机是一六自由度机械手，由电液比例多路阀控制各个方向执行器动作，实现管片的拼装。利用无线遥控系统控制电液比例多路阀的先导级就可以控制进入多路阀的流量。采用电液比例技术能提高管片机的拼装速度，有效地降低工程造价。

四、结语

由于无线电液比例技术具有多方面的优点，在工程机械领域得到了广泛的应用。将无线遥控技术应用于盾构管片拼装机系统，将具有重要的工程应用意义。

【参考文献】

[1]郑贵源.无线遥控装置在工业控制中的应用[J].机械与电子，1997，(2).

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【关键词】 机械工程 研发应用 发展策略

随着时代的发展与能源的耗费，21世纪人类社会面临资源枯竭、气候变暖、环境恶化、人口增加四个问题，面临着严峻挑战。我国要向“制造强国”的战略转变，要实现此战略转移，关键在于制造技术的不断发展，为了采取应对未来机械工程的发展，需要正确认识、预测工程面临这些挑战，并且加强制造科技创新能力，提升我国机械工程的不断发展[1]。

1 机械工程学科的定义与进展综述

1.1 机械工程学科定义

机械工程学科包括机械学和制造科学两大领域，主要是研究机械系统的性能、设计及制造的理论和技术的科学。其中机械学是研究机械结构和系统性能的学科，包括制造过程中的机构学、设计学、动力学、传动学、摩擦学、仿生机械学以及微纳机械学等；制造科学是研究制造过程及其系统的科学，制造科学包括产品设计、成形制造、加工制造、测量及仪器、表面功能结构制造、微纳制造以及制造系统运作管理等科学。

1.2 我国机械工程研究进展综述

机械工程研究推动世界制造技术发展的主要动力，我国的机械工程技术虽然起步较晚，但是在航空、家电、微电子、石化、工程机械等行业，机械工程自主创新以及取得了长足的发展，为我国机械工程发展提供了大批新理论、新技术和新方法，为促进我国经济发展提供了技术支持，下面将介绍我国机械工程重点领域的发展情况[2，3]。

1.2.1 机械动力学与传动学科发展

非线性动力学、复杂机电系统智能维护是当前机械动力学的前沿领域。闻邦椿率先提出振动利用工程的概念，采用动态设计方法，创建了振动利用工程学科。近年来，机械传动和控制的研究主要是高效、低能耗以及微型化。在相关的研究中，超声电机是较为典型的传动机械，它突破了传统电磁效应电机原理，具有结构简单、噪声低等优点。王家序等针对船舶推进系统的污染问题，提出了新型复合材料水动密封轴承，节省了大量贵金属、减少了对河海水的污染，得到了广泛应用。

1.2.2 仿生机械和生物制造领域发展

机械工程学科与纳米科学、生物科学的交叉近年来的研究热点，其中仿生机械学已经成为一门新学科。任露泉通过研究动物表面脱附减阻，采用仿真模拟和理论分析，开辟了我国机械仿生学领域，近年来根据该理论研制的机械已经应用于农业机械和国防工程。

1.2.3 机械测量学科领域发展

近年来机械工程研究中，机械测量产生原创性成果最多的领域，关于极端环境条件、智能数字化以及尺寸的测量是测量领域的主要发展方向。叶声华等利用多种靶标特殊几何结构，制备了能够用于空间大尺寸测量的装置，测量结果稳定性好，现已用机和汽车工业。张书练等正交偏振激光器为核心，研发了精密测量仪器。秦树人等提出了“智能虚拟控件”概念，并在此基础上研制获得可直接用于组建仪器产品的虚拟产品，该技术已经广泛用于教学测量分析中。

1.2.4 加工制造与设计学科领域

加工制造学科的发展重点在于高效、高精度以及柔性数字智能自动化制造技术的研究。康仁科等针对天线罩电性能的特殊要求，构建相关的理论模型，实现了测量加工一体化的精密修磨技术。谭建荣提出并实现了产品配置等4项设计技术，从而实现了机电产品的功能定制设计。黄庆学等自主设计制造中厚板剪切装备，打破了国外产品的垄断局面。韩旭提出高精度数字化模型的建模方法，提出了应用于汽车零部件的结构优化设计技术。

1.2.5 微纳制造与纳米加工领域

目前微型机械系统发展的主要趋势是工程性能优化、智能系统集成、批量低成本；而纳米加工主要研究是材料加工方法、尺度效应、纳米结构及系统的制造。在微纳系统设计制造方面，苑伟政等提出了MEMS集成设计工具，支持惯性、压力、光学、射频等器件的建模、仿真与分析，能够为机械、电子等不同工程背景设计人员提供多层次、多入口的任意流程设计。

纳米加工领域主要研究是纳米纳米梁、桥、探针、纳机电谐振器结构。董申等采用原子力显微镜机械耕犁加工方法，加工出多种复杂纳结构。周明等在飞秒激光生物分子纳米加工。中科院物理所成功研制出具有对称式机械结构的双探针扫描隧道显微镜探头，提高了STM系统的信噪比，并应用于实际。

2 机械工程科学发展总趋势

我国的在机械工程科学虽然已经取得较大的进展，但是总体上还处于落后状态。未来机械工程学科将主要受到制造业的创新发展和学科的演变进步的推动与制约，因此我国机械工程新技术的发展，需要适应全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化的总趋势发展，为制造业提供先进的制造技术。由于我国资源和环境将在未来面临空前的严峻挑战，因此机械工程新技术的发展需要重视环境的保护、材料和能源的节省以及新能源制造领域的研究[4]。

3 机械学发展展望

（1）机械工程学科中机构学是代表性学科之一，因为机构学研究注重机构学基础理论以及注重与制造的学科交叉，从而使机械工程理论与关键技术能够同时取得突破，制备开发出性能优良的设备，在机器人机构、工程机械、以及仿生机构等工程机构学大有用武之地。

（2）我国的机械设计理论与技术落后，导致中高端技术装备中自主产权的产品少，因此应该重点推动复杂系统总体设计、复杂机电系统的概念设计、设计支撑系统、基于网络的系统性能仿真虚拟设计等领域的理论、方法和技术的发展，提升机械设计的发展。

4 结语

目前我国的机械工程科学还处于相对落后的阶段，具有较大的发展空间，为了促进我国机械工程新技术的发展，需要制定学科的长远发展规划，加强原创性理论研究以及新技术方法的支持力度，力争在2020年前后，使我国的机械与制造学科总体上进入国际先进行列，促使我国制造业产生更多的高技术产品和世界名牌企业。

参考文献：

[1]中国科学技术协会.2008―2009机械工程（机械制造）学科发展报告[M].北京：中国科技出版社，2009.

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关键词：工程施工 机械管理

中图分类号：F407.4文献标识码：A

一 当下我国工程施工中机械管理状况

改革开放以来，国民经济得到了迅速的增长及提升，现代化建筑规模得到了前所未有的发展。我国开展的‘十五’规划，在交通运输、水利水电、建筑环保等基础建设当中的投入资金高达20000万亿元。上述工程建设将直接关乎着国计民生及子孙后代，是非常重要的工程建设。在先进科学技术日益发展的今天，更加需要有效的运用先进的工程机械。目前，工程施工机械逐渐向着集成化、智能化及机电一体化发展。机械管理管理水平其实也是工程施工单位自身实力的真实展现。

当下，国家重点工程项目的施工企业在施工过程当中所运用的机械设备大都是源于施工企业自己选购的，像那些向外租赁的机械非常少。在工程施工当中，所需要投入的机械设备具备数量多、种类复杂的特点，陈旧的机械设备开始出现各种故障及老化的现象，机械可靠性能较差。新技术新设备的技术含量非常高，操作技术较高，这在一定程度上妨碍着机械设备的有效使用。工程施工很难达到高成本、环保性能高的客观要求。

二 我国施工企业在工程施工过程当中机械管理中潜存的矛盾

本人结合最近几年在工程施工当中的见闻，当下，我国工程施工企业在工程施工当中普遍潜存的施工机械管理矛盾进行以下综述：

2.1项目经理部门当中的设备管理工作者数量非常少，工作分配不科学，工作人员综合素养较低，专业技能低，欠缺有关方面的管理专业人员。

2.2机械管理体制不完善，机械管理工作没有真正的落到实处。管理人员、机械操作人员的权责混淆。

2.3相关机械操作者及维修工作者专业技能比较低。

2.4机械技术资料、档案不统一，管理非常混乱。

2.5消耗品、容易损坏的机械配件不科学，不能够满足当下工程施工各方面的要求。

2.6管理层对机械管理关注程度不足，仅仅注重施工进展情况及施工质量，却完全忽略了工程施工中的机械管理。

三 工程施工中机械管理策略

不管是领导还是员工，每一位工程施工工作人员都明白，施工机械技术情况是否良好对工程质量及施工进展情况有着非常大的影响，尤其是对于一些大型的专业施工机械，譬如：重型起重机、盾构等变成了对工程总进展情况造成巨大影响的重要方面。想要将机械管理工作做好，确保机械能够在最佳的状态下得到有效运用，需要从以下几方面入手：

3.1创建完善的机械管理体制，促使体制达到相关管理水准要求

想要提升工程施工中机械管理水准及工程施工质量，开展严谨的机械管理是非常有必要的，并且机械管理体制一定要完全的包括机械选型、购买、运用、维修及管理、报废的整个过程。对于创建的机械管理体制一定要具有切实可行的操作性，机械管理体制一旦执行，就要严格的遵循下去。在工程机械施工过程中，机械操作工作人员一定要定时的对相关机械设备的使用情况进行详细的登记、日常产生费用登记及日常机械维护登记三项纪录。只有经过对上述三项登记信息进行了解，才能够有效全面的认识机械在工程施工过程当中的具体工作时间、机械维护及故障的详细状况，同时可以对机械使用中形成的费用做出相关的记载以便于今后的查询，这样就能够对每个月中机械的使用情况及产生的相关费用有一个大致情况的了解。

依据工程施工中设备的工作情况登记、日常机械维护登记，同时有效结合机械管理工作者在特定时间内对机械具体情况的检查结果，管理工作者能够依据所得出的现实状况，按照机械运用维护说明书中的技术准求，来制定下一季度的机械维护保养规划，进行机械修理工作的具体安排。机械修理工作的开展需要严密的遵循相关机械管理体制，需要严格的遵循相关机械维修程序来进行，当机械修理工作完成之后要对机械经常出现的故障进行详细浅析，同时制定机械修复方案，机械维修当中需要开展自我检查，对检查结果做出详细记录，同时写出检查结果分析，在工程完工后加以验收。

3.2完善岗位责任制度及工作监督考评体制

开展工作的月度机械考核，制定出详尽的考评程序及奖惩准则，同时把考评内容及机械使用的工作时间、机械使用过程中产生的费用、机械维修成本等因素开展全面的考核。在对机械检查过程中查出的问题，应该及时的进行统计，然后将其传达给相关的机械操作工作人员，令其在定期内对机械进行检查，之后交由相关部门进行验收。

3.3强化岗前技能培训及相关技能考核，相关培训或者考核一定要有明确的对象，在培训达标后才能够正式上岗，那些不合格的人员要经过二次培训后才能够上岗工作，机械操作工作人员在上岗或者转化岗位的时候一定要严格的遵循机械具体操作使用数来开展系统专业化的相关培训，同时开展严格的上岗考核，一定要保证机械操作工作人员能够以熟练的状态掌握机械的使用性能及机械维修机理，了解机械在有故障出现后怎样及时有效的处理等。

除此之外，机械管理工作人员需要强化对机械性能的学习及使用，不单单需要在机械理论知识上能够熟悉的把握好机械的功能、操作及维护流程和机械维修技巧，同时需要对于重要的机械操作过程有一个熟悉的了解，在对相关操作人员进行培训的时候最好能够做到真人示范。在工程施工中机械操作工作人员的专业素质将直接关乎着机械的使用时间、工程施工安全，为此可以说，行之有效的机械管理是施工企业得以生存及获得发展的根基。

在工程施工中机械的管理除了需要在有关程序上进行管理以外，还需要对机械自身进行科学有效的管理。在此其中跟机械相关的费用包含有：机械设备费用、机械运转费及机械保养维修费用，这些费用会伴随着机械的日常运用及管理质量的高低产生的费用会有显著的变化。机械管理工作的开展将对工程施工有着非常大的影响及作用，不管是多好的机械，假设机械管理工作没有做好，那么必然将影响着预期的机械化最终结果，这样将会对工程施工中费用的高低造成巨大的影响。在工程施工过程当中，一定要对机械在现实施工中的具体使用状况进行详细的了解，对于前期机械的使用情况及存在的问题进行详细的记录，归总出详尽的机械管理方式。在日常的机械管理过程当中，机械维修管理、零件的供应管理及库存管理等各项工作都是非常关键的，我们一定要做好机械管理相关规划，对日常中及未来将进行的机械管理工作作出统一的规划及安排｡

四 结束语

想要将机械管理工作做好，促使工程施工中机械管理工作上升到另一个层次，最为重要的是要受到领导的关注及重视，将机械管理提升到与工程技术及施工质量管理相同重要的位置，争取能够预防机械在运用过程当中出现只能够短时间使用的情况，避免施工中争抢使用机械的现象出现。除此之外，对于工程施工中机械管理体制的切实执行一定要真正的落到实处，将机械管理体制有效运用起来，提升机械管理工作人员的专业素养及专业性能、责任感等，令他们能够在一个良好氛围下投入到日常的工作当中去，真正意义上的做好机械管理工作。在工程施工中做好机械管理工作是确保企业得以永久性生存及发展的关键，是需要加以重点关注的问题。

[参考文献]

篇8

关键词：水利水电工程施工，质量管理，工程建设，

中图分类号：TV文献标识码： A

水利水电工程项目包括水利水电工程施工，水工建筑物的地基处理，水工金属结构和机电设备安装工程，水利水电工程，水利大坝和堤防和河道整治等。水利水电工程的投资规模大，建设周期长，复杂的工程。水利水电工程施工的特点，主要分布在边远的山区，有许多因素；工程量大，地质条件复杂，技术工作，施工强度高。

水利水电工程是不可访问的远程山谷地区，在河流，湖泊，沿海水域和其他施工，施工导流，根据自然条件和施工要求的是关闭的，受地形，地质，水文，气候等自然条件负面影响相当大。

水利水电工程，挡水任务，所以稳定，压力，流量，耐冲击，耐磨损，储水和排水防冻剂，抗裂性能有特殊要求的液压结构，按照水利工程技术规范，施工方法和措施的专业化，确保工程质量。

水利水电工程对地基的要求更加严格，工程地质条件也往往面积和更复杂的部分，该基金会将留下隐患处理不好，很难补救，需要采取特殊的措施来应对基础。

水利水电施工质量负面影响因素

1、技术人员参与不到位

任何项目的任何步骤，最终是由一定的人来完成的，因此在水利水电工程施工质量的控制，人的因素。水利水电工程施工人员缺乏专业知识，建设，施工，技术含量低，在一些复杂的技术问题，在水利水电工程施工，施工人员往往束手无策，无法提出有效的解决方案，直接影响到工程质量。

2、质量控制不到位

对水利水电工程施工质量的质量很大程度上取决于施工材料，许多中国水利水电建设成本，原材料的质量管理不严，使一些不符合要求或伪劣产品进入施工现场，施工过程和杰里现象严重，导致水水利水电工程施工质量低。水利水电工程，是关系到人民的生命财产安全的，如果在水利工程有建筑材料质量问题，后果不堪设想。

3、施工机械

在水利水电工程建设施工，力学因素对施工质量的直接影响。由于水利水电工程巨大，很多工作不能由人工完成的，所以大部分的建筑是由LED工程机械，工程机械竣工，工程机械质量可以选择适当的和其他因素可能会对工程质量的负面影响。工程机械因地制宜地选择，不同的地区，应选择不同的施工机械，其次是负面影响到整个项目，工程机械施工引起的严谨的分析，包括正面和负面影响的负面影响，如坝顶的建设，对路面的压实所需的时间，施工机械的选择可以实现固体的目标，而不是整个大坝的损伤是建设单位需要重点研究的问题。

4、施工方法

施工管理，运行机制不完善，建设工程质量是正确的吗？在许多项目的重视，建设是企业的第一招投标，施工。在没有获得项目准备或没有任何准备，施工过程中经常出现在施工过程中控制后期不严格，施工是不够的，管理的缺乏，严重的质量问题，最终导致项目的失败或延迟交货。大型水利水电工程，监督和管理机制的重要因素，能够按时完成。由于缺乏知识和质量责任意识强的监督和管理质量，容易忽视或降低的隐蔽工程的检查和监督施工过程中的施工质量，对隐蔽工程施工安全，质量。所以，在水利水电工程建设是必要的一方，施工和监理应积极配合，加强隐蔽工程的检查和质量问题，确保及时完成项目。

加强水利水电工程施工质量控制措施

1、从员工加强专业技术培训

团队建设施工单位的质量直接影响水利水电工程建设。参与指挥队伍建设，必须在工作人员的态度和负责主管水利工程，水利工程，必须注意。政府也应该增加水利工程的最高质量的管理，建立施工单位施工安全的第一责任人，全面落实责任制，加强施工监理工作。施工人员可以有效地解决水利水电工程施工复杂的技术问题，可以在一定的建设工作的深入，加强水利水电工程施工质量，水利水电安全。

2、在“两个体系建设的水利工程”

实践证明，可以保证水利工程要求的基本素质，责任制，施工人员施工监理责任制。只有人才队伍建设有效的责任建设，以确保有序建设，可以按照要求保证水利工程施工质量。同时，工程招投标，投标单位必须严格审查，确保专业性和责任感，建设单位，施工单位看到历史的性能可以满足施工标准，坚决杜绝承包和分包工程。工程建设监理责任制度是一种有效的复习，水利工程建设，必须加强对执法部门的监督，改变以往的监管现状。

3、建立一套完善的监管体系

在水利建设项目的早期阶段，有必要建立一套完善的规章制度，明确管理责任体系，有效地保证了施工质量。根据工程要求，监管目标，进度和人员统计，有效控制的链接建设的有效。在施工过程中，定期检查和施工质量评价，确保问题的整改，不能走形式，水利工程，也是一个国家项目，因此，不能在质量监督卫兵下降，造成严重损失的，可以让施工人员可以清楚地知道自己的任务是什么。因此，促进协调和各单元过程和结构的连接。

4、施工技术管理必须严格

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关键词：液压；凿岩机；设计研究；建议

中图分类号：TD421.2 文献标识码：C

Abstract： The paper analyzes various design and research literature on hydraulic rock drills in China， enumerates major arguments in some related papers， points out the imperative problems， and puts forward academic and policy-related advice on the R&D of the hydraulic rock drills industry in China.

Keywords： hydraulic； rock drill； design & research； opinion

1 我国液压凿岩机设计研究历史回顾

我国液压凿岩机的研制起步非常早，距今已近50年。我国液压凿岩机技术研究也很早，二十世纪七十年代，我国长沙矿冶研究院等就翻译了大量国外液压凿岩机专利和论文，七十年代后期，我国作者撰写了大量液压凿岩机的技术论文，直到现在，关于液压凿岩机的论文与专利仍然不断出现在各类期刊与网络上。

我国液压凿岩机设计研究方面的论文，有博士论文，硕士论文，学士论文，有期刊论文，也有网络论文，在整个液压凿岩机技术论文中，占据了很大一部分。

估计有20个高等学校（其中包括3所师范大学）和近10个研究院所的作者发表过液压凿岩机技术论文，其中大部分是关于液压凿岩机设计研究方面的论文。专利文献更是与液压凿岩机结构设计有关。可见，液压凿岩机设计研究在我国并非冷门。

我国液压凿岩机的技术论文与设计研究论文大量产出。与此形成鲜明对比，我国液压凿岩机产品发展很缓慢，独立开发的产品，很少能在市场站住脚。

2 我国液压凿岩机文献的分类

2.1 研究型论文

2.1.1 设计计算型论文

此类论文数量多。

设计计算型论文包括了仿真计算，优化设计，活塞间隙优化设计，蓄能器设计优化，换向阀设计优化，活塞缓冲设计，钎尾缓冲设计，冲击频率调节方法等等。

博士、硕士、学士的论文几乎全部属于此类。高校与研究院所作者的论文大都属于此类。此类论文数量多。

2.1.2 实验研究型论文

实验研究型论文包括实验方法介绍，实验设备和仪器介绍，实验项目介绍，测试结果与测试曲线分析，误差分析等等。

此类论文中介绍实验原理与实验方法的较多。专门介绍液压凿岩机测试结果与曲线，并且进行分析的论文较少，大多散见于设计计算论文中，作为计算正确性的证明。

高校与研究院所作者有些论文属于此类，此类论文数量不多。

2.1.3 材料热处理研究型论文

材料热处理研究型论文包括活塞、钎尾的选材与热处理，铜套的选材等等。关于活塞、钎尾的选材与热处理的论文较多，关于其他零件的论文数量少。

2.1.4 加工工艺型论文

加工工艺型论文包括凿岩机主要零件的机加工的设备，工装夹具，量具与测量方法，工序与工艺步骤，怎样保证尺寸精度与位置精度，等等，大概是技术保密的原因，此类论文数量极少。

2.2 综述型论文

2.2.1 产品品种型号综述型论文

产品品种型号综述型论文包括当时国内外液压凿岩机产品的厂家，系列，型号，主要性能参数等等。

此类论文数量较多，但大多是介绍阿特拉斯、山特维克公司的液压凿岩机产品，介绍国内产品的较少。

2.2.2 产品历史发展综述型论文

产品历史发展综述型论文包括介绍国内外液压凿岩机历史发展，产品型号推出的年代，市场情况等等， 此类论文数量不多，但大多是介绍蒙特贝塔、阿特拉斯、山特维克公司的液压凿岩机产品历史，介绍国内产品历史的较少。

2.2.3 产品技术综述型论文

产品技术综述型论文包括液压凿岩机结构类型，技术进展，等等。此类论文数量少而且内容重复较多。

2.2.4 产品市场调研分析指导型论文

产品市场调研分析指导型论文包括当时国内使用的液压凿岩机产品的主要型号，市场保有量，年销售量与销售额，备件销售量与销售额，市场的细分，将来市场的趋势预测，市场对液压凿岩机的性能与技术要求。

此类论文很重要，对于国家的产业政策和企业的产品规划指导意义很大。

此类论文数量极少，几乎没有，倒是在网络上各种市场调查公司的广告不少，只提供提纲，具体内容要付费才能提供。

由于我国缺乏市场液压凿岩机产品销售数据统计，要写出高可信度的此类论文，必然要花费巨大的人力财力，只靠个人或一个单位的力量难以完成，最好有行业组织与行政力量的参与。

2.3 使用维修型论文

2.3.1 产品使用方法型论文

产品操作方法型论文包括凿岩机冲击压力，旋转压力，推进压力的优化匹配，钻头直径与旋转速度的匹配，操作方法等等。

此类论文数量不多，有北京科技大学高澜庆教授等的论文“液压凿岩机主要工作参数对凿岩速度影响的试验研究”，有广东省水利水电第二工程局梁明华论文“液压凿岩机旋转速度与凿孔直径的关系” [1]，是凿岩机使用实践总结，指导意义更大。

2.3.1 产品维修与故障分析型论文

产品维修与故障分析型论文多数为水电工程局、铁路隧道工程局的技术人员所写。此类论文来源于生产实践，言之有物，参考价值很大，数量不多，列举如下：

煤科总院北京建井所黄园月、李耀武、郭孝先“液压凿岩机的故障分析与防治”；

广东省水利水电第二工程局何雄彬“HDl35A和COPl238ME型液压凿岩机工作原理及常见故障处理” [2]；

广东水电二局股份有限公司李同明“阿特拉斯ROCD7钻机使用中易出现的问题与改进” [3]；

李强“Atlas 1838型凿岩机六种常见故障的排除”[4]；

张兆钦“COP1238凿岩机技术特点及使用维护” [5]；

田华军“HL500型液压凿岩机的日常维护保养” [6]。

2.4 产品介绍型论文

2.4.1 产品性能介绍型论文

产品性能介绍型论文多为介绍阿特拉斯、山特维克公司产品的论文，也有少量介绍国内海卓公司产品，乐清采矿机械厂的液压凿岩机产品的论文。

2.4.2 市场应用报道型论文

国外作者关于液压凿岩机市场应用报道型论文很多，国内此类论文数量很少，有少量关于YYT26支腿式液压凿岩机工程案例，使用成本效益分析的报道。

2.5 专利文献

最近的十几年关于凿岩机械的专利有六十多件，大都是液压凿岩机械的结构设计方面的专利。尚未见到有重大影响，或产生效益的专利。

3 我国液压凿岩机技术研究的不足

3.1 凿岩机文献的五多五少现象

通过对我国液压凿岩机文献的分析，我们发现有五多五少现象。

（1） 设计论文多，实验与工艺论文少；

（2） 研究论文多，使用维修论文少；

（3） 性能介绍型论文多，市场应用报道型论文少；

（4） 历史发展综述论文多，市场调研分析指导型论文少；

（5） 专利多，影响小。

3.2 缺少学术交流讨论

我国大概有20多年没有开过全国性液压凿岩机技术方面的交流会或研讨会。

我们众多的论文作者，都是在自说自话，没有交流，没有讨论，更没有争论。论文提出的论点，基本没有人跟进，进行理论与实践两个方面的证明或证伪，或补充，只是不加评价的引用。

我怀疑，很少有人认真阅读这众多的论文，如果不是博士生，硕士生，大学生因为做毕业论文的需要，阅读的人就更少了。我国关于液压凿岩机论文的影响力实在有限。

3.3 设计理论研究与产品生产脱节

我国大概可称得上液压凿岩机设计研究论文数量大国，但是我国自行开发的液压凿岩机产品多数从市场上消失，现在还能在市场上站住脚，有一定销售量的产品，多数为1980年代技术引进的产品。这种情况至少说明我们的设计研究和产品生产是脱节的，或者说明我们的设计理论还不成熟，还要不断改进。

4 我国液压凿岩机设计理论的主要论点

4.1 关于凿岩机冲击机构设计理论

4.1.1 三段法理论

认为活塞往复运动一个周期是由活塞回程加速、回程减速、冲程加速三个阶段组成的。4.1.2 设计变量理论

将一个无量纲数称为设计变量，这个无量纲数可以是：

（1） 冲程时间与活塞运动周期之比；

（2） 活塞回程加速度与冲程加速度之比；

（3） 活塞行程与可能最大行程之比；

（4） 活塞后腔受压面积与前腔受压面积之比，很明显，第四个无量纲数最直观，最易检验。

4.1.3 优化设计理论

根据以下5个设计目标，求得一个最佳设计变量。

（1） 蓄能器容积变化的最大值最小；

（2） 蓄能器隔膜震动次数最小；

（3） 能量利用效率最高；

（4） 冲程时，最大瞬时流量最小；

（5） 回程时，最大瞬时流量最小。

4.2 关于换向阀设计理论

4.2.1 换向阀中位正开口理论

换向阀在中位时，换向阀的高压窗口与低压窗口都有微小开启，叫正开口。认为正开口有益于冲击机构性能改善。主张应该采用正开口。

4.2.2 换向阀最优行程理论

换向阀行程的选取受到阀口通流面积，换向时间与阀耗油量三重制约，存在一个优化点。

4.3 关于蓄能器设计理论

4.3.1 高压蓄能器与活塞运动的最佳耦合理论

蓄能器的蓄油与排油量不仅与蓄能器的容积有关，而且与系统的工作频率有关，如果蓄能器固有频率选择不合适，即使加大蓄能器容积，也不能增大蓄能器的蓄油与排油量。

在蓄能器结构参数固定，凿岩机进油压力确定的情况下，可以改变蓄能器充气压力来改变谐振频率，使得系统处于最佳工作状态。

这个理论是极有理论研究价值与学术价值的，是一个动态的理论，是北京科技大学首先进行研究的，可惜无人跟进，这方面的论文太少。

4.3.2 蓄能器一次振动理论

在活塞运动一个周期内，蓄能器隔膜只有一次振动。这个理论已经包含在第4.1.2小节的优化设计理论中了，这是一个静态的理论。

4.4 关于信号孔位置

4.4.1 活塞回程换向信号孔位置的计算

这个理论是由北京科技大学与中南大学提出的，这是极其重要的计算，缺了这个计算公式，无法进行凿岩机的图纸设计。

4.4.2 活塞冲程换向信号孔位置的确定

这个理论是由北京科技大学与中南大学提出的，这也是极其重要的计算。既不能换向太早，使得撞击钎尾时，活塞已经被减速，也不能换向太晚，造成活塞二次打击钎尾。

4.5 钎尾反弹缓冲动力计算

研究这个理论的有浙江大学张新等人，广东工业大学机电工程学院刘智等人，中南大学机电工程学院赵宏强等人，杨国平等人，难能可贵的是，张新做了实验研究，有实验曲线图。

4.6 其他理论

（1）活塞密封间隙与长度优化理论；

（2） 活塞空打缓冲结构计算；

（3） 冲击频率无级调节自动换挡理论。

以上3种理论均有，就不一一论述了。

5 我国液压凿岩机设计研究亟待解决的问题

5.1 换向阀的结构尺寸问题

（1） 换向阀中位负开口的优缺点分析；

（2） 最优负开口量的计算与实验验证；

（3） 换向阀最优行程理论与实验验证。

5.2 活塞与缸体结构尺寸问题

（1） 活塞前后腔面积的确定及优化；

（2） 活塞回程换向信号孔位置的确定；

（3） 最优冲程换向信号孔位置计算与实验验证。

5.3 蓄能器与活塞运动的最佳耦合理论

研究蓄能器隔膜的动态频率响应，蓄能器最佳充气压力的计算。

5.4 钎尾反弹缓冲系统动力计算与实验验证

不但研究缓冲机构本身，进行静力学计算，更要研究钎尾反弹缓冲系统的动态响应，将缓冲机构，钎具与缓冲液压油路作为一个系统，研究缓冲活塞的频率响应，缓冲液压系统是否能有效吸收钎尾反弹的能量，又是否能迅速将钎头重新抵紧岩石。

5.5 凿岩机反打系统动力计算

既要研究反打机构本身，进行静力学计算。更要将反打机构与反打液压油路作为一个系统，研究反打活塞的位移，运动速度与冲击能量。

5.6 零件的气蚀与腐蚀问题

（1）活塞前后腔气蚀问题的计算与解决方法；

（2）凿岩机壳体联接平面点蚀的原因与预防。

6 我国液压凿岩机设计研究的学术建议

6.1 反求法

对国外高端液压凿岩机结构尺寸的分析，用反求法研究凿岩机冲击机构的设计计算公式与方法。反求法基本属于归纳法，反求法需要统计多台高端液压凿岩机的结构尺寸，统计数据越多，代数计算公式越接近实际，设计指导作用越大。这方面的工作似乎还没有人去做。

6.2 验证法

将我们国内的设计理论，如用最佳设计变量理论，换向阀最优行程理论，蓄能器设计理论，分析国外高端液压凿岩机的结构尺寸、充气压力等参数，检验是否符合我们的理论。如果大致符合，则验证了我们理论的正确性，如果相差很大，则要寻找原因。

6.3 代数计算公式研究

6.3.1 液压凿岩机设计研究方法的分类

理论分析与公式计算，实验研究，计算机数值仿真是凿岩机设计研究的三驾马车。

三段法，最佳设计变量等属于理论分析计算。

理论分析与公式计算是凿岩机设计研究的基础，是实验研究与数值计算的的基础与指导。

6.3.2 液压凿岩机代数设计计算公式的建立

公式计算必须将凿岩机的物理（实际）模型简化为力学模型，再进一步简化为数学模型，再简化为代数公式。简化必须是合理的，不能与力学模型有大的矛盾和冲突。

在不断的简化中，必然有失真，这时就要用经验系数去校正。这方面我们还有许多工作要做，对每一结构类型的凿岩机，都可以研究出一套基本通用的计算公式。

6.3.3 液压凿岩机代数设计计算公式的输入输出

代数公式计算输入的是冲击能，冲击频率，冲击末速度，进油压力， 输出的是活塞质量，活塞前后受压面积，活塞行程，信号孔位置，阀的结构尺寸，阀行程，开口量，凿岩机进油流量等等。

6.4 强化实验研究

6.4.1 液压凿岩机实验的分类

在理论分析指导下的实验研究是必不可少的，我们的力学模型，数学模型是否正确，简化是否合理，都需要实验验证。数值仿真计算就更需要实验验证了。

这里所说的实验主要是凿岩机内部机理实验，也可是型式实验，而不是出厂实验。

6.4.2 液压凿岩机实验的规范

实验的各种条件，包括样机，液压系统，测量方法，仪器仪表，都应该是明确的，实验的结果应该是真实的，可重复的，重复实验的误差应该进行分析。实验的时间、地点与参加人应该注明。

6.5 数值计算研究

6.5.1 数值计算的定义

数值计算就是虚拟样机技术，因此数学模型要尽可能逼近力学模型与物理模型，数值计算需要输入的数据很多，需要详细的凿岩机图纸数据，否则不能称之为虚拟样机。

数值计算又叫动态仿真，我国在数值计算方面的论文太多了。有基于AMESim的仿真，基于Simulink的动态仿真，基于MATLAB的计算机仿真，准匀加速度法仿真计算，键合图方法仿真，等等。

6.5.2 液压凿岩机数值计算输入输出的基本要求

冲击机构数值计算中，进油流量必须是输入值，而压力是输出值。

数值计算输出结果不能仅仅是冲击能，冲击频率等，必须能输出活塞运动速度、位移，换向阀的速度、位移，活塞前后腔压力的曲线。并且能够描述出液压油的空化与气蚀现象。

数值计算的结果曲线应该用实验曲线验证，未经实验验证的仿真计算是不可信的。

数值计算的结果应该是真实的，不能弄虚作假，其他人也可以重复运行程序。

6.5.3 液压凿岩机数值计算程序的基本要求

数值计算的程序应该模块化，数值计算需要花费大量的精力与时间，不是一个人短时间能够完成的，因此数值计算的程序应该模块化，可以由一组人员分工，进行编写。

数值计算程序应该界面友好，参数的改变，应在界面中进行，而不应在程序中进行。

数值计算的模型与程序应该是持续改进的，和所有的计算机软件一样，应该有版本号。液压凿岩机数值计算程序应该通用工具化，不要搞成专用工具。不能只有作者自己用，换一个人就不能用。

6.5.3 液压凿岩机数值计算程序的难点

虚拟样机技术是一项浩繁的工程，但是并不是遥不可及。内燃机的燃烧过程，牵涉到化学，燃烧学，热学，力学，都可以做到数值仿真，并且在发动机设计中起到重要作用。冲击机构的数值仿真也一定能做到，但是这要求有一个精干的团队和一个好的实验条件。

数值计算程序都是针对某一个特定的图纸的，因此通用性较差。不要指望适合于单腔回油的凿岩机，也能适合非单腔回油的凿岩机。也不要指望适合于芯阀结构的凿岩机，也能适合套阀结构的凿岩机。这也是数值计算应用的一个难点。我们至少应该做到，对某一相同结构类型的液压凿岩机，具有通用性。

7 我国液压凿岩机设计研究的政策建议

7.1 以企业为主体，产学研结合

过去几十年，我国液压凿岩机设计研究是以高校和研究所为主体的，和企业产品开发联系较少。事实证明，我国液压凿岩机设计研究进步不大，只有以有实力的大企业为主体，厂学研结合，学校与研究所自己不搞产品生产，只为社会和企业提供知识与技术，各自发挥自己的优势，才是我国液压凿岩机技术与产品的发展道路。

7.2 以行业协会为主体，组织技术交流

与凿岩机的生产、使用有关的行业有凿岩机械气动工具、煤炭、矿山、铁路、水电、冶金等等，在1980年代，矿山机械行业组织过液压凿岩机技术交流会， 1990年代初期， 煤炭建井行业组织过液压凿岩机技术交流会。

8 结语

（1）对我国液压凿岩机研究文献进行了分类，5大类，13个小类；

（2）分析了我国液压凿岩机技术研究的不足，3个方面的不足；

（3）列举了我国液压凿岩机设计理论的主要观点，6大类，13个观点；

（4）列举了我国液压凿岩机设计中亟待解决的5大类共11个问题；

（5）提出了我国液压凿岩机设计研究的5条学术建议；

（6）提出了我国液压凿岩机设计研究的2条政策建议。

参考文献：

[1] 梁明华.液压凿岩机旋转速度与凿岩直径的关系[J].工程机械，2001，32（6）.

[2]何雄彬.HDl35A和COPl238ME型液压凿岩机工作原理及常见故障处理[J].广东水利水电，2001（8）.

[3] 李同明.阿特拉斯ROCD7钻机使用中易出现的问题与改进[J].四川水利，2004（3）.

[4] 李强.Atlas 1838型凿岩机六种常见故障的排除[J].工程机械，2005，36（3）.

篇10

关键词：Nb/Ni微合金化；冲击韧性；Q390E

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.050

0 引言

随着装备制造业产品的不断升级，在石油机械、工程机械等领域，对作为原材料的钢材的要求也在不断提高。例如以往石油钻井井架多采用Q345级别的低合金结构钢焊接制造，目前Q390级别的低合金结构钢已经在石油钻井井架得到应用，由于原材料截面尺寸的减小，降低了井架自身重量，降低了井架原材料成本及运输、安装成本。尤其针对深海石油开发、极地开发、军事用途等特殊使用开发的产品，其市场发展前景广阔。其技术指标要求结构钢-40℃的冲击韧性Akv>34J。

H型钢在石油钻采行业作为结构件已经有了较为广泛的应用，例如石油行业用的较多的抽油机，它的主要承载件游梁通过H型钢制作而成；再如石油钻机的井架、底座、海洋石油平台的载荷承载件也主要由H型钢制作而成。目前石油钻采装备用H型钢正向高强、高韧、轻量化方向发展，Q345级别的H型钢已经不能满足钻采机械的实际要求，因此开发390Mpa级H型钢非常有必要。值得我们关注的是，随着近年石油钻采业中的陆地钻井向深井、超深井发展，海洋钻井向深水井、超深水井发展，钻采设备工作环境更加恶劣，单机的承载能力增大，这必然要求作为主要负荷承载件的H型钢具备更高强度，同时具备更高低温冲击韧性。同时新型陆地钻机要求具备高效运输、快速移动、快速拆装的特点，轻量化成为海洋钻机和陆地钻机新特点[1]。

目前，目前我国东北地区、新疆地区，俄罗斯、美国阿拉斯加、冰岛、及中亚五国等地区耐低温抽油机、耐低温钻机具有较大的市场需求，同时随着石油资源开发的不断深入，超深井、海洋钻井所需要的耐低温钻机具有较大的市场前景。我们通过对国内主要钻采石油装备生产企业充分的市场调研发现，石油钻采行业目前使用的高强高韧H型钢主要通过焊接来实现或者用别的材料来替换如矩形管等。我们与中石油华北石油管理局第一机械厂、中石油南阳二机石油装备集团、宝鸡石油机械有限公司，中石化江汉油田第四机械厂、兰州石化国民油井有限公司、辽河石油装备有限公司、上海三高石油设备有限公司、科瑞集团等等进行了充分的沟通交流。针对耐低温抽油机、耐低温钻机提出了高强度高韧性热轧H型钢技术需求，其主要性能指标为屈服强度390Mpa、-40℃冲击值〉34J。

1 实验材料及方法

成分设计及其设计思路：通过Nb/Ni复合微合金化，Nb的作用主要通过细化晶粒来实现，细化晶粒对钢的强度和韧性都有较好的强化作用，初步确立Nb的控制范围在0.025%-0.05%之间，含量太高会增强钢的裂纹敏感性。Ni的作用，具有体心立方晶格的材料（α-Fe）均会有低温冷脆现象，而面心立方晶格的材料，如Ni、奥氏体不锈钢（γ-Fe）都无低温冷脆现象。Ni元素的加入，扩大奥氏体区，从而有利于提高钢的低温冲击韧性，根据不同的低温韧性要求，来决定Ni的加入量。同时含Ni钢与无Ni钢相比，具有较小的屈强比（σs/σb），钢材屈强比越大，表明其塑性变形能力储备越小，易于促使脆性断裂。Ni元素的含量控制在0.5%～0.8%之间。在保证强度的前提下，碳尽量采用下限，同时避开C包晶脆性区，把碳含量控制在0.12%～0.15%之间，重点是既要保证低温冲击韧性，同时防止异型坯裂纹的产生。过程是 冶炼精炼连铸控制轧制

冶炼过程的关键点是：采用高拉一次补吹法，终点压枪大于1分钟，出钢时间大于3分钟。精炼过程主要进行成分微调，精炼出站前S

采用控冷控轧技术，铸坯加热温度控制≤1250℃，万能粗轧机开轧温度控制在1100℃，万能精轧机终轧温度控制在820-860℃，采用良好控轧匹配。

2 力学性能

根据GB/T 228―2002制备拉伸试样，试样尺寸为 15 mm ×30 mm×200 mm（厚×宽×长）， 并在MTS拉伸试验机上进行拉伸试验，测定出钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率。同时按照GB/T229-2007国家标准制备标准冲击试样，进行室温、0 ℃、-20 ℃、-40 ℃的冲击试验。如图1所示为不同成分含量的钢的力学性能值。由实验结果能够看出，Ni元素对钢的强度影响较小，但是对低温冲击性能影响大，Nb元素对强度的贡献最大。从而的得出在0.075至0.085含量范围，Nb含量在0.040至0.050范围，满足Q390E耐低温钢的成分要求。

3 微观组织

对一号实验钢制备金相试样，经抛光腐蚀，在金相显微镜上观察试样的金相组织，其结构主要组成为铁素体和珠光体组成，晶粒度均匀，粒度等级在8至8.5级。

4 总结

利用Nb-Ni合金化，减少钢材带状组织、细化晶粒，提高低温冲击韧性，控制铌微合金化钢连铸裂纹，实现Q390E耐低温H型钢新品种的开发，屈服强度达到390MPa，-40℃低温冲击韧性达到34J以上。完全替代钢板焊接，满足高寒地区及深海环境作业，并推进产品升级，填补国内空白。