工程机械趋势范文

导语：如何才能写好一篇工程机械趋势，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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本文以ZL40G环保型轮式装载机为例，就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题，提出几点建议和设想。

1、环保型材料的利用

1）尽量采用能再生利用的材料和资源

在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料，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。

2）长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则

通常来说，延长产品寿命就等于减少了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，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下，尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率。

3）尽量采用低环境负荷材料

工程机械零部件设计中应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。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染；在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。

4）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。

2、环保型工程机械产品设计

1）选用低公害发动机

发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。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。

2）降低整机振动与噪声

减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中，动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏；后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合，很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音，避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外，主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动，而可单独由液压马达带动，这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部，降低噪声对环境的影响；通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声；可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料；可设计全密封整体式驾驶室，密封减震，隔音降噪，真正体现“以人为本”的设计宗旨。

3）液压系统的清洁和防渗漏

保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要，因此精心设计工程机械液压系统（如采用高效高精度过滤装置）十分必要，这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质，减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命，降低液压油的更换频率；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快，延长换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱，可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命，并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱，提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的，液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要；为了减少损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。

4）系统高效节能的设计

工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故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。

3、工程机械产品人性化的设计

1）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、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置无氟环保型冷暖空调，并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全；充分运用人机工程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统，再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率。

2）自动加脂装置或集中系统的配置

传统的手动加注脂费时费力，而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注脂的设备，如集中系统就能自动定时给各铰销加注黄油，其加油量经过仔细计算后设定，可很好地保证各销轴得到足够的而又没有多余的油溢出，既环保又方便。另外对于小型机械，鉴于降低设计成本，可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，从而延长加注油的间隔，减少对环境的污染。新晨

3）外观美学设计

传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象，环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器的环境的谐和，给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置、设计，良好地体现环保特色。

4）人性化设计

工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势，采用微机控制技术，实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出，达到发动机的最佳功率匹配，减少发动机的燃油消耗，并自动诊断机器状态，使机器使始终能保持良好状态，因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。

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【关键词】工程机械焊接；工艺特点；应用趋势

一、前言

随着科学技术的不断发展，焊接技术的竞争不断加大，大量的现代化焊接技术被应用到焊接中，焊接工作者面临着更复杂的技术难题。因此，在这样的情况下，我国全面发展机械焊接工艺技术是十分重要的。本文分析了工程机械焊接结构件的特点和目前我国主要应用于工程机械焊接技术，并对工程机械焊接技术应用趋势进行了探讨，以供同仁参考。

二、工程机械焊接结构件的特点

工程机械的焊接结构件主要有车架类结构件、转台类结构件及臂架类结构件。随着工程机械行业竞争的日益激烈，大型化、专业化及智能化成为目前工程机械的主要发展方向。这就对工程机械焊接结构件提出了更高的要求，呈现出复杂多样的焊接特点，主要表现在以下几个方面：

（1）大尺寸、厚板焊接焊缝多。为提高大型工程机械设备的刚性及使用性能，工程机械行业中大尺寸、厚板焊接焊缝较多（如起重机单件板长已达15m、最大板厚达80～100mm），这对焊缝成形质量及效率提出了更高的要求。

（2）薄板、高强度焊接结构件增加。高强度钢材的不断应用为减轻工程机械自身的重量、提高设备性能作出了重要贡献。工程机械的焊接结构件中对薄板、高强度焊接结构件的焊接要求逐渐增加（如起重机上应用的板材屈服强度已达1300MPa，未来还会用到1400MPa甚至更高强度要求的材料）。这些材料的焊接性变得越来越差，对焊接工艺、焊接操作人员技能、焊接设备可靠性都提出了更高要求。

（3）焊缝结构形式多样。由于工程机械设备多为重载设备，对焊缝的强度要求较高，如平面I型对接焊缝、对称双边坡口焊缝、T形焊缝及单边坡口焊缝等。

（4）双边焊接需要工件变位。为提高焊缝的焊接强度，多数关键焊缝采用双边焊接形式提高焊缝的强度。为确保焊缝品质、控制焊接变形，焊接工艺过程要求工件频繁翻转变位。

（5）桁架类焊缝焊接复杂。桁架结构是工程机械行业一种重要的臂架类结构，焊缝多、位置和形状复杂。这类焊缝的焊接是目前行业需要解决的自动化焊接难题。

三、目前我国主要工程机械焊接工艺技术分析

（1）我国机械焊接工艺技术的种类

我国机械焊接工艺技术类型非常多，具体根据机械焊接的特点来说，可以分成压力焊接、气保焊接、手工电弧焊和钎焊等四方面。

1）压力焊接----摩擦焊接和电阻焊接、旋转电弧焊接和扩散焊接以及超声波焊接等几个方面。但是，最常用的还属电阻焊接方式。

2）气保焊接----主要的焊接保护方式是指，通过焊接喷嘴喷出的气体把空气隔开，充分将需要焊接的地方和需要保护的地方进行有效焊接。气保焊主要的保护气体包括：氢气和氮气，及这两者结合在一起的混合气体等。

3）手工电弧焊接----通过手工的方式将焊条进行焊接，又被称为手弧焊，也就是人们通常所说的电焊。

4）钎焊----把钎料和焊接件通过高温进行加热，并且加热的温度一定要高于钎料的熔点， 以及要低于母材熔点温度，充分利用液态的钎料将母材湿润，将母材扩散和填充接头进行有效焊接的方式。

（2）对机械焊接质量的控制

在利用机械焊接过程中，金属焊接的质量问题一直是人们关注的焦点，同时，它也能够衡量整个机械设备的质量标准。在机械焊接施工过程中，其质量效果直接影响了整个机械制造的质量，并且，它能够衡量机械使用的安全性能标准。因此，在焊接过程中，一定要保证机械焊接接头质量的控制，这个接头经历了加热和融化以及具体形成结晶的过程，换句话说，接头焊接发生了一次冶金过程。但是，具体对机械焊接接头质量有所影响的原因非常多，进而对焊接接头要进行有效控制，将不利于焊接接头的因素进行有效消除，最大限度地将机械焊接的接头质量全面提高。

四.我国工程机械焊接工艺技术的应用趋势

我国机械焊接工艺技术正朝着自动化以及机械化的方向发展，进而将机械焊接的安全条件进行改善。具体包括：机械焊接反变形工艺技术、利用低温机械焊接工艺技术、利用机械焊接振动时效的工艺技术。

（1）机械焊接反变形工艺技术。在实际的焊接过程中，机械焊接反变形工艺技术是钢结构焊接期间的重要难题，具体包括以下几种情况：横向、纵向收缩变形和角变形、弯曲变形和波浪变形等。在实际的焊接过程中，如果遇到机械焊接变形的情况，可以使用机械焊接正反变形、机械焊接矫正工艺技术以及合理机械焊接技术等加以控制。对于残余角变成方式的有效控制是，在机械焊接之前利用结构性反弹变形焊接的方式加以解决。在实际的焊接过程中，对H型梁进行焊接期间，如果有翼缘板角变形的情况，那么在机械焊接之前利用反变形焊接方式进行矫正，有利于机械焊接工作效率的提高。

（2）利用低温机械焊接工艺技术。依据相关实践表明，在实际的钢结构焊接过程中，如果出现钢结构焊接事故，究其原因是低温致使焊接条脆断，尤其是在钢结构中焊接条缺陷的情况下，出现脆断的事故更加严重。机械焊接质量的好坏不是由机械焊接环境温度决定的。针对低温机械焊接进行有效分析，对焊机环境温度以及预热温度的提高予以高度重视。同时，在实际进行异种钢机械焊接期间要重视提前预热，因为这是机械焊接质量好坏的重要因素。

（3）利用机械焊接振动时效的工艺技术。利用机械焊接振动时效工艺技术是指，在实际的机械焊接过程中，采用的是振动时效焊接技术，通常利用外力振动的方法将工件的内部产生周期性作用力，然后，通过作用力以及工件的余应力进行有效叠加，进而产生的粘性力变化的过程。利用这个方式可以避免工件的内部发生变形，使工件内部的作用力处于平衡状态，进而将工件材料的疲劳极限有效发挥，最终使工件材料的价值可以全面发挥。较为合理的振动数据变化对于焊机技术的处理效果具有重大意义。具体可以从以下几个方面着手：1）将机械焊接的振动频率有效降低：利用机械焊接的振动频率将残余应力进行处理。伴随振动频率的逐渐增高，是由于原有的频率已经超出装置的控制氛围；2）机械焊接过程中激振频率选择：在实际的机械焊接过程中，在实际材料的极限作用下，如果激振力小，会产生非常少的晶粒；相反，如果激振力大，产生的晶粒会非常多，进而将激振的时效延长，同时，对时效也产生了巨大影响。

五、结语

总之，焊接是一种金属加工工艺，它被广泛应用于航空航天、机械制造、汽车制造等现代工业生产中。近年来，随着科技的进步，新型焊接技术也不断发展和提高。在实际的制造行业中机械焊接工艺技术起到一定的积极作用，机械焊接工艺技术以及机械焊接的性能对于制造业工程结构的可靠性以及安全性具有一定的影响，所以，我国全面发展机械焊接工艺技术是十分重要的。机械焊接对于我国制造行业具有十分重要的作用，我国的专家学者要积极对机械焊接工艺技术进行积极研发，全面为我国机械焊接技术做出应有贡献。

参考文献

[1]谢辉.铝合金焊接接头产生裂纹特征及产生机理分析[J].现代商贸工业. 2007（01）

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关键词：工程机械；液压节能技术；现状；趋势

随着经济建设步伐的加快以及工程建设的成熟，我国工程机械技术得到了较大的发展空间，其在数量和种类方面具有明显的进步，有效推动了工程机械的多样化发展。但是工程机械在实际应用过程中会造成环境问题，需要针对其节能与环保等方面进行改进，而液压节能技术应用能够保证符合这一标准，保证机械的正常运行，促进其功效的提升。

一、工程机械液压节能技术的现状分析

对于工程机械液压节能技术现状，其可从以下几方面加以分析：一是变量泵控制方面。目前在工程机械施工过程中，利用变量泵形式进行液压节能时，如果存在较大难度，则可对变量泵的排量或发动机功率加以适当调节，或者是有效控制压力感应，从而促进能源资源的消耗[1]。由于变量泵控制节能技术具有较高的节能效率、较强的时效性以及简单的操作方式，因此其在工程机械中的应用非常广泛。一般而言，变量泵控制都是以排量调节为依据，工作情况不同则排量的调节情况也不同，这样才能保证控制的适当性，避免液压能的浪费。

变量泵可分为LS负载敏感控制、LUDV控制和排量控制，其中LS负载敏感控制能够将负载需求、流量和输出压力进行有效调节，保证液压系统的工作效率。但是如果供油量无法满足系统需求或液压阀开口过大，将会影响系统的稳定及负荷元件的运速，因此系统流量很大时不适用这种控制方式。LUDV系统作为单泵单回路系统，其是将压力补偿阀安设在节流阀后面，有效弥补LS负载敏感控制方面的缺陷。由于负载压力信息能够对该系统中梭阀的极限压力加以决定，因此该系统多适用于负载变化小的机械中，如小型的挖掘机和装载机。排量控制则是对变量泵的排量加以直接改变，将控制压力调节为实际所需的排量值。排量控制可分为负流量和正流量控制，前者能够促进换向阀节流与空流的损失，适用于挖掘机中；后者需要对梭阀组进行加装，能够用节流调速来取代容量调速，促进系统响应速度的减低。

二是多路阀组合控制方面。工程机械中常使用的系统多是四、六通道多路阀，多路阀系统包括直通供油组，能够组合优先回路，而对于中位的并联回路来说，其包括并联供油和直通供油路，能够对流量、功率和压力的变化状况进行及时反馈，实现负荷传感阀控制功能的多样化与全面性[2]。例如将进油联组合在通用阀中，能够对流量负荷传感控制系统加以有效体现。总体而言，液压节能效果与多路阀组合的智能化程度成正比关系，智能化程度高则节能效果好。

三是电液比例阀控制方面。电液比例阀在工程机械液压系统中的重要部分，其能够对液压信息传递管道加以简化，保证数据传递时间和电信号响应时间的缩短，便于机械操作。随着科学技术的发展，计算机技术的应用能够对柴油机转速与液压油压等参数进行实时监控，保证液压系统的正常运行，强化系统的节能与高效性，减少液压能源的浪费。

二、工程机械液压节能技术的发展趋势

工程机械液压技能技术的发展趋势可从两方面加以考虑：一方面是以功率匹配为依据进行液压节能。在工程机械中应用液压节能技术时，功率匹配问题是影响其应用效果的主要因素，因此在实际应用中应对泵的排量进行科学调节，将泵和发动机进行合理匹配，强化应用效果。目前大部分挖掘机都是对变量泵系统和负载敏感系统加以使用，其中负载敏感系统要求负载压力与流量具备较强的自适应能力，保证负载和泵之间匹配的有效性，并以匹配功率为依据对发动机工作点加以确定，保证发动机油门大小的自动调节，实现系统功率的匹配。

另一方面是机电一体化和自动化的提高。科技的日新月异使得工程机械技术不断发展与进步，这在一定程度上带动了液压节能技术的智能化发展。对于工程机械液压节能技术而言，其将会对计算机等相关技术进行充分利用，从而强化自身的自动检测功能，提高监测的系统化、精准化和可靠性，对各项参数进行有效控制，确保发动机处于节能和高效的工作状态[3]。液压节能技术的智能化发展能够保证液压挖掘机在复杂的工作环境加以自动控制，促进工作质量和效率的提升，但是这需要工作人员设计更高安全级别与更严密的自动修复和控制功能，促进其智能化发展。

结束语

当前工程机械液压技能技术具有多种实现方式，并且不同的方式具备不同的特征与优势，能够有效满足环保与节能等要求。由于工程机械具有高污染和高能耗等特点，将液压节能技术应用于工程机械时，需要积极开发节能环保、具有实际应用价值的机械产品，坚持产品开发与生态环境相协调的绿色理念，保证社会的可持续发展。液压技能技术在今后的发展过程中，需要以当前技术为基础，对其进行深入研究和改革，分析机械实际运行中存在的故障问题，并提出更为优化的解决方案，保证机械运行效率的提高，满足环保、高效与节能等要求。

参考文献：

[1]张纪委.工程机械液压节能技术的发展现状及趋势[J].黑龙江科技信息，2013，25：143.

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【关健词】工程机械；柴油机；控制技术；发展趋势

柴油发动机是工程机械的基本动力装置，其性能优劣直接影响整机性能的发挥。现代柴油机技术以卡特、小松等国外公司产品为代表，对其技术发展进行分析综述，有利于推动我国柴油机技术的进一步发展。

1 结构及材料技术特点

（1）汽缸体采用紧凑设计，灰铸铁整体式结构；增加壁厚和筋板，提高汽缸体结构强度；增加重型轴承座壁板刚度与强度，并获得较大的压缩比；

（2）汽缸盖采用新型错流（cross-f low）设计技术，并在每个气缸上面设计四个进排气口；改进进排气口几何形状，使其具有光滑的过度表面和较小的气流阻力；进排气阀经硬化处理，阀座使用硬质合金钢；采用可更换气门镶座与气门导管设计，并设计高质量钢制层压汽缸垫；

（3）湿式汽缸套具有中部支承结构，便于拆卸维修；应用两步珩磨工艺加工深槽以减少油液泄漏；

（4）单体式活塞（Monotherm）裙部与活塞销座及活塞顶部形成一体，这种设计具有极高的结构稳定性。这种活塞的优点在于：将活塞裙部与销座连成一体，使承载面积增大，进而可以承受较大的气缸爆发压力，最高负荷压力可达250×105 Pa ；由于活塞销无需再支撑活塞裙，因此活塞可以做得更短，例如，在条件有利的情况下，可以实现压缩高度仅为气缸直径的一半，结果使结构更加紧凑；具有强热稳定性的钢制活塞裙部减少了摩擦；配缸间隙的减小促成了更佳的活塞导向作用；极佳的导向性能，尤其在活塞环区域，使得产品油耗和窜气量达到最低水准；Monotherm 活塞结构具有大刚度及长寿命；由于减少了零件数量使装配更加简化；活塞采用磷酸盐喷涂的销膛替代衬套；优化形式的短销结构使其在重量上可以与铝制活塞相媲美。这种活塞适用重型柴油机，图1 是具有Monotherm 活塞的Cat C27 型柴油机横剖面图；

（5）分体式活塞结构设计由上下两部分铰接而成。活塞上部结构由锻钢制成，较铝材具有更高的强度，活塞环位置设置更加灵活；活塞下部是绝热铝制活塞裙部。

（6）铸铁嵌入式铝制活塞结构提高了活塞耐高压性和坚固性；

（7）锻钢曲轴提高了强度和寿命，其特点是具有感应硬化处理轴颈和圆角，材料为热处理渗碳钢，具有极好的耐久性；曲轴轴承具有铜防护层；

（8）两个单程顶置凸轮由发动机飞轮端齿轮传动装置驱动。在飞轮端设置凸轮传动装置大大降低了噪声和振动。为了减小磨损，在凸轮轴前面安装了两个摆式减震器。这两个特点提高了发动机寿命和坚固性；

（9）在气缸中安装电热塞有利于寒冷天气条件下的启动，采用嵌入式温度开关保证了可靠性；

（10）采用高效长冲程设计使燃油燃烧更加充分，效率更高。大排量低转速（34.5l/1750rpm）设计延长了大修周期，降低了使用成本；

（11）涡轮增压器采用钛合金叶轮设计，能够更好的抵抗高速运转所产生的应力和磨损；

（12）发动机安装采用橡胶支承，以减小发动机振动向机架和驾驶室的传播，降低操作人员的振动、噪声水平和疲劳。

2 先进控制技术

2.1 供油系统控制技术

ACERT ™ 控制技术是卡特设计的柴油机系列革新技术，该技术通过先进的电子控制，精确的供油量和进气量控制，使发动机获得最佳的性能、较低的排放、高可靠性和较长的寿命。ACERT 的核心概念是“先进燃烧系统”，其核心模块是ADEM 控制器。ADEM 控制器系列是一种先进柴油发动机控制系统，其中包含发动机控制软件，是发动机的大脑部分。控制器从发动机内置传感器获取数据信息，并对临界参数进行调节，以保持最佳的发动机输出性能。这种控制调节同样对燃油经济性进行优化，并且满足排放要求。系统所有传感器均为远距离安装，并与主控模块相连接。这一系统可对发动机供油量、空气量和其它功能进行同时控制调节。

控制器对嵌入式液压驱动电控喷油器（HEUI）进行控制并在发动机压缩行程实施多重微爆流喷射。液压驱动电控喷油系统是卡特的独有技术。HEUI 已进行精细化设计，与传统的一次性喷射不同，在多重喷射条件下，燃油以众多可控微爆流的形式进入燃烧室，实现了燃烧过程的精确调节，并获得最佳的燃烧形成过程。对HEUI 的改进设计进一步改善了燃烧和供油过程。由此所获得的附加好处是同时改善了发动机噪声和振动控制水平。与机械式供油系统相比较，HEUI 具有较少的运动零件，几乎无需调整，因此可靠性高，维护成本低，适应性强；高喷射压力不受发动机转速影响，降低了排烟和排放，改善了喷油响应速度。

此外，HEUI 供油系统无需外部高压燃油管路，可提供有效、精确和准时的供油。每个喷油器单元可独立进行维护而无需拆卸整个供油系统。

以ADEM A4 型控制器为例，其特点在于能够对发动机进行最先进的32 位电子控制，具有更快的处理速度和更大的存储量；控制器有多种供油方式，以便优化喷油燃烧过程，获得更好的发动机性能和效率；控制调节供油装置以获得单位油耗的最佳性能；具有灵活的供油方式，从而使发动机对各种变化负荷工况需求能够做出快速响应；随时跟踪发动机与整机的工况条件，保持发动机在最高效率工况下运转。

此外，ADEM 系统还具有海拔高度自动减额补偿功能；可对空滤器工况进行指示监控；当油压力未达到规定值前将会阻止发动机启动，起到了冷启动保护和预作用，避免了曲轴轴承因不当所产生的磨损。

2.2 自动功率控制系统

图2 是发动机自动功率控制（APC）系统框图。该系统可自动选择发动机的最佳输出扭矩和供油量，使之与作业类型或当前作业工况相匹配，从而保证发动机功率始终保持在最佳输出状态。具有这种控制系统的发动机广泛适用于挖掘机等现代工程机械。此外，恒定的净功率输出控制功能保证了操作人员的高效率快速操作性能，允许其随时选用冷却风扇等具有寄生载荷性质的辅助装置。发动机可通过自动调节维持功率输出，相反，当负荷需求减小时则会自动降低功率输出。这种转换在低温气候条件下可节省燃油。

1.发动机 2. APC控制阀 3.液压泵 4. APC与加速器备用开关

5.压力传感器 6.A P C控制器 7.加速器应急电路

8.A P C应急电路 9.加速器调节刻度盘 10.电子控制单元（ECU）

11.综合监视器 12.操纵杆 13.大功率开关 14.快速加速开关

图2 APC系统框图

小松WA450 装载机用柴油机设置了两种发动机功率控制模式，即常态工作模式与动力工作模式。操作人员通过简单的旋转工作模式转换开关（图3）即可转换工作模式，从而使发动机性能与装载机作业工况相匹配。常态模式对大多数常态负荷工况提供最高燃油效率；动力模式对坚硬材料铲掘工况或爬坡工况提供最大功率输出。

3 进气流改善控制技术

进气状况的改善主要从涡轮增压冷却和空滤器结构以及进气道改进等方面进行。

3.1 利用ATAAC（空对空后冷却）系统可获得更低的颗粒物、氮氧化物排放和噪声水平

ATAAC 是一种分离式冷却系统，系统引导来自涡轮增压器的热压缩空气，并通过单程空对空铝制换热器对其进行冷却，然后将被冷却的压缩空气送入进气管。由于冷却压缩空气的进入，大大减少了废气排放，满足了环保标准对发动机的排放要求。

3.2 涡轮增压器与后冷却器（二次冷却器）的良好匹配提高了发动机功率

废气涡轮增压器使更多的空气进入气缸，而空对空二次冷却器使涡轮增压器的压缩气流进一步冷却，结果增加了进气密度。由于进气量的增加提高了发动机功率，改善了燃烧过程，减少了发动机排放。通过涡轮增压器精巧的废气门设计还可对增压压力进行精确控制。

3.3 统一的冷却装置和进气流的显著改善

在卡特系列发动机中，发动机冷却器、液压油和传动系油液冷却器与二次冷却器形成统一的冷却装置单元。二次冷却除保持较低的进气温度外同时伴随燃烧室组件的紧密配合、最大的燃烧效率和最少的排放。进气流的显著改善来自于水冷式涡轮增压器、独特的横流（错流）式汽缸盖和单程顶置凸轮设计。此外，二次冷却技术还可减小热应力，避免活塞、活塞环和汽缸套的早期磨损。

3.4 卡特干式径向密封空滤器具有主、次级过滤元件和粗滤装置（图4）

在此空滤器中设计有所谓预过滤装置。预过滤装置由进排气流驱动的二级涡轮机构完成，其原理为：进气流由叶轮推动形成旋转气流，气流中杂物沿外壁分层，然后被排出进入外界空气；剩余的污物集结后由二级清理系统清除，最后经预清洁的气流再次进入发动机空滤器进行进一步过滤。由于空气经过精密过滤降低了发动机磨损和污染。

4 冷却控制技术

4.1 先进模块化冷却系统（AMOCS）

该系统采用独特的双程平行水流（图5），大大增加了冷却面积，提高了冷却效率。其特点如下：

（1）采用双程纵向冷却水流方式，保证了高效的热交换。冷却液由发动机流入底部集水箱的风扇侧，向上流经各个散热子模块的风扇侧，然后越过顶部向下流经散热子模块的发动机一侧，再流入底部集水箱的发动机一侧，之后流回发动机。这种改进的流动模式使冷却液两次流经散热器从而提高了散热效率；

（2）散热器由独立的模块化散热元件组成，并与分段式底部油箱连接，省去了顶部水箱。标准散热片分布为每英寸9 片，也可选择6 片（适用垃圾场作业机械）；

（3）在散热模块元件中设置有铜管道结构以提高可靠性。为了防止冷却液的泄漏，使铜管与大而厚的盖板焊接在一起，以增加焊接强度；

（4）散热模块元件可独立拆装，维修时只需拆卸故障模块而无需拆卸整个散热器，大大方便了水箱维护工作；

（5）散热器模块水箱与独立的二次冷却回路相连接，可获得低温进气流，结果提高了进气密度，改善了发动机排放；

（6）为了延长散热器使用寿命采用喷砂处理工艺。此外，分离式冷却系统通过防护罩使系统和冷却风扇与发动机部件相隔离，从而保证散热器通过侧面和顶部通风管吸入外部周围空气，这一空气温度比发动机部件周围空气温度低得多。此项技术提高了发动机系统效率，减小了散热器尺寸，允许发动机后罩呈斜面形状，增加了驾驶后部视野。由于提高了冷却效率而降低了风扇转速，结果减小了系统噪声。

4.2 变转速冷却风扇

电控变速风扇通过传感器监控发动机冷却液温度、变速箱油温、液压系统油温和进气管温度，依据所测各种数据将风扇转速控制在所需要的数值以保持正常的系统温度。风扇转速的电子控制改善了燃油效率，降低了系统噪声，减少了散热器堵塞。

液压驱动冷却风扇可根据预先设定的时间间隔自动进行反向旋转，以便清除散热器和传动部件中的泥土杂物。风扇由发动机电控模块控制，驾驶员可随时进行反转清理操作。

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【关键词】工程机械;液压节能;现状;发展

一、工程机械液压节能技术的现状

当前实现工程机械液压节能技术的主要途径分为电液比例控制、变量泵控制以及混合动力等，而以上几种节能方式并不是各自独立的，而是存在共通性，只有将其合理结合，才能实现更为优质的节约效果。

（一）变量泵控制方式

当工程机械处在难度较大的施工空间时，变量泵可利用控制排量来解决相关问题，通过控制压力感应、发动机功率以及切换节流调速等方法，减少能源的消耗;正是因为其具有诸多优点，所以在当前工程机械液压节能工作中被推广普及，并且取得了良好的节能效果。变量泵仅能控制排量，随着控制手段的不同，其输出性质也会发生变化，所以根据不同的空间应该选择针对性的控制方式，进而使控制输出适当。变量泵的主要控制途径包括排量控制、LUDV控制和LS负载敏感控制，下文将围绕这三点详细说明。

首先，排量控制从字面来理解，就是对排量的直接控制，通过调整控制压力来取得预期的排量值，主要包括正、负两种流量控制方式，正流量控制即用节流调速替代容积调速，从而增强系统的工作效率，最早用于液压挖掘机当中。就挖掘机来说，一般是使用先导式三位六通多路阀，特点是泵排量和先导操纵压力有变化上的一致性，但是也存在缺陷，即梭阀组使系统更加复杂，也降低了系统的响应速度。而负流量控制系统能有效改善六通多路阀中可能出现的空流及节流损失，属于负荷传感系统的范畴，最早应用在PC系列挖掘机中，在后来应用范围逐渐拓展。例如，日立建机以及卡特彼勒等挖掘机制造商在许多机械生产中都是用了负流量控制系统。

然后，LS负荷敏感控制能够使输出压力、流量与负载需求保持一致，以增强液压设备工作效率。其存在的缺陷主要为当阀开度过大，或者泵的供油输出法没有达到系统规定的流量标准时，其负载元件的速度会受到不良影响，最终导致液压系统整体的稳定被打破。因此在系统流量较高时不宜使用LS控制系统。

最后，LUDV系统是单泵单回路系统，主要为了弥补LS负载敏感系统的缺陷，与一般负载传感系统不同的是，其将压力补偿阀设置在节流阀的后部，另外梭阀的极限压力决定负载压力信号，适用于负载大小差异不明显的设备中，例如小型挖掘机。

（二）电液比例控制的智能化

电液比例技术能够优化繁复的液压信号传递管道，通过电信信号传送液压数据参数，大大缩短系统的响应时间，也便利了挖掘机的的操作。计算机技术的不断进步为电液比例控制的智能化提供了技术支撑，体现在利用计算机能够检测液压系统以及柴油机的压力、柴油机转速等运行数据，以数据为调整挖掘机动力系统的凭证，确保系统的工作状态保持高效、节能。总的来说，以计算机技术为支撑，实现电液比例控制的智能化是未来技术发展的主要趋势。

（三）多路阀多方式组合控制

四、六通道多路阀是工程机械中最常采用的系统形式，多路阀系统中的优先回路可由直通供油路组成;并联回路在中位时能够由直通供油路以及并联供油路共同组成，同时能够反馈压力、功率以及流量的变化情况，使其负荷传感阀的控制功能更为全面。比如在通用阀中组合进油联，从而体现流量负荷传感控制系统。总的来说，多路阀组合的智能化与液压系统的节能效果成正比。

（四）混合动力系统

目前混合动力系统已经被用于工程机械以及汽车制造中。例如公交车以及液压挖掘机。混合动力系统主要分为电能以及压力两种类型的储能方式。

一方面，以电能为储能方式的混合动力系统又分为串联式混合动力系统、并联式混合动力系统以及混联式混合动力系统。串联式混合动力系统指发动机不与动力传动系统直接接触，保证在高效率区域内运行。电动机能够随着负荷的改变自动调整自身的转矩以及转速，发电机以及蓄电池是电动机运行主要的能量供应设备。此种方式能够保证发动机的运作稳定，所以排放以及能量效率都较高，缺陷是电动机额定功率决定了系统的负载能力，所以电动机转速的高低控制是关键。并联式混合动力系统的动力来源主要是发动机以及蓄电池和电动机，相互之间利用转矩合成器和动力传动系统连接，发动机能够为机械行驶提供转矩，同样可由两者共同驱动。当运行速度低、负荷不高时仅依靠电驱动即可。此系统的优点是将电动力和发动机结合驱动，因此动力供应充足。其对控制系统的要求较高，能够避免串联系统的发电机，当机械制动时电动机替代了发电机的功能，并且能够收集制动的能量。混联式混合动力系统是以上两种系统的结合，可分为助力型、双模式型及续驶里程延长型。

另一方面，以压力作为储能方式的混合动力系统分为Cumulo驱动系统、二次调节静液驱动系统以及CPS系统。Cumulo系统主要用于公共汽车制造，其特点是汽车的液压泵与传动轴向连接，汽车制动时传动轴会作用于液压泵，使备罐里的油液泵入压缩器，压缩器再使氮气进入两个高压容器中，汽车启动时气体又会返还到系统中成为驱动的动力。此种方式能够大大降低汽车的燃料消耗，并且其制动器的使用寿命更长，并且缓解了汽车尾气对环境的不良作用。二次调节静液驱动系统，此系统的优点是柴油机仅提供车辆的恒转速行驶能量，或者弥补系统中漏掉的液压，能够保证柴油机在正确的工作区域内。CPS系统的结构简单，并且具有较高的运行效率，所以也是当前汽车回收能量的主要方式，利用发动机以及飞轮的联合驱动产生动力，在利用定压源液压驱动系统实现能量的传送，并且实现汽车的速度控制功能。

二、工程机械液压节能技术发展趋势

功率匹配是工程机械液压系统节能技术的核心，只有改变传统的局部功率匹配，实现全面的功率匹配，才能使节能目的得到实现。局部功率匹配在实际操作中必须要控制泵排量才能使发动机与泵相匹配，同样要调节泵排量才能实现泵与负载的匹配，因此在调节中容易出现相互影响的情况，必须要统筹考虑才能保证正常运行。变量泵以及负载敏感系统是挖掘机主要的液压节能方式，首先通过负载敏感系统中泵有随负载压力和流量做出相适应调整的特点来实现泵和负载之间的匹配，再以两者的匹配功率为前提选择发动机的工作地点，最后调控发动机油门的数值，确保发动机在运行过程中不会偏离最佳工作点，如此便可以实现全局的功率匹配。

三、结束语

综上所述，由于工程机械呈多样化发展趋势，那么工程机械在使用中对环境产生的不良因素就更多，而环境问题已经成为制约工程机械进一步发展的主要障碍。因此开发具有环保、节能性质的工程机械产品很有必要，工程机械产品的开发要秉承与生态环境和谐相处的理念，而这一理念也将成为未来工程机械发展的主要方向。使工程机械设备符合目前环保节约型社会理念的具体方式有：减少发动机排放、增强液压系统工作效率、减少噪音以及减震等等，而节能技术主要由液压、控制两个系统体现，所以也是节能技术优化的关键部分。

参考文献

[1]贺义军.浅谈工程机械液压技术的发展[J].中国机械， 2013（12）.

[2]王有儒.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].科技致富向导，2013（24）.

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关键词：机械电子工程；现状；问题；发展趋势

随着当前我国经济的不断发展，各行各业都有了较大程度的进步，具体到现阶段我国机械电子工程行业的发展中来看，虽然其已经成为了国民经济的重要支柱产业，竞争力也得到了较好提升，但是同时也面临着各种问题和缺陷需要弥补，这也就需要着眼于机械电子工程行业进行深入探究，促使其能够在未来表现出更为理想的发展速度和规模。

1机械电子工程行业现状分析

（1）机械电子工程行业已经成为国民经济支柱产业。现阶段我国机械电子工程行业发展迅速，已经成为了当前国际贸易中不可或缺的一个重要组成部分，尤其是随着当今社会的不断发展，人们对于机电产品的需求量和关注程度正在不断提升，相应的出口也就显得越来越关键，受到了国家的高度关注，因此，也取得了极大地发展效果。自加入世贸组织以来，我国机械电子工程行业更是面临着新的发展机遇，经过几十年来的发展，我国机械电子工程在外贸方面的表现越来越抢眼，已经成为了我国国民经济发展中的第一大类出口商品，为社会的进步做出了较大的贡献。（2）机械电子工程行业的竞争力正在不断提升。当前我国机械电子工程行业的发展还表现在竞争力的明显提升上，尤其是对于现阶段经济全球化发展趋势越来越明显，国际竞争力更是显得极为必要，机械电子工程行业只有在国际中具备较强的竞争力，才能够较好提升其发展水平，并且为国民经济的发展做出贡献。我国机械电子工程行业的国际竞争力正在不断提升，这一点从我国机电产品的出口数量不断增加中就能够得到较好体现，此外，我国机械电子工程行业国际竞争力的提升还表现在相应的技术手段创新和优化上，因为我国机械电子工程行业中涉及到的各类技术手段都取得了较大的改进和优化，已经处于世界先进行列，因此，其发展必然也就极为顺利，能够为机械电子工程行业国际发展提供较强的支持。

2机械电子工程行业发展问题分析

（1）产品结构单一问题明显。从现阶段我国机械电子工程行业的发展中来看，其产品结构单一问题是比较严重的，尤其是从市场中来看，我国机电产品的集中指数较为明显，集中程度极高，这一点虽然能够较大程度上促进某一产品的发展和创新，但是同时也存在着一些隐患问题。在机械电子工程行业产品的出口中，这种产品结构的单一性表现更是存在着较大的隐患问题，其很容易造成机械电子工程行业出口的较大波动，也容易受到市场风险的影响，对于我国机械电子工程行业国际竞争力水平的提升存在着较大限制。（2）自主创新能力有待提升。从现阶段我国机械电子工程行业的发展状况上来看，虽然相应的技术水平已经得到了较大程度的提升和优化，具体的生产技术和创新能力也有所发展，但是自主创新水平依然不足，依然需要在今后机械电子工程行业研究中引起高度重视。这种自主创新能力水平较低的表现主要就是因为投入力度不足，我国很多机械电子工程企业在自主研发方面投入的资金是比较少的，往往都在销售额的10%以下，进而也就极大程度上限制了我国自主创新研发的进程，和国外发达企业相比存在着较大的差异。

3机械电子工程行业未来发展趋势

结合当前我国机械电子工程行业发展状况及其存在的各方面问题和缺陷来看，要想促使今后机械电子工程行业得到较快的发展，必须要重点关注以下几个方面的内容：（1）注重产品的多元化发展。针对现阶段我国出口机电产品过于集中和单一的问题来说，要想切实高效提升今后我国机械电子工程行业的发展速度，促使其为国民经济发展做出更大贡献，就需要从多元化入手进行研究，全方面提升我国机械电子工程行业中各个方面的发展速度和产品竞争力，争取在机械电子工程产品出口中表现出“百花齐放、百家争鸣”的现象，最终促进我国机械电子工程行业的全面发展，更好地应对未来可能出现的各种国际性危及，保障出口的顺畅性和可靠性。（2）加强对于技术研发的关注和投入。结合当前我国各机械电子工程企业对于研发工作重视程度不足以及对于研发工作的资金投入力度不够问题来说，为了保障该行业持续发展，创新研究成果不断出现，必须要着重加强对于该方面的改善和优化，切实提升我国机械电子工程行业中对于研发和创新的投入力度。基于这种研发创新的关注和投入来说，首先应该明确研发方向，结合今后社会发展中对于机械电子工程行业的发展要求，明确相应的创新研究内容，并且基于研发创新的需求给予资金以及其它方面的满足，保障创新研发工作的高效进行，促使其能够成为未来机械电子工程行业发展的竞争力核心所在。

4结语

综上所述，对于我国机械电子工程行业的发展来说，虽然我国目前已经取得了较为明显的进步，但是要想在未来发展中具备较强的国际竞争力，必须要着眼于当前存在的各方面问题进行重点探究和完善，不断提升我国在技术领域以及管理层面的优越性，促使机械电子工程行业不断可持续发展。

参考文献:

[1]张俐.我国工程机械行业的现状与发展对策[J].科技与企业,2014,02:2.

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关键词：机械电子工程；现状；发展趋势

引言：

机械电子工程是一门以计算机为基础，多种技术相结合的综合性的学科，也被称为机电一体化技术。它是社会技术高度发展的产物，是社会发展进步的一个重要标志。伴随着机械电子工程行业的深入发展，在国民经济中所占的比重越来越大，国际竞争力也越来越大，在促进社会发展和提高人们生活水平质量方面都起到无可替代的作用。但在机械电子工程行业全面的发展和壮大的过程中任然存在着一些列的问题，影响着它健康、有序的发展。

一、我国机械电子工程行业发展的现状

我国机械电子工程行业已经成为我国经济发展的支柱，它作为社会经济和技术高度发展下的产物，是衡量我国对外贸易和国际影响力的一个重要的标志。近年来，机械电子工程行业的全面发展，涉及到我国各个行业领域，成为了我国国家政策和重点扶植的行业。经济全球化的发展更是为我国的机械电子工程行业提供了发展机遇，带动了我国对外贸易总值，成为推动我国经济增长的主要力量。随着我国机电系统的逐步成熟和稳定，在发展和壮大的过程中，更加的多元化，发展方面更加明确，在促进国民经济和对外发展方面都具有巨大的影响。机械电子工程行业的快速发展，技术的不断进步，使我国机械电子工程行业在国际中的竞争力也在不断提升，据数据显示，我国的对外出口机电产品正在逐年的增加，出口总额不断的提升，使我国成为机电出口产品的大国之一，为我国机电行业的提供了更多的发展空间和更广阔的发展市场。

二、我国机械电子工程行业在发展过程中存在的问题

第一，行业的关联度减低。我国的机电业发展市场集中，产品结构单一，使机电产品在发展中存在很大的风险性，容易受到影响和波动，特别是从长远的发展角度而言，市场和结构的单一都不利于行业的发展和创新，久而久之，也会导致其国际竞争力的降低。第二，自主创新能力欠缺。我国机电行业以大中型企业为研发主体，但这些企业对于自主创新和产品的研发重视度不够，对于资金的投入不够，使行业发展确定资金保障和创新基础。第三，人才的缺乏。受我国机械电子工程行业发展时间限制，在人才的培养和利用上还存在着很大的问题，人才的缺乏将会直接导致行业发展局限性。人才在机械电子工程行业中是主导者也是实施者，是技术的研发者和创新意识的构造者，对于产业的发展起着觉得性的作用。机械电子工程行业在发展的过程中，各个方面都需要人才的参与，人才是保障其行业持续、稳定发展的基本因素，对于提高产业发展技术，促进产业市场竞争力的提高都起到十分重要的作用。

三、我国机械电子工程行业未来发展的趋势

随着科技水平的提高和社会经济的发展，我国的机械电子工程行业的发展也取得了长足性的进步，进入了一个新的发展阶段。在未来发展中重视专业深度的培养，摆脱发展的局限性和单一性，积极的培养复合型的人才，为机械电子工程行业在未来的技术发展和科学研究中提供更多的人才支撑，以适合未来对机械电子工程行业发展的需求，满足市场的变化，提高市场经济的发展和国际市场的竞争力。近年来，随着计算机技术的深入发展和广泛应用，带动了机械电子工程行业的发展，促进了电子工程行业向智能化发展方向的转变。科学技术作为电子工程行业发展创新的根本，在发展中，将计算机网络技术与电子技术相融合，成为了机械电子工程行业在未来发展的必然趋势。机械电子工程是机械技术和电子技术的结合，在改变了传统的机械技术生产模式的同时，将虚拟的电子技术应用在生产中，带动了生产的发展，在社会经济发展和人们日常生活中都具有重要的影响。机械电子工程行业作为国民支柱行业，在未来发展中具有更多的可能性和发展空间，这就要求我国在发展机械电子工程行业过程中，要加大技术的研发，解决其发展过程中存在的问题，有效提高机械电子技术的制造水平。结束语：我国机械电子工程行业的发展经过了多个发展阶段，在不断的摸索和探究中，不断的壮大和发展，逐渐成为了影响国民经济的一个重要的因素。机械电子行业作为时展下的产物，具有相当乐观的发展情景。在未来的发展要加强技术的创新和突破，加强对人才培养，提高产业的关联度，提高机械电子技术水平，促进机械电子工程行业持续、稳定、高质的发展。

参考文献：

[1]孙建民;机械电子技术的发展及其对产业的作用[J];科技创新与应用;2014年23期.

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关键词：机械工程；智能化；重要性；发展趋势

引 言：新经济时代是智能化的时代，经过长时间的研究拓展， 智能化有了长足的发展，而科学技术的逐渐进步和人们需求的日渐增加正是智能化发展的现实基础。目前，智能化技术逐渐运用到社会发展的各个领域，影响着人们生活的方方面面，为人们的生活提供了便捷。

1 实现机械工程智能化的重要性

1.1 机械工程作为一种与机械的生产和应用具有密切关系的学科，其通过对科学和实践的有机结合，在机械设备问题的解决过程中起到了至关重要的作用。而在社会的发展和运行过程中，机械设备作为拓展生产范围和促进生产事业发展的重要载体，因而在各行各业中各种机械得到了广泛地应用，加上机械工程中包含了多种机械与控制技术，在机械研发与应用过程中都离不开机械工程的应用，因而必须对机械工程进行有效的分析。

1.2 智能化涉及了方方面面的技术知识，因而在时代的发展过程中，智能化是未来发展的必然趋势，尤其是随着科学技术的不断发展，为智能化的发展注入了强劲的动力，使智能化的广度与深度得到了极大的拓展，因而机械工程的智能化对于我国机械事业的发展具有不可磨灭的贡献，加上其发展前景十分广阔，因此必须对智能化的机械工程发展趋势进行探究。此外，机械工程在人类的生存、生产和生活过程中提供了良好的物质基础，能有效促进企业生产机械设备的安全高效运行，通过机械工程智能化的实现，为社会生产力的发展注入强大的动力，并通过智能化的实现降低生态环境的影响，所以实现机械工程的智能就显得十分必要。

2 机械工程智能化要点分析

2.1机械工程

机械工程是与机械生产和使用密切相关的学科， 通过科学与实践经验的结合，解决与机械设备相关的各种问题，具体来说，社会生产离不开机械设备， 没有机械设备的生产只能是小范围的生产， 并不能实现规模性生产，机械工程的出现使得机械设备的使用更为普遍， 从而使规模经济成为可能。机械工程涉及机械、控制技术等多种知识， 研究机械的研发、使用以及维修等多种内容， 始终贯穿于产品生产的各个环节， 广泛应用于社会发展的各个领域。

2.2智能化

智能化是社会发展的总体趋势， 它并不是一个简单的涵义，而是一个涵盖较广的综合体系，这一体系涉及多种技术， 并将这些技术运用在某一特定用途中的智能化的综合。随着科学技术的进步， 智能化不断发展，智能化程度的加深以及智能化技术的发展使得智能化的应用范围越来越广， 逐渐拓展到建筑、生产等多个领域而科学技术的日益更新更是为智能化不断创新， 从而拓宽了智能化的深度和广度。同时， 新时代的经济要求决定了智能化发展的必要性。总之， 智能化在未来具有极为方阔的发展前景。

3 机械工程智能化发展现状

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。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困难，走上科技、智能发展的轨道。

4 机械工程智能化的发展趋势

4.1管理智能化方向

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。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。

4.2产品智能化

随着时代的发展，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。

4.3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。

4.4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。

5 结束语

机械工程智能化发展对于国民生产、生活以及国民经济的发展等方面都具有重大意义，要构建科学的、合理的、系统的机械工程智能化发展体系还有待未来进一步的研究、探索。总之，只要我们正视机械工程智能化发展过程中出现的各种问题，积极拟定措施并实施，就一定能够合理利用现有的资源以及创新的技术，不断满足顾客的需求以及生产、生活的需要，保证机械工程未来的智能化发展顺利。

参考文献：

[1]王朝.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].机械工程，2012（3）.

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关键词：机械工程；自动化技术；创新；开发

在机械制造业中，其发展离不开自动化技术，所以密切分析并开发有效的机械工程及自动化科技有着重要作用，只有科学技术与实践的不断发展，才能实现有效创新，机械工程与自动化技术相结合是我们一直追求的目标，随着国家经济水平提高，相关部门也开始重视对其有效的实践与开发，开发过程中更离不开创新，创新既是动力也是一种无形的压力，在此要求下，下面具体进行几方面分析：

1机械工程自动化技术内涵

新时期,我国装备制造业实现了突飞猛进的发展,各项技术均致力于同国家基本国情相契合,快速推进经济建设发展,实现传统工业向现代化工业的变革与创新。当然,实践过程中仍旧包含一些不足问题,即装备制造业对人们赖以生存的生态环境形成了一定的负面影响,为此我国应持续的吸纳先进国家柔性制造行业之中的各项精品成果为我所用,使自身装备制造工业能够不断的壮大发展、更加成熟,这恰恰是我国需要面临的基础事实,也是最为重要的问题。实践过程中我国应将世界先进技术作为根本依托,针对自身装备制造行业的现实发展状况,利用不断引进、刻苦学习、全面消化、合理仿制、深人研发、积极改进、全面开发与推广,形成符合我国装备制造行业特色的机械工程自动化技术系统。

2创新实践的重要性分析

2.1提高经济效益与竞争力

自改革开放以来，我国经济一体化发展和经济全球化发展迅速，在面对国外机械制造业的大量侵袭，我国的机械制造业顶着非常大的发展压力。要想在如此大的竞争力下生存，我国机械制造业必须要重整过去的旧装备，在此基础上不断进行完善和创新，开发出新型技术，制造科学、合理、先进的产品。许多机械制造业将自动化技术与机械工程的有效结合，创造出更高质量的产品来满足消费者的需求，提高企业的经济效益，同时提高我国机械制造业的经济发展水平，在国际竞争中拥有一定的竞争能力。在竞争力如此激烈的时代，我国采用自动化技术与机械相结合的方式，为我国机械制造业在国际同行中赢得了不少赞赏。

2.2有利于培养创新型人才

从人才管理方面看，提高创新实践活动效率，必须要与相对应的人才给予支持，这对人才的培养与锻炼是非常重要的，在此过程中要求人才的专业技术知识必须过关，同时也应该勇于创新，发现问题积极学习，不断提高自身水平，相关技术人才要多加练习，进一步提升机械工程及自动化创新实践的有效管理。相关部门也应该积极对该方面人才进行知识培训，不断丰富自身经验，为国家经济发展尽有效力量。

3机械工程及其自动化的发展趋势

机械工程及其自动化技术自兴起以来，经历了较长的发展历程，可以说聚集了各种专业的长处，并进行改革。如今较热的计算机专业、机械制造专业、移动设备专业等都应用机械自动化专业。机械的自动化必然朝着环保持续、具有新科技成分的方向发展。

3.1机械工程的集成化

利用自动化机械加工技术，能够确保企业减少在加工过程中投入的资金。利用自动化机械加工模式，并在整个加工的过程中利用集成化自动化技术，不断完善原有的制造水平，才能为社会提供高品质、高质量的产品。通过在机械制造业使用集成化技术，能够将生产经营与工艺加工流程有效的结合，降低对产品的资金投入，提高企业的收益。在不断为大众提供高质量、高品质的产品与服务时，不断完善企业的制造水平和加工工艺，才能够保证制造业在市场中的持久竞争力，让企业拥有强大的市场。

3.2机械工程的虚拟化

利用计算机仿真虚拟技术，可以模仿机械工程的虚拟工作流程。添加人工智能系统，并利用多媒体进行监控，实现了人员优化的目的，让虚拟化自动化得以更好的应用。虚拟化加工技术的应用，最大限度的缩短了加工时间和生产周期，提高工作效率的同时，避免了人工生产对系统所造成的危害。由于整个加工流程变得更加自动化，省去了大量的人力，进一步节省了企业的资金支出，变向的提高了企业的收益。采取计算机仿真技术，融合先进的机械加工技术，确保整个加工流程自动化的同时，有效降低机械制造的加工成本，让自动化机械生产技术带动同行业迅速发展。

3.3机械工程的柔性化

在进行机械制造和加工的过程中，采取柔性化加工模式，既能达到预期的加工需求，又能保证整体工作流程更加完整统一。在柔性化加工技术中，合理的将原有的自动化加工系统与生产柔性化相结合，满足了对加工时间合理分配的需求，让计算机在处理程序的过程中，避免单一操作模式对系统造成机械损伤。柔性化加工模式被现代诸多企业所应用，这种加工方法能够尽可能保证用户所需，让整个生产过程变得平稳、有序。由于人们对生活必需品的要求日益增高，利用柔性化制造模式，能够为不同阶层的消费人群，提供可靠的物质保障，这也是机械加工柔性化的最终目的。

3.4机械工程的智能化

随着机械制造工艺与加工工艺的完善，在机械制造的过程中，将人工智能技术与传统的加工技术相融合，让整个生产流程变得智能化，取代了原有人为繁琐操作的工作流程。采取智能化机械加工技术，可以有效的保证机械加工的过程更加顺利，减少对人员的使用，降低整个工作流程的危险系数。利用智能化生产技术，能够最大限度的降低人员成本，保证整体的加工质量，提高工作效率；利用智能化加工技术，不断完善加工系统，能够更加方便高层领导对整个企业的管理。智能化加工技术无须投入过多的人力和物力，领导部门在进行管理的过程中，也免去了许多繁琐工作所带来的困扰和麻烦，提高工作效率与产品品质的同时，为企业营造一个良好的口碑，确保企业在同等行业的市场中拥有良好的竞争力，让企业立于不败之地。

结束语

科学技术的进步是在相对宽松的社会环境和科学研究潮流上不断发展的。改革开放以来，我国以科学技术是第一生产力为宗旨，极其重视科学技术的发展。机械自动化水平有了进一步的提高，且正逐步应用于生活实际当中。因此机械制造业非常注重先进科学技术的发明和引用。为在如此竞争激烈的市场中赢得一线生机，企业只有不断的寻找先进的技术，改善原有设备，发明出工作效率更高的技术，对机械工程机自动化技术进行科学合理的创新实践，提高机械制造业整体的竞争能力及经济效益，提高我国机械制造业在国际市场中的综合实力。

参考文献

[1]吴波涛.基于机械工程及自动化创新实践开发的探究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012,4:211-212.

[2]陈鹏.浅析机械工程及自动化创新实践的开发[J].电子世界,2014,6:233.

[3]兰宏军.机械工程及自动化创新实践开发[J].企业导报,2013,13:195-196.

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【关键词】机械化衬砌施工；裂缝；蜂窝麻面；表面不平；厚度不均

中图分类号： [TV91] 文献标识码： A 文章编号：

渠道工程机械化衬砌施工是南水北调东线鲁北段小运河工程的重要内容之一，它是一项比较新颖的施工工艺，在南水北调中线工程首次大规模推广使用，经过近几年来的工程实践，该项工艺已初步成熟。机械化衬砌工作流程主要为：渠床整理排水系统施工复合土工膜施工聚苯乙烯保温板施工混凝土衬砌施工伸缩缝施工。

机械化衬砌施工具有工作效率高，节约人力资源，混凝土振捣密实性好、外观美观等优点，但倘若施工过程控制不好，也会带来诸多问题。在此，本文就机械化衬砌施工中经常遇到的几点问题做一下讨论与总结。

1、混凝土衬砌板裂缝

裂缝可谓是机械化衬砌施工时最常遇到、也是最易发生的一类质量问题。由于混凝土衬砌板属于薄壁结构，外露面积大，抗压强度高但抗拉强度低，适应拉伸变形和不均匀变形的能力较差，受基础、温度、光照、风力等因素影响较为明显，容易产生裂缝。

（1）塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝是指混凝土未凝结硬化前，还处于塑性状态时表面因失水较快产生收缩，混凝土强度不能抵抗这种收缩应力而产生的裂缝。此类裂缝主要表现为龟裂，常出现在混凝土表面，形状长短不一，裂缝较浅，一般在混凝土浇筑后2~3h 左右出现，特别是当外界气温高，风速大，气候干燥时易出现。

预防塑性收缩裂缝的最好方法是加强洒水养护，遇大风或烈日天气应停止施工，对已完衬砌板用湿润草栅等材料覆盖，再用塑料薄膜包裹保湿，防止表面游离水分蒸发过快，降低混凝土的收缩应力。另外，严格控制混凝土的水灰比，掺加高效减水剂提高混凝土的和易性，选择级配良好的砂，减小空隙率，充分振捣密实，并及时对表层进行收光。

（2）干缩裂缝

干缩裂缝多出现在衬砌板养护结束后一段时间或浇筑完成两周后，此类裂缝出现在衬砌板表面，多沿短边方向分布，纵横交错，无规律。主要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致收缩变形不同的结果，受天气条件影响，混凝土表面水分损失过快，胶体中水分蒸发引起毛细管引力，胶体空隙受到压缩而产生较大变形，而内部水分损失较小，变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而使衬砌板表面出现裂缝。

预防干缩裂缝的主要措施有：第一，选用干缩较小的水泥品种。如干缩值较小的硅酸盐或普通硅酸盐水泥、用水量低的贫水混凝土和砂率低的干硬混凝土干缩率均相对较小。第二，合理调整混凝土配合比。采用低水灰比，降低砂率，尽量采用粗砂，一般情况下，混凝土的干缩率会随着用水量、水泥用量及砂率的减少而降低。第三，加强混凝土洒水养护。在达到一定强度之前让衬砌板表面始终保持湿润状态，延迟干缩的发生，防止内外收缩应力差过大，保证内外同步收缩变形直至凝结硬化。

（3）沉陷裂缝

沉陷裂缝多属贯穿性裂缝，常见于渠床换填处，高填方渠道和工程地质不稳定区域，往往上下或左右有一定的错距。其产生原因是地基压实不均，局部有松软土基，渠道填方预沉降不够，堤基因失水而造成不均匀沉降，当地质滑动拉力超过混凝土抗拉强度时就会发生拉裂现象。

防止沉陷裂缝的主要措施有：第一，地基夯实均匀。此种方法是杜绝衬砌板产生沉陷裂缝的最有效方法，对松土、填土地基进行充分的夯实和加固，给回填基础留出一定预沉时间，对整个渠床整平并压实均匀，防止地基产生不均沉降。第二，及时切缝。衬砌完成后要及时进行切缝，将衬砌板分成适当大小的块，可以很好适应地基不均匀沉陷所产生的拉应力，从而防止混凝土衬砌板产生沉陷裂缝。及时切缝不但可以预防沉陷裂缝，其对预防塑性收缩裂缝和干缩裂缝以及诱导其沿切缝方向发展都起到很好的作用。

2、混凝土衬砌板蜂窝、麻面

由于机械化衬砌板结构较薄，受气温、地下水位及振捣设备工作状态影响较大，施工时衬砌机振捣设备工作倘若状态不佳，混凝土面板容易产生蜂窝、麻面，再逢气温低、地基含水量大时还容易发生冻胀，一旦不能控制，混凝土强度将停止增长，蜂窝麻面继续发展成空鼓，直至造成表层大片脱落，引发严重质量问题。

预防蜂窝麻面的主要措施有：第一，振捣密实。定时检查衬砌机振捣设备工作状态，确保所有振动棒正常工作，控制衬砌机行进速度，充分振捣，防止漏振。第二，降低地基含水量。首先，将地下水位降至施工作业面至少1m以下，禁止在水淹地基的环境下浇筑砼；其次，保证排水设施的排水通畅，及时将地基中水分排出，防止地基含水量过大。第三，做好冬季蓄水保温。对衬砌好的混凝土面板，主要是渠底衬砌板，在寒冷季节要做好蓄水保温措施，蓄水水深度一般在60～100cm。

3、混凝土衬砌板表面不平

衬砌板表面平整度是外观质量评定的重要指标，抹面工作一旦控制不好，经常造成衬砌板表面凹凸不平，不但形成质量问题而且影响美观，这主要是由于抹面机初期抹面整平不到位，人工二期找平磨光不达标所致。

解决此类问题的措施主要有：第一，渠床整理要平整。人工修坡要平整，复合土工膜铺设严禁出现较大褶皱，聚苯乙烯保温板铺设平整且衔接无缝隙。第二，控制抹面质量。抹面机抹面分三次进行，第一次抹面用抹盘进行初次整平，第二次抹面在第一次抹面15～20min后进行，仍采用抹盘进行找平，第三次抹面采用抹片进行，主要提高混凝土表面的光洁度。抹面机抹面之后立即进行人工抹面，进一步提高表面的平整度和光洁度。

4、混凝土衬砌板厚度不均

衬砌板厚度直接关系到工程质量和项目成本，其主要取决于渠床开挖时是否存在超、欠挖现象和衬砌机工作时的状态。据不完全统计，目前机械化衬砌施工中混凝土损耗量高达10～15%，在很大程度上提高了项目成本及影响了工程质量。

为保证衬砌面板厚度符合设计标准以及最大程度上减小混凝土损耗量，在施工过程中必须做好两点：第一，渠床整理要符合设计要求。严格控制渠床开挖的高程及平整度，防止超挖或欠挖。第二，保证衬砌机正常工作状态。衬砌机上下行走系统对浇筑厚度起着至关重要的作用，根据经验可知，衬砌机行走系统在运行过程中并不是一成不变的，由于衬砌机在行走过程中会受到垂直于坡面的反向作用力，该作用力会使衬砌机产生位移，通常会造成衬砌板厚度加大。因此，在施工过程中，测量人员必须全程跟踪，每衬砌12m要校核一次衬砌机轨道的方向和高程，保证衬砌面板厚度满足设计要求。

结语：

以上针对每条问题所列的预防措施并不是独立的，而是相互关联的，如及时做好渠床整理这一项工作对预防裂缝、保证衬砌板表面平整、厚度均匀等都起到一定积极性作用。为了确保机械化衬砌混凝土面板的内在和外观质量要求，达到内实外光的效果，在施工过程中应该对每一个工序进行严格控制。随着科学技术的日新月异，各种建筑材料、机械设备及生产工艺越来越先进，只要从态度上给予足够的重视，我们相信以上所列的问题会越来越少，机械化衬砌的质量也会得到更大的提高。