文/劉旭然
用創新驅動工程機械智能化
——訪廣州貝仕達工程機械有限公司總經理葉紅珊
文/劉旭然

葉紅珊近照
工程機械智能化水平的高低影響著我國城市建設的速度。廣州貝仕達工程機械有限公司總經理葉紅珊一直致力于機械技術的智能化研究,她在原有液壓技術的基礎上,將電子與機械有效結合,在機械的動力中完美融合電子操作,研發出電子液壓技術,在提高了智能化水平的同時,解決了原有技術中存在的多種問題。近日,葉紅珊在接受采訪時介紹了她在機械技術改良與創新方面所取得的成績。
問:葉總您好,城鄉建設的加速推進,對工程機械技術的發展水平也提出了更高的要求,請您介紹下目前我國工程機械領域的技術發展現狀。
葉紅珊:工程機械技術水平的高低,直接影響到工程建設的質量、進度、安全以及后續維護等方面。隨著計算機信息化、自動控制、電子通訊等多種現代技術的發展,工程機械技術正在從傳統方式向多種技術融合的智能化方向發展。施工過程的機械智能化不僅可以提高工程機械的操控性、平穩性、舒適性及安全性,還可以提升工作效率,減少施工人員的勞動強度。工程機械的智能化發展可實現對機械的編程控制及遙控操作,代替人腦來完成諸多工作,并使許多工作變得簡單。編程控制機械通過改變工程機械的控制程序,完成不同的任務,以適應不同環境下的工作需要,一旦外部施工環境和施工對象發生變化,重新編寫控制程序即可。而遙控操作工程機械經常被用于危險難以進入的作業環境,如水下、高溫、高壓、核輻射環境,由操作者通過遠程控制完成作業任務,不僅提高了作業效率,還最大程度地保證了安全。
問:您從事工程機械領域的研究已經有20多年了,您最為自豪的成就有哪些?
葉紅珊:我一直從事工程機械的技術改良與創新研發工作,改進了多種挖掘機、掘進機、采掘機等機械的技術與性能。特別是近年來,我把液壓傳動技術的改進作為研發重點,將電子技術與機械技術相結合,研發出了電子液壓技術,該技術在液壓傳動過程中,通過接收模擬數字信號,連續成比例地對輸出的流量或壓力進行控制,同時利用計算機系統來達到監測、控制的目的,實現對液壓系統相關參數的實時監控。目前,該技術已經成功應用于多種機械的改造當中,公司也因此生產出可液壓鑿巖的掘進機、小型履帶式液壓挖掘機、液壓支撐采掘機、液壓驅動集料星輪采掘機及全液壓驅動采掘機等產品,在不同的施工用途上提高了工程機械的性能。

其中,帶有電子液壓控制系統的新型挖掘機配備了PLC控制器,駕駛員可通過該控制器來控制與液壓系統連接的多級液壓油缸和液壓缸動作,提高傳動效率。同時,該挖掘機設置了可轉動攝像機,通過攝像機來采集四周的高清影像,駕駛員則可以從影像中清楚觀察周圍環境,避免視覺盲區,這樣解決了挖掘機在工作時經常會挖斷線纜和水管等埋在地下的物件的事故發生。在挖掘深坑時,由于靠近挖掘機一側的側壁很難被駕駛員觀察到,導致難以了解現場情況、不好掌握操作距離而無法進行精確操作問題的存在,有了該高清影像,則可以順利解決這一問題。
問:據了解,您研發的電子液壓技術與原有的液壓傳動技術相比,除了具有高效智能的特點外,在節能環保方面也發揮了很大的作用。
葉紅珊:確實是這樣。首先,原有液壓技術在將機械能轉換成壓力能及反轉換過程中,存在能量損耗,而電子液壓技術可以充分利用轉換的能量,減少損耗。電子液壓技術減少了元件和系統的內部壓力損失,以減少功率損失;減少或消除系統的節流損失,盡量減少非安全需要的溢流量;采用靜壓技術和新型密封材料,減少摩擦損失;改善液壓系統性能,采用負荷傳感系統、二次調節系統和采用蓄能器回路。其次,原有液壓技術存在液體泄漏問題,極易對外部環境造成污染。而電子液壓技術則使用集成化和復合化的元件及系統,實現無管連接,以杜絕液體泄漏。再次,原有液壓技術對固體顆粒污染防范較好,但對水、空氣的污染控制效果較差。電子液壓技術則利用封閉式系統,配置耐污染能力強的高效濾材和過濾器,防止外部污染物侵入系統,提升設備的耐污染能力。最后,電子液壓系統具有故障預測及主動維護等能力,配置的相關軟件系統利用其記憶、存貯、計算、診斷、控制等功能,可實現系統的自調整、自校正,自補償,及時排除故障,維護系統正常工作。
問:由此可見您的研發成果對我國機械行業實現智能化發展及節能環保起到了較大地推動作用,您認為未來工程機械技術的智能化應該如何發展?
葉紅珊:就目前的科學技術水平而言,在未來,智能化技術除了常用的計算機技術、自動控制技術、電子通訊技術外,利用好精密傳感技術、互聯網技術、無線遙控技術及GPS導航定位技術的綜合應用,將會大大提高機械設備的智能化水平。這些技術的應用,可達到優化作業環境、降低勞動強度、保證工作質量,提高生產效率的目的,也可使得一些人力不可及的作業得以高質量的完成。提高機械設備的自我感知與適應能力,可以降低運行成本,延長設備使用壽命。特別是智能機器人在施工過程中的使用,可使智能機械操作幾乎完全代替人工操作,在勞動強度、精確度、勞動效率、勞動質量等方面得到極大的提升。總之,隨著各種技術的進步,我們應該在不同程度和范圍內對智能機械進行不斷的嘗試與應用。相信隨著時間的推移,我國工程機械技術的智能化水平將越來越高。
