關(guān)于信息化對(duì)工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的影響研究

馬 雷,李曉龍

（遼河石油勘探局筑路工程公司,遼寧 盤錦 124000）

關(guān)于信息化對(duì)工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的影響研究

馬 雷,李曉龍

（遼河石油勘探局筑路工程公司,遼寧 盤錦 124000）

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域?qū)こ虣C(jī)械運(yùn)作效果的要求也不斷提升。為適應(yīng)社會(huì)及行業(yè)發(fā)展的需要，工程機(jī)械行業(yè)開始對(duì)其傳動(dòng)裝置領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行信息化改進(jìn)，其中包括機(jī)械傳動(dòng)中的信息動(dòng)力閥控制技術(shù)、流體傳動(dòng)中的微機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，及電傳動(dòng)中的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)技術(shù)運(yùn)行效率的提升、能源消耗的減少及應(yīng)用范圍的拓展。

信息化；工程機(jī)械；傳動(dòng)技術(shù)

現(xiàn)階段，工程機(jī)械的應(yīng)用范圍主要在于機(jī)械制造業(yè)，隨著發(fā)展程度的不斷深化，工程機(jī)械類產(chǎn)品在相關(guān)建設(shè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的認(rèn)同，包括設(shè)備挖掘、電梯制造、機(jī)械打樁等。為進(jìn)一步促進(jìn)工程機(jī)械的發(fā)展，該行業(yè)領(lǐng)域開始逐步引進(jìn)現(xiàn)代化信息技術(shù)，促使設(shè)備操作更加精確化、高效化。為促進(jìn)工程機(jī)械產(chǎn)品的不斷革新與發(fā)展，下文對(duì)信息化技術(shù)在工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)中影響進(jìn)行分析。

1 工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的內(nèi)涵

工程機(jī)械傳動(dòng)即是機(jī)械設(shè)備通過齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)、鏈條牽引、液壓或摩擦動(dòng)力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞的活動(dòng)，機(jī)械部件通過傳動(dòng)才能夠?qū)崿F(xiàn)零部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而發(fā)揮自身功能。根據(jù)動(dòng)力源差異，工程機(jī)械傳動(dòng)可分為機(jī)械傳動(dòng)、流體傳動(dòng)及電傳動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)較為基礎(chǔ)，是對(duì)動(dòng)力進(jìn)行直接性傳遞的機(jī)械活動(dòng)，主要依靠齒輪咬合、鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)、皮帶傳輸?shù)确绞綄?shí)現(xiàn)傳動(dòng)；流體傳動(dòng)則是建立在液、氣體動(dòng)壓基礎(chǔ)上的力量傳輸，又可分為液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)；電傳動(dòng)相較于機(jī)械傳動(dòng)和流體傳動(dòng)，運(yùn)用領(lǐng)域較窄，但可達(dá)成遠(yuǎn)距離的能量傳遞，是通過電動(dòng)機(jī)的電能轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能傳動(dòng)的技術(shù)。在工程機(jī)械行業(yè)中，傳動(dòng)裝置作為該行業(yè)的重要機(jī)械類型之一，對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展與推廣具有重要影響。隨著社會(huì)發(fā)展逐漸走向信息化，工程機(jī)械的傳動(dòng)裝置也開始引入計(jì)算機(jī)控制設(shè)備與電子動(dòng)力系統(tǒng)，傳動(dòng)技術(shù)正在發(fā)生著重要變革，下文對(duì)信息技術(shù)在工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)中的影響進(jìn)行分析。

2 信息化對(duì)工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的影響

2.1 機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)中的信息動(dòng)力閥控制技術(shù)

早期的機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)對(duì)動(dòng)力流的控制以滑閥為主要工具，滑閥的動(dòng)力控制方式較為直接，當(dāng)設(shè)備部件進(jìn)行動(dòng)力信息處理時(shí)，滑閥可直接影響其工作狀態(tài)。滑閥是較為典型的機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)，但由于技術(shù)水平限制，其對(duì)傳動(dòng)力度和位移的控制缺乏足夠的精確性，由此帶來微電子動(dòng)力流控制技術(shù)的出現(xiàn)于應(yīng)用。該技術(shù)主要是在機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上通過信息化的數(shù)據(jù)處理功能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力閥在力度和位移中的準(zhǔn)確性，稱比例閥與伺服閥，該動(dòng)力閥的出現(xiàn)與應(yīng)用是機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)朝信息化方向發(fā)展的標(biāo)志。而隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，比例閥與伺服閥逐漸為信息化程度更高的脈沖開關(guān)閥與電磁閥所取代，后者在機(jī)械動(dòng)力傳輸工程中得到了越發(fā)廣泛的運(yùn)用，使得機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)中機(jī)械直接參與的動(dòng)力流處理工作進(jìn)一步減少，同時(shí)代之以信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)，有效提升了動(dòng)力流控制的精確性、操作效率性及方法靈活性。

2.2 流體傳動(dòng)技術(shù)中的微機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

在流體傳動(dòng)技術(shù)中，液力變矩器是重要的機(jī)械能傳輸裝置，該裝置以液體為運(yùn)作介質(zhì)，通過渦輪、泵輪及導(dǎo)輪共同構(gòu)成的流體傳動(dòng)元件，促使變矩器的葉片角度隨著渦輪和泵輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)改變，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變矩。傳統(tǒng)液力變矩器的缺陷在于流體傳動(dòng)率的運(yùn)作較為低效，在傳動(dòng)負(fù)載過大時(shí)，雖然傳統(tǒng)液力變矩器能夠擴(kuò)大變矩比，但能量傳輸率低，甚至可能出現(xiàn)下降趨勢(shì)，嚴(yán)重影響流體傳動(dòng)設(shè)備的整體運(yùn)作效率，造成能源浪費(fèi)。液力傳動(dòng)技術(shù)的工作內(nèi)容不僅是提供動(dòng)力傳送，還包括動(dòng)力流的信息處理等，因此可將現(xiàn)代微機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液力變矩器，通過相應(yīng)的軟件幫助整合動(dòng)力傳遞信息，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力流向信息流的轉(zhuǎn)變，提升流體裝置的工作效率。以川崎旗下制造的混合動(dòng)力轉(zhuǎn)載機(jī)65ZHybrid為例，該機(jī)器的流體傳動(dòng)裝置取消了液力變矩器，代之電機(jī)與行星齒輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)輔助。當(dāng)傳動(dòng)負(fù)載超過裝置發(fā)動(dòng)機(jī)的變矩能力時(shí)，行星齒輪排則開始與電機(jī)聯(lián)合運(yùn)作，對(duì)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行援護(hù)，保障傳動(dòng)系統(tǒng)能夠在常規(guī)運(yùn)作效率下完成大負(fù)載量的變矩工作。此外該流體傳動(dòng)系統(tǒng)還可對(duì)剎車時(shí)產(chǎn)生的裝載機(jī)動(dòng)能進(jìn)行儲(chǔ)備，必要時(shí)予以釋放，實(shí)現(xiàn)燃料消耗的減少。

2.3 電傳動(dòng)技術(shù)中的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)

工程機(jī)械中的點(diǎn)傳動(dòng)技術(shù)由于對(duì)電機(jī)等電磁裝置的要求較高，因此該技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用范圍相比于機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)及流體傳動(dòng)技術(shù)較為狹窄。電傳動(dòng)裝置主要應(yīng)用于大型礦山的開采工程中的超大噸位工礦電輪車。由于電傳動(dòng)技術(shù)與電子技術(shù)在運(yùn)作原理中存在相通性，省略了部分能量信息轉(zhuǎn)換工作，因此微電子信息處理技術(shù)在電傳動(dòng)裝置中的運(yùn)用較機(jī)械傳動(dòng)裝置與流體傳動(dòng)裝置更加快捷、便利。隨著電傳動(dòng)技術(shù)信息化程度的不斷提高，電驅(qū)動(dòng)技術(shù)在該領(lǐng)域的運(yùn)用也越發(fā)廣泛。以日本機(jī)械制造商小松公司旗下的混合型電動(dòng)挖掘機(jī)PC200-8為例，該挖電動(dòng)挖掘機(jī)即將采用電驅(qū)動(dòng)技術(shù)代替原有的液壓驅(qū)動(dòng)。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，回轉(zhuǎn)電機(jī)能夠?qū)⒒剞D(zhuǎn)元件運(yùn)作過程及設(shè)備剎車時(shí)產(chǎn)生的能量進(jìn)行存儲(chǔ)，在必要時(shí)釋放以實(shí)現(xiàn)能量的高效利用。除了電驅(qū)動(dòng)技術(shù)，近年來還出現(xiàn)了信息化的變流控制技術(shù)，對(duì)電傳動(dòng)設(shè)備中直-直、交-直、交-直-交的變流模式進(jìn)行信息化控制。以電驅(qū)動(dòng)技術(shù)為代表的電傳動(dòng)微機(jī)信息處理技術(shù)，可幫助減少能量的額外輸出，降低燃料消耗，滿足節(jié)能減排的發(fā)展需要，適應(yīng)了現(xiàn)代化的工程建設(shè)。信息化變流控制技術(shù)可提升變流的效率與精確性，可在高鐵、飛機(jī)及風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域開展應(yīng)用。

3 結(jié)語

信息化技術(shù)的引入可在一定程度上提升工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用效果，表現(xiàn)在機(jī)械傳動(dòng)中的信息動(dòng)力閥控制技術(shù)、流體傳動(dòng)中的微機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，及電傳動(dòng)中的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)。通過信息化管控，可幫助提升傳動(dòng)過程的精確性、效率性、節(jié)能性，不斷拓展傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和深度，從而促進(jìn)工程機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，為現(xiàn)代工程建設(shè)事業(yè)的信息化發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

[1]王雷頂.機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的改進(jìn)與發(fā)展[J].機(jī)電信息,2012,26(15)：118-119.

[2]趙丁選,等.信息化對(duì)工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的影響[J].液壓與氣動(dòng)2013,48(09)：1-8.

[3]胡傳正,魏彬.電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用[J].工程機(jī)械,2011,42(08)：56-60.

馬雷，（1973-)，男，機(jī)械工程師，本科，從事工程機(jī)械的管理與故障分析工作