国外轮式装载机新技术与结构及其发展.docVIP

在经历了五六十年的发展后，到20世纪90年代中末期国外轮式装载机技术已达到相当高的水平。信息技术的飞速发展又给装载机技术的发展插上了飞跃的翅膀，基于微电子技术和信息技术的计算机管理系统、司机辅助操作系统、柴油机电脑控制装置、电子计算机监控系统、电子自动换挡变速控制系统以及网络技术的智能系统已广泛应用于装载机的设计、计算操作控制、检测监控、生产经营和维修服务等各个方面，使国外装载机在原来的基础上更加“精制”；其自动化程度也得以提高，从而进一步提高了生产效率；改善了司机的作业环境，提高了作业舒适性；降低了噪声、振动和排污量，保护自然环境；最大限度地简化维修、降低作以成本，使其性能、安全性、可靠性、使用寿命和操作性能都更上了一层楼。 　　国外大型（斗容大于3．8m3）装载机的整机使用寿命已达20 990h、司机耳旁噪声只有 80dB（A），中型机（斗容为2．0－3．8m3） 的整机使用寿命已达17 700，而斗容小于 2m3的中小型机也已达 14 400。下面简述90年代中末期国外装载机采用的一些新技术、新结构及其发展状况。 　　1 微电子技术、信息技术的普及和应用 　　1.1 计算机控制的发动机管理系统 　　发动机管理系统亦称自动控制系统、电脑控制系统等，是电子计算机在工程机械中的应用之一。它能及时地根据装载机的工作负荷要求调节发动机的输出功率，使装载机更有效地利用发动机的动力，减少动力损失，节约燃料，减少废气排量和噪声；同时可使发动机长期在额定点工作，增加发动机的使用寿命。 　　例如，卡特被勒公司994D装载机采用的新一代Cat3516柴油发动机就安装有HEUI（电液控制的燃油喷射）装置以及ADEM（先进的柴油机管理）系统，可根据外载荷的大小有效地控制发动机的功率与转速，从而降低燃油消耗及尾气排放，减少噪声。马拉松雷图尔诺公司的L系列大型装载机则采用电脑控制的柴油机一电子驱动系统，4个驱动轮同时又充当制动器，其输出功率可反馈到交流电机和柴油机，使转速增加，从而提高工作总效率，使牵引效率高达77％（普通装载机为60％左右），此电脑控制系统能监控装载机的整个作业过程，在最大车速范围内极大化发动机的输出功率。 　　1．2 计算机管理及故障诊断、监控系统 　　计算机管理和监控是90年代国外装载机发展的一个重要标志。计算机管理监控系统能连续管理/监控装载机的数十项参数，具有故障诊断和报警功能，能记录、处理装载机作业的各种信息，并能用液晶显示器显示部件的工作状态，尤其在遇到突发或紧急情况时很容易显示，并以听觉与视觉相结合的报警信号提醒司机注意，有的还能提示故障排除的方法和程序。 　　例如，卡特彼勒公司90年代开发的F系列和G系列装载机都安装有电子计算机监控系统（CMS），用以取代E系列装载机上安装的电子监控系统（EMS）。其司机台上装有条形液晶显示屏，微机监控系统能同时监控发动机燃油液面高度、冷却水温、变速箱油温和液压油温等11种功能。该监控系统还具有故障诊断能力，并可向司机提供三级报警。1998年推出的 Cat 950G计算机监控系统还配备有Cat指导诊断系统和以维修工具为基础的Cat软件包，使维修人员坐在汽车里用笔记本电脑就能迅速而容易地诊断和排除故障。Cat992G在监控装载机各功能状况并作出诊断的同时还能把这些信息数据作为履历记录下来，无线传送到办公室用计算机进行分析，从而将电气、机械故障防患于未然。Cat994D安装有关键信息管理系统（VIMS），可密切监视机器的健康状态并诊断故障。 　　沃尔沃（Volvo）公司的L系列装载机上也安装有Matris软件包，用以监控和分析装载机的工作状态；其小型装载机上配有电子伺服控制及信息系统（ESIS），由液晶显示屏和键盘组成，用来显示和记录各种信息，其自动诊断功能记录机器故障并储存所有相关信息，通过编码可以防盗。 　　凯斯（Case）公司21B、C系列装载机也采用计算机监控系统，其微处理器安装在司机座椅的右侧，也具有故障诊断和工作状态液晶显示功能。 　　阿特拉斯（Atilas）公司于1999年推出的55、65、70和80型装载机配有一个ADS系统，可为司机提供故障类型、原因等重要技术信息，并提示需要进行维护保养的时机。 　　1．3 电子自动换挡变速控制系统 　　90年代中末期，国外大多数装载机上都安装有类似卡特彼勒公司的电子自动换挡变速控制系统。系统中有一个微处理器（CPU），能把从发动机油门、变矩器、变速箱收集的各种数据加以处理，然后产生一种电信号，使变速箱在适当的时候自动换挡，可进一步减少停车时间，缩短作业循环，降低燃油消耗率达15％，提高作业效率和作业经济性。同时能减少因行驶方向改变或因发动机处于高转速时换挡所造成的换挡冲击，减轻司机的