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1 建筑施工機械分類及發(fā)展動態(tài)研究

1．1 建筑起重機械

(1)液壓挖掘機。進入到二十一世紀，液壓挖掘機的發(fā)展開始注重生產(chǎn)效率，同時，液壓挖掘機的工作可靠性也成為重要的發(fā)展目標之一［1］。而挖掘機的核心，動力系統(tǒng)的革新使其機型開始向中小型發(fā)展，而其功能也逐漸開始向多樣化、復合化方向發(fā)展。液壓挖掘機的發(fā)展趨勢主要從以下幾個方面展開:液壓挖掘機向由單一的挖掘功能，開始向起重、鏟斗、破碎、貨叉等多方面發(fā)展;同時，駕駛室開始向安全化、舒適化和封閉化發(fā)展，能夠為駕駛員提供更好地工作環(huán)境，增加其安全感;(2)液壓裝載機。在二十一世紀，我國液壓裝載機將主要從操作控制系統(tǒng)、降噪系統(tǒng)、節(jié)能系統(tǒng)和機電一體化系統(tǒng)多個方面發(fā)展，其中，液壓裝載機輔助控制系統(tǒng)以及自檢系統(tǒng)開始進入研發(fā)階段;吸聲材料開始大范圍應用于噪聲抑制和控制;節(jié)能減排技術(shù)開始在液壓裝載機領(lǐng)域開展和應用;研制由計算機CPU系統(tǒng)管理的、具有靈敏、可靠的電子傳感元件與液壓控制元件的機電一體化系統(tǒng)。

1．2 建筑土方機械

(1)塔式起重機。塔式起重機的發(fā)展趨勢主要是施工高精確性、無線遙感技術(shù)和降低故障率等方面。塔機的工作精確性的提高主要從安全監(jiān)控系統(tǒng)的完善和開發(fā)進行，通過對施工機械安全工作的監(jiān)控實現(xiàn)安全性的提高，而無線遙感技術(shù)的普及和應用匯在更大程度上提高塔式起重機的工作精確性和工作效率。原先占整機故障率70%以上的觸點開關(guān)系統(tǒng)將由無觸點開關(guān)系統(tǒng)所取代，起重機的故障率將降至2%以下，工作效率與可靠性得到大幅度提高;(2)施工升降機。施工升降機在總體構(gòu)造上由現(xiàn)有形式發(fā)展出具有單導軌架、雙導軌架、多導軌架的露天升降平臺，可部分取代主體施工所用外墻腳手架與裝修吊籃。

1．3 混凝土施工機械

(1)水泥混凝土攪拌機械。水泥混凝土攪拌機械的發(fā)展則主要是從提高工作可靠性、拌合機械的多功能性以及拌合產(chǎn)品的定量化方面展開。提高電氣元件、氣動元件、傳感器、耐磨葉片、襯板、計算機配料控制系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高工作可靠性;(2)開發(fā)和研制多功能水泥混凝土攪拌機械，例如在原材料運輸方面，可據(jù)用戶需要設(shè)計、制造懸臂拉鏟、裝載機、皮帶輸送機、鏈斗機、斗式提升機等上料方式的產(chǎn)品，而在配料控制系統(tǒng)上，通過電磁閥、繼電器等設(shè)備的相互配合下，實現(xiàn)拌合機械的多功能化，適用不同用戶的不同需求;(3)水泥混凝土輸送泵與布料機械。水泥混凝土輸送泵與布料機械的發(fā)展方向主要是高工作效率、低能耗、低維修率和高壓等。而且對于水泥混凝土輸送泵與布料機械在施工可靠性、性能等方面，也提出了更高的要求。水泥混凝土泵車、水泥混凝土布料桿等水泥混凝土布料機械雖在我國已出現(xiàn)十幾年，但應用率仍未達1%，現(xiàn)有專用水泥混凝土布料設(shè)備造價仍高，開發(fā)構(gòu)造簡單、移位方便、價格低廉的水泥混凝土樓面布料機械，將大受施工單位歡迎。

2 建筑施工機械的未來發(fā)展趨勢分析

2．1 建筑工程機械機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

(1)在內(nèi)燃機動力系統(tǒng)中，用電子裝置控制燃油的噴射速度，使油料充分燃燒，減少油耗，并降低噪聲與排氣的污染，以提高建筑工程機械整機的動力性、經(jīng)濟性與工作效率［2］。在電動機變速動力系統(tǒng)中，安裝電子變頻器或調(diào)壓調(diào)速器，以改善啟動性能，擴大變速比，提高整機的工作性能;(2)配置具有良好控制性能與信息處理能力的電子裝置［3］，實現(xiàn)人工難以完成或不能實現(xiàn)的作業(yè)裝置動作的精確操縱與控制，不用熟練工人即可完成作業(yè)裝置遠距離或危險工況下的無人自動工作或遙控操作，在20～30年后，由衛(wèi)星遙控全自動工作的施工機械將在大型工程項目中出現(xiàn);(3)在各種裝置上安裝以微處理器為核心的傳感器，隨時檢查各部件的工作狀態(tài)并隨時將其傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)［4］，經(jīng)微機分析判別后，將機械的各種工作狀態(tài)調(diào)控至最佳狀態(tài)，對故障狀態(tài)或危險狀態(tài)進行報警并排除，保護操作人員與機器的安全。

2．2 電子—液壓控制技術(shù)

(1)現(xiàn)階段機電一體化在建筑工程機械上應用的研究重點是電子液壓控制技術(shù)，其可分為以下三個層次［5］:從控制程度來看，處于底層次的“各功能部件控制”為分立控制，處于中間層次的“各功能部件聯(lián)合控制”為分立集成控制，處于最高層次的“整機電子—液壓控制”為集成控制;(2)在各種建筑工程機械部件上實現(xiàn)機械技術(shù)、電子技術(shù)與液壓控制技術(shù)的集成化;在總體上，通過調(diào)整整機電控中心對部件控制單元的指令來擴展部件的功能;在部件設(shè)計上，通過減少電線、油管數(shù)量來提高產(chǎn)品可靠性;提高整機故障診斷能力。

2．3 虛擬現(xiàn)實應用于建筑工程機械

新一代的建筑工程機械不僅應實現(xiàn)各部件與整機的自動控制，更進一步地要求機械能夠?qū)崿F(xiàn)以智能控制為基礎(chǔ)的總體綜合控制，并借助于虛擬現(xiàn)實(VR:VirtualReality)技術(shù)達到人—機的合理配置。VR技術(shù)利用計算機進行人機之間的理想交流，并用計算機逼真地模擬機械在各種現(xiàn)實工況下、在人的某種構(gòu)想狀態(tài)下或設(shè)計狀態(tài)下的表現(xiàn)，用戶可以進入到計算機生成的環(huán)境中去與機器進行直觀、自然的交流?？梢灶A計，VR技術(shù)將成新世紀建筑工程機械技術(shù)的熱點研究。

3 結(jié)語

本文通過對建筑施工機械進行分類，同時，從建筑起重機械、建筑土石方機械和建筑混凝土施工機械等方面對不同類型的建筑機械的發(fā)展動態(tài)進行深入分析，在此基礎(chǔ)上對建筑施工機械的未來發(fā)展趨勢進行相關(guān)預測，為我國建筑行業(yè)施工的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

［1］劉良臣，石光林．工程機械行業(yè)現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展趨勢［J］．工程機械，2005(10)．

［2］劉靜．談建筑工程中機械設(shè)備安全施工的制度管理［J］．工程建設(shè)與設(shè)計，2008(10)．

［3］王民選，田廣平．淺談施工現(xiàn)場塔機和施工升降機的安全管理［J］．科技信息，2009(20)．

［4］李富柱，邢艷芳，戴雪芬．基于液壓傳動的裝載機工作裝置的分析［J］．機械制造與自動化，2007(05)．

［5］鄧寶其．調(diào)查施工機械用戶，設(shè)想今后二十年的發(fā)展趨向［J］．建筑機械化，1985(03)．