建筑施工机械的发展趋势研究

2014-08-15夏小炎鲁云良浙江丰安市政工程有限公司浙江绍兴312000

江西建材 2014年18期

■夏小炎，鲁云良 ■浙江丰安市政工程有限公司，浙江绍兴 312000

1 建筑施工机械分类及发展动态研究

1．1 建筑起重机械

(1)液压挖掘机。进入到二十一世纪，液压挖掘机的发展开始注重生产效率，同时，液压挖掘机的工作可靠性也成为重要的发展目标之一［1］。而挖掘机的核心，动力系统的革新使其机型开始向中小型发展，而其功能也逐渐开始向多样化、复合化方向发展。液压挖掘机的发展趋势主要从以下几个方面展开:液压挖掘机向由单一的挖掘功能，开始向起重、铲斗、破碎、货叉等多方面发展;同时，驾驶室开始向安全化、舒适化和封闭化发展，能够为驾驶员提供更好地工作环境，增加其安全感;(2)液压装载机。在二十一世纪，我国液压装载机将主要从操作控制系统、降噪系统、节能系统和机电一体化系统多个方面发展，其中，液压装载机辅助控制系统以及自检系统开始进入研发阶段;吸声材料开始大范围应用于噪声抑制和控制;节能减排技术开始在液压装载机领域开展和应用;研制由计算机CPU系统管理的、具有灵敏、可靠的电子传感元件与液压控制元件的机电一体化系统。

1．2 建筑土方机械

(1)塔式起重机。塔式起重机的发展趋势主要是施工高精确性、无线遥感技术和降低故障率等方面。塔机的工作精确性的提高主要从安全监控系统的完善和开发进行，通过对施工机械安全工作的监控实现安全性的提高，而无线遥感技术的普及和应用汇在更大程度上提高塔式起重机的工作精确性和工作效率。原先占整机故障率70%以上的触点开关系统将由无触点开关系统所取代，起重机的故障率将降至2%以下，工作效率与可靠性得到大幅度提高;(2)施工升降机。施工升降机在总体构造上由现有形式发展出具有单导轨架、双导轨架、多导轨架的露天升降平台，可部分取代主体施工所用外墙脚手架与装修吊篮。

1．3 混凝土施工机械

(1)水泥混凝土搅拌机械。水泥混凝土搅拌机械的发展则主要是从提高工作可靠性、拌合机械的多功能性以及拌合产品的定量化方面展开。提高电气元件、气动元件、传感器、耐磨叶片、衬板、计算机配料控制系统的产品质量，从而提高工作可靠性;(2)开发和研制多功能水泥混凝土搅拌机械，例如在原材料运输方面，可据用户需要设计、制造悬臂拉铲、装载机、皮带输送机、链斗机、斗式提升机等上料方式的产品，而在配料控制系统上，通过电磁阀、继电器等设备的相互配合下，实现拌合机械的多功能化，适用不同用户的不同需求;(3)水泥混凝土输送泵与布料机械。水泥混凝土输送泵与布料机械的发展方向主要是高工作效率、低能耗、低维修率和高压等。而且对于水泥混凝土输送泵与布料机械在施工可靠性、性能等方面，也提出了更高的要求。水泥混凝土泵车、水泥混凝土布料杆等水泥混凝土布料机械虽在我国已出现十几年，但应用率仍未达1%，现有专用水泥混凝土布料设备造价仍高，开发构造简单、移位方便、价格低廉的水泥混凝土楼面布料机械，将大受施工单位欢迎。

2 建筑施工机械的未来发展趋势分析

2．1 建筑工程机械机电一体化技术的发展方向

(1)在内燃机动力系统中，用电子装置控制燃油的喷射速度，使油料充分燃烧，减少油耗，并降低噪声与排气的污染，以提高建筑工程机械整机的动力性、经济性与工作效率［2］。在电动机变速动力系统中，安装电子变频器或调压调速器，以改善启动性能，扩大变速比，提高整机的工作性能;(2)配置具有良好控制性能与信息处理能力的电子装置［3］，实现人工难以完成或不能实现的作业装置动作的精确操纵与控制，不用熟练工人即可完成作业装置远距离或危险工况下的无人自动工作或遥控操作，在20～30年后，由卫星遥控全自动工作的施工机械将在大型工程项目中出现;(3)在各种装置上安装以微处理器为核心的传感器，随时检查各部件的工作状态并随时将其传输到中央控制系统［4］，经微机分析判别后，将机械的各种工作状态调控至最佳状态，对故障状态或危险状态进行报警并排除，保护操作人员与机器的安全。

2．2 电子—液压控制技术

(1)现阶段机电一体化在建筑工程机械上应用的研究重点是电子液压控制技术，其可分为以下三个层次［5］:从控制程度来看，处于底层次的“各功能部件控制”为分立控制，处于中间层次的“各功能部件联合控制”为分立集成控制，处于最高层次的“整机电子—液压控制”为集成控制;(2)在各种建筑工程机械部件上实现机械技术、电子技术与液压控制技术的集成化;在总体上，通过调整整机电控中心对部件控制单元的指令来扩展部件的功能;在部件设计上，通过减少电线、油管数量来提高产品可靠性;提高整机故障诊断能力。

2．3 虚拟现实应用于建筑工程机械

新一代的建筑工程机械不仅应实现各部件与整机的自动控制，更进一步地要求机械能够实现以智能控制为基础的总体综合控制，并借助于虚拟现实(VR:VirtualReality)技术达到人—机的合理配置。VR技术利用计算机进行人机之间的理想交流，并用计算机逼真地模拟机械在各种现实工况下、在人的某种构想状态下或设计状态下的表现，用户可以进入到计算机生成的环境中去与机器进行直观、自然的交流。可以预计，VR技术将成新世纪建筑工程机械技术的热点研究。