马 雷,李晓龙
(辽河石油勘探局筑路工程公司,辽宁 盘锦124000)
关于信息化对工程机械传动技术的影响研究
马雷,李晓龙
(辽河石油勘探局筑路工程公司,辽宁盘锦124000)
摘要:随着现代科学技术的快速发展,社会及相关行业领域对工程机械运作效果的要求也不断提升。为适应社会及行业发展的需要,工程机械行业开始对其传动装置领域内的产品进行信息化改进,其中包括机械传动中的信息动力阀控制技术、流体传动中的微机数据处理技术,及电传动中的电驱动技术,从而实现传动技术运行效率的提升、能源消耗的减少及应用范围的拓展。
关键词:信息化;工程机械;传动技术
现阶段,工程机械的应用范围主要在于机械制造业,随着发展程度的不断深化,工程机械类产品在相关建设领域得到了越来越广泛的认同,包括设备挖掘、电梯制造、机械打桩等。为进一步促进工程机械的发展,该行业领域开始逐步引进现代化信息技术,促使设备操作更加精确化、高效化。为促进工程机械产品的不断革新与发展,下文对信息化技术在工程机械传动技术中影响进行分析。
工程机械传动即是机械设备通过齿轮运转、链条牵引、液压或摩擦动力实现动力传递的活动,机械部件通过传动才能够实现零部件的运转,从而发挥自身功能。根据动力源差异,工程机械传动可分为机械传动、流体传动及电传动。机械传动较为基础,是对动力进行直接性传递的机械活动,主要依靠齿轮咬合、链条转动、皮带传输等方式实现传动;流体传动则是建立在液、气体动压基础上的力量传输,又可分为液压传动和液力传动;电传动相较于机械传动和流体传动,运用领域较窄,但可达成远距离的能量传递,是通过电动机的电能转换,实现机械能传动的技术。在工程机械行业中,传动装置作为该行业的重要机械类型之一,对工程机械产品的发展与推广具有重要影响。随着社会发展逐渐走向信息化,工程机械的传动装置也开始引入计算机控制设备与电子动力系统,传动技术正在发生着重要变革,下文对信息技术在工程机械传动技术中的影响进行分析。
2.1机械传动技术中的信息动力阀控制技术
早期的机械传动技术对动力流的控制以滑阀为主要工具,滑阀的动力控制方式较为直接,当设备部件进行动力信息处理时,滑阀可直接影响其工作状态。滑阀是较为典型的机械传动技术,但由于技术水平限制,其对传动力度和位移的控制缺乏足够的精确性,由此带来微电子动力流控制技术的出现于应用。该技术主要是在机械传动技术的基础上通过信息化的数据处理功能,实现动力阀在力度和位移中的准确性,称比例阀与伺服阀,该动力阀的出现与应用是机械传动技术朝信息化方向发展的标志。而随着信息技术的进一步发展,比例阀与伺服阀逐渐为信息化程度更高的脉冲开关阀与电磁阀所取代,后者在机械动力传输工程中得到了越发广泛的运用,使得机械传动技术中机械直接参与的动力流处理工作进一步减少,同时代之以信息数据处理技术,有效提升了动力流控制的精确性、操作效率性及方法灵活性。
2.2流体传动技术中的微机数据处理技术
在流体传动技术中,液力变矩器是重要的机械能传输装置,该装置以液体为运作介质,通过涡轮、泵轮及导轮共同构成的流体传动元件,促使变矩器的叶片角度随着涡轮和泵轮的转速进行相应改变,从而实现自动变矩。传统液力变矩器的缺陷在于流体传动率的运作较为低效,在传动负载过大时,虽然传统液力变矩器能够扩大变矩比,但能量传输率低,甚至可能出现下降趋势,严重影响流体传动设备的整体运作效率,造成能源浪费。液力传动技术的工作内容不仅是提供动力传送,还包括动力流的信息处理等,因此可将现代微机数据处理技术代替传统的液力变矩器,通过相应的软件帮助整合动力传递信息,从而实现动力流向信息流的转变,提升流体装置的工作效率。以川崎旗下制造的混合动力转载机65ZHybrid为例,该机器的流体传动装置取消了液力变矩器,代之电机与行星齿轮进行驱动辅助。当传动负载超过装置发动机的变矩能力时,行星齿轮排则开始与电机联合运作,对系统驱动进行援护,保障传动系统能够在常规运作效率下完成大负载量的变矩工作。此外该流体传动系统还可对刹车时产生的装载机动能进行储备,必要时予以释放,实现燃料消耗的减少。
2.3电传动技术中的电驱动技术
工程机械中的点传动技术由于对电机等电磁装置的要求较高,因此该技术的实际运用范围相比于机械传动技术及流体传动技术较为狭窄。电传动装置主要应用于大型矿山的开采工程中的超大吨位工矿电轮车。由于电传动技术与电子技术在运作原理中存在相通性,省略了部分能量信息转换工作,因此微电子信息处理技术在电传动装置中的运用较机械传动装置与流体传动装置更加快捷、便利。随着电传动技术信息化程度的不断提高,电驱动技术在该领域的运用也越发广泛。以日本机械制造商小松公司旗下的混合型电动挖掘机PC200-8为例,该挖电动挖掘机即将采用电驱动技术代替原有的液压驱动。当设备运行时,回转电机能够将回转元件运作过程及设备刹车时产生的能量进行存储,在必要时释放以实现能量的高效利用。除了电驱动技术,近年来还出现了信息化的变流控制技术,对电传动设备中直-直、交-直、交-直-交的变流模式进行信息化控制。以电驱动技术为代表的电传动微机信息处理技术,可帮助减少能量的额外输出,降低燃料消耗,满足节能减排的发展需要,适应了现代化的工程建设。信息化变流控制技术可提升变流的效率与精确性,可在高铁、飞机及风力发电等领域开展应用。
信息化技术的引入可在一定程度上提升工程机械传动技术的应用效果,表现在机械传动中的信息动力阀控制技术、流体传动中的微机数据处理技术,及电传动中的电驱动技术。通过信息化管控,可帮助提升传动过程的精确性、效率性、节能性,不断拓展传动技术的应用领域和深度,从而促进工程机械行业的进一步发展,为现代工程建设事业的信息化发展做出贡献。
参考文献:
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[2]赵丁选,等.信息化对工程机械传动技术的影响[J].液压与气动2013,48(09):1-8.
[3]胡传正,魏彬.电传动技术在工程机械上的应用[J].工程机械,2011,42(08):56-60.
作者简介:马雷(1973-),男,机械工程师,本科,从事工程机械的管理与故障分析工作