文/刘旭然
用创新驱动工程机械智能化
——访广州贝仕达工程机械有限公司总经理叶红珊
文/刘旭然
叶红珊近照
工程机械智能化水平的高低影响着我国城市建设的速度。广州贝仕达工程机械有限公司总经理叶红珊一直致力于机械技术的智能化研究,她在原有液压技术的基础上,将电子与机械有效结合,在机械的动力中完美融合电子操作,研发出电子液压技术,在提高了智能化水平的同时,解决了原有技术中存在的多种问题。近日,叶红珊在接受采访时介绍了她在机械技术改良与创新方面所取得的成绩。
问:叶总您好,城乡建设的加速推进,对工程机械技术的发展水平也提出了更高的要求,请您介绍下目前我国工程机械领域的技术发展现状。
叶红珊:工程机械技术水平的高低,直接影响到工程建设的质量、进度、安全以及后续维护等方面。随着计算机信息化、自动控制、电子通讯等多种现代技术的发展,工程机械技术正在从传统方式向多种技术融合的智能化方向发展。施工过程的机械智能化不仅可以提高工程机械的操控性、平稳性、舒适性及安全性,还可以提升工作效率,减少施工人员的劳动强度。工程机械的智能化发展可实现对机械的编程控制及遥控操作,代替人脑来完成诸多工作,并使许多工作变得简单。编程控制机械通过改变工程机械的控制程序,完成不同的任务,以适应不同环境下的工作需要,一旦外部施工环境和施工对象发生变化,重新编写控制程序即可。而遥控操作工程机械经常被用于危险难以进入的作业环境,如水下、高温、高压、核辐射环境,由操作者通过远程控制完成作业任务,不仅提高了作业效率,还最大程度地保证了安全。
问:您从事工程机械领域的研究已经有20多年了,您最为自豪的成就有哪些?
叶红珊:我一直从事工程机械的技术改良与创新研发工作,改进了多种挖掘机、掘进机、采掘机等机械的技术与性能。特别是近年来,我把液压传动技术的改进作为研发重点,将电子技术与机械技术相结合,研发出了电子液压技术,该技术在液压传动过程中,通过接收模拟数字信号,连续成比例地对输出的流量或压力进行控制,同时利用计算机系统来达到监测、控制的目的,实现对液压系统相关参数的实时监控。目前,该技术已经成功应用于多种机械的改造当中,公司也因此生产出可液压凿岩的掘进机、小型履带式液压挖掘机、液压支撑采掘机、液压驱动集料星轮采掘机及全液压驱动采掘机等产品,在不同的施工用途上提高了工程机械的性能。
其中,带有电子液压控制系统的新型挖掘机配备了PLC控制器,驾驶员可通过该控制器来控制与液压系统连接的多级液压油缸和液压缸动作,提高传动效率。同时,该挖掘机设置了可转动摄像机,通过摄像机来采集四周的高清影像,驾驶员则可以从影像中清楚观察周围环境,避免视觉盲区,这样解决了挖掘机在工作时经常会挖断线缆和水管等埋在地下的物件的事故发生。在挖掘深坑时,由于靠近挖掘机一侧的侧壁很难被驾驶员观察到,导致难以了解现场情况、不好掌握操作距离而无法进行精确操作问题的存在,有了该高清影像,则可以顺利解决这一问题。
问:据了解,您研发的电子液压技术与原有的液压传动技术相比,除了具有高效智能的特点外,在节能环保方面也发挥了很大的作用。
叶红珊:确实是这样。首先,原有液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中,存在能量损耗,而电子液压技术可以充分利用转换的能量,减少损耗。电子液压技术减少了元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失;减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量;采用静压技术和新型密封材料,减少摩擦损失;改善液压系统性能,采用负荷传感系统、二次调节系统和采用蓄能器回路。其次,原有液压技术存在液体泄漏问题,极易对外部环境造成污染。而电子液压技术则使用集成化和复合化的元件及系统,实现无管连接,以杜绝液体泄漏。再次,原有液压技术对固体颗粒污染防范较好,但对水、空气的污染控制效果较差。电子液压技术则利用封闭式系统,配置耐污染能力强的高效滤材和过滤器,防止外部污染物侵入系统,提升设备的耐污染能力。最后,电子液压系统具有故障预测及主动维护等能力,配置的相关软件系统利用其记忆、存贮、计算、诊断、控制等功能,可实现系统的自调整、自校正,自补偿,及时排除故障,维护系统正常工作。
问:由此可见您的研发成果对我国机械行业实现智能化发展及节能环保起到了较大地推动作用,您认为未来工程机械技术的智能化应该如何发展?
叶红珊:就目前的科学技术水平而言,在未来,智能化技术除了常用的计算机技术、自动控制技术、电子通讯技术外,利用好精密传感技术、互联网技术、无线遥控技术及GPS导航定位技术的综合应用,将会大大提高机械设备的智能化水平。这些技术的应用,可达到优化作业环境、降低劳动强度、保证工作质量,提高生产效率的目的,也可使得一些人力不可及的作业得以高质量的完成。提高机械设备的自我感知与适应能力,可以降低运行成本,延长设备使用寿命。特别是智能机器人在施工过程中的使用,可使智能机械操作几乎完全代替人工操作,在劳动强度、精确度、劳动效率、劳动质量等方面得到极大的提升。总之,随着各种技术的进步,我们应该在不同程度和范围内对智能机械进行不断的尝试与应用。相信随着时间的推移,我国工程机械技术的智能化水平将越来越高。