动力机械工程范文第1篇

一、工程液压系统动力匹配与控制技术优势分析

机械液压系统动力匹配控制技术的技术类型本质上归属与机电一体化，该技术能够同时连接工程机械的液压系统、PLC控制系统以及发送机装置，令这三者组成一个整体系统。实施工程机械作业的过程中，能够保证系统稳定运行。当前在大部分工程作业中，大型机械往往都需要长久持续运行，而这种机电一体化的机械控制模式，能够最大程度减少技术人员的操作压力，提升操作效率，并且大大减少操作期间存在的人为失误概率，也是因为这些显著优势，当前该技术在工程机械液压系统中得到普及。

二、液压系统动力匹配与控制技术设计

(一)单泵恒功率技术设计单泵恒功率技术的设计理念具体是指，通过变量系统中的控制体系，进而控制变量泵的实际排量。在过去的工程机械作业中，机械液压系统使用的控制功率通常为恒功率，其变量设置主要是通过改变弹簧弹力来实现的。这种控制方式可以调整变量泵的流量输出，进而产生不同流量，此时系统压力指标达到第一根弹簧压力值的时候，变量泵的排量会发生变化，逐渐变小。当系统压力值等同于第二根弹簧压力值的时候，排量变化数值的函数图像会呈曲线变化。由此可以发现，当曲线变化值达到最大值时，离散值与常数是最为接近的，这对于发动机装置的功率提升具有积极促进作用，同时有效规避了过载熄火的问题。

(二)定量泵技术设计在传统的机械液压系统设计中，对于小型机械设备的液压系统，通常使用的都是定量泵设计，此时设备的实际输出功率与流量最大值不能大于系统发动机装置的净功率。对于大型机械设备来说，在其液压系统中应用定量泵，会对系统中的大型机械泵实施限制，进而影响其功率系数，致使系数下降，此时机械整体性能会受到影响，因此该设计不能完全满足大型解机械设备的运行需求。

三、液压系统动力匹配与控制技术分析

(一)负反馈交叉传感功率匹配控制技术该技术的系统控制效果相对理想，可以充分利用系统中发电机装置的运行功率。但是该技术的控制内容有限，主要负责控制系统两个主泵功率，如果控制多泵系统，那么系统中每个泵的实际工作形态会出现差异，即使令其处于相同的工作状态，也不能达到预计最大排量标准。应用该技术无法可靠调整变量泵功率，因此会影响实际功率状态的稳定性。

(二)总功率匹配控制技术总功率匹配控制技术的控制原理为，系统中的每个泵共用一个变量体系，进而使得其流量相同，此时弹簧上的压力值等同于多泵压力值的总和。如果多泵压力值的总和等同于系统弹簧的预设数值，就会改变主泵的工作量，其变量原理与单泵恒功率的变量原理相类似。

(三)分功率匹配控制技术分功率匹配控制技术，主要是根据泵的实际功率需求值，对发动机功率进行调整，按照标准比例，准确分配给各泵。在此种控制系统中，每个泵都设置独立变量控制机构，这些控制结构都是按照工作曲线完成实际运行作业。此种控制技术在发动机功率利用方面存在缺陷，如果系统中某个泵不需要继续工作，那么其功率无法转移利用，从而会导致功率浪费。

(四)交叉传感匹配控制技术该技术本质上属于一种新式匹配控制技术，其研发基础建立在分功率控制技术和总功率控制技术之上。该技术结合分功率控制技术，实现了两个泵运行压力交互，进而达到预计控制目标，此外，每个泵具有独立变量系统，流量不同，当其中某个泵的功率系数减小，并且小于总功率的二分之一时，该泵功率会被其他泵转移吸收，如果两个泵出现上述情况。那么系统会自动平分这两个泵的功率系数。该项技术主要结合了分功率和总功率这两种匹配控制技术的突出优势，其控制效果比较理想。

(五)计算机控制功率优化匹配控制技术当前随着计算机控制技术的快速发展，国内外很多企业已经将其引入到液压系统动力匹配控制技术当中，且应用效果良好。在过去大规模应用的恒功率控制系统中，其对于柴油机装置与控制系统的匹配控制相对来说很保守，油泵装置的实际输出扭矩远远小于发动机的最大输出数值，在这种情况下，如果柴油机装置性能下降，那么转速随之下降的同时很可能导致设备熄火。当前我国浙江大学的流体传动及控制实验室对此进行了深入研究，其实验台应用了计算机功率优化控制系统。该系统具备多种怠速模式以及工作模式，可以根据实际运行需求进行设置和选择，模式设定完毕之后，计算机会传达指令，此时设备电机会进行接受，给定油门开度，此时计算机可根据系统数据设置柴油机装置的目标转速。与此同时，该控制系统还具备节能控制模式。系统拟定输出模式与实际功率之后，能够对主泵以及油门排量实施无级控制，令系统发动机装置始终处于目标转速范围。

四、液压系统动力匹配与控制技术开发重难点分析

当前我国科技水平处于不断提升的状态，机械液压系统动力匹配控制技术的应用范围也更加广泛，但是该技术当前仍旧存在很多技术难题。首先，当前国内机械一体化技术在液压技术、发动机装置以及PLC技术的结合应用方面还尚未成熟，相关技术人员需注重技术创新问题，以便开发出更为完善的技术类别。其次，机械液压系统动力匹配控制技术在实际应用的过程中该缺少部分必要条件，技术人员在研发期间应借助国内外先进的检测技术，并加大科研力度，攻克技术难题。

动力机械工程范文第2篇

关键词：液压系统；工程机械；控制技术；动力匹配；设计

引言：对液压系统构成分析后看出，液压系统由执行、控制、动力三大元件组成，其主要用以控制整机。液压系统逐步变为当代工程机械的主心骨。这是由于液压系统有易安装、可控制、体积小、响应快等优势。但是，液压系统的劣势也明显，其主要表现在性能不可靠、耗能较大等。

1、液压技术在当代的现状

1.1定量泵

定量泵在早期或小型机械系统里设计时，往往是用最大工作流量乘以最大工作压力得到最大输出功率，并且最大输出功率必须小于净功率。在当代，液压系统的功率利用与控制功能都较为低下，所以性能也差强人意。当下仅有随车吊、汽车起重机（小吨位）尚在使用。

1.2单泵恒功率技术

单泵系统中对变量泵排量是用变量机构来控制的[1]。在早期，恒功率控制是改变两根弹簧弹力（变量机构）实现控制。其工作状态用折线表示，变量泵排量从压力等于预设的第一根弹簧力时开始下降，压力等于预设的第二根弹簧力时工作状态的折线出现斜度变化。这种控制的结果在于：不只让功率利用系数明显提高，又可确保过载之后发动机不会因此熄火。恒功率技术开发公司（力士乐公司）充分运用杠杆原理从而改良了变量机构，让功率折线几乎接近反比例曲线，这样功率利用系数再一次提升。

1.3计算机控制下的功率优化技术

上述功率技术都属于传统办法，尽管都具优势，可是根源问题依然保留。当代，计算机技术与液压系统动力匹配与控制技术融合效果良好[2]。它是把输出与功率两种模式用电脑先设好，只需对柴油机转速进行分析，控制好油门、主泵排量，就可达到掌控发动机转速的目标。

传统控制在同柴油机匹配时太过保守，要求最大输出扭矩（发动机）必须远远大于油泵扭矩。再者，柴油机假如性能欠佳还易引发熄火。而介入计算机后让这种匹配状况改善不少，液压系统也因此更为简单化。

2、液压控制系统的具体设计

2.1 系统方案

新型液压系统策划、设计时，第一步是从过往技术的套路里跳出来，把机电、微机技术同液压技术综合，再进行匹配、设计。

2.2 控制系统的硬件设计

2.2.1 控制器设计

控制器是整个系统的关键和核心，控制器不仅能够对模拟量进行逻辑控制，还能对系统中的开关量进行控制，如数据处理、运算等，微处理器处理后输出各种模拟量和开关量对系统中的电机、电磁阀等进行控制，从而实现整个系统中的各个功能。

控制器主要由以下几个模块组成：CPU、存储器、输入/输出、通信以及电源模块。其中CPU模块的作用有检测系统各部位的状态是否良好、存储用户程序、接受数据、运算、逻辑控制、读取程序等，存储器由用户存储区和系统RAM存储区，主要作用是存储数据；输入/输出由各种输入输出模块组成。

2.2.2 控制器的功能实现

控制器能够将根据不同占空比脉宽调制信号进行处理后输出到比例电磁铁，也可以利用软件编程将脉宽调制比例电磁铁输出端的频率改变，从而使信息能够符合比例阀的斩波频率，进而提高系统控制的稳定性和性能。此外，控制器还使用了光电隔离器，可以将CPU的输入和输出信号进行隔离，从而保证CPU信号不受到任何干扰，为了进一步的避免电路信号串入到微处理器中，系统也在微处理器的输出信号利用光电耦合器进行了隔离。对于模拟量的输入处理采用预处理方式，该方式能够放大模拟量的输入信号，从而使模拟量的输入模块可以对参数进行处理，从而达到模拟量的控制。

2.3液压系统软件算法设计

2.3.1 控制软件系统算法

本次实验采用PID控制算法，按照PID的连续系统控制作为基础，将其数字化，并且写成离散形式的PID控制方程，然后再进行控制程序设计。PID控制输入和输出关系如下所示：

式中Kp表示比例系数；TI表示积分时间常数；TD表示微分时间常数；u0表示e=0时刻调节器的输出。比例环节其作用则是可以及时的反映出控制系统的偏差信号e（t），实验过程中如果一旦产生偏差，则控制器会迅速反应，启动控制功能来减少偏差。在系统稳定的状态下，增大Kp值，可以减小稳态误差，从而提升系统的控制精度，虽然可以减少但是还是不能够达到消除的效果。在积分环节，其主要作用是消除静差，并且提升系统的无差度，TI越小积分强度作用越强，如果积分常数太小则会出现系统不稳定，震荡次数较多。

2.3.2 增量式PID控制算法

采用增量式的PID控制算法可以有效的提升CPU的运行速度，同时还可以减少运算量，以达到避免计算机事故产生的目的。若此次的采样周期为T，当系统开始运行时采用矩形积分进行精确积分，并且使用差分近似值进行精确积分，则：

式中u（k）表示第K次采样时刻计算机的输出值，e（k）表示在第k时刻输入的偏差值，e（k-1）表示在第（k-1）时刻输入的偏差值，KD微积分系数，KI积分系数。将式子简化后得到： ，式中的A= ，B= ，C= 。采样的周期事先会给出，然后给定相应的比例系数Kp，积分时间常数Tt，以及微积分时间常数TD。

2.4 小结

设计硬件系统中采用专业配套控制器，进行模块设计的时候，由于硬件系统趋于成熟、可靠和便于维护。由于此次研究的系统存在着非常严重的线性问题，因此在系统控制方式和软件设计对整个系统的控制效果影响极大，为了提高系统的控制精度以及响应速度，采用了PID控制算法以及增量式PID控制算法作为理论的算法支持。

3、液压系统建模

本文中的液压系统是对发动机转速加以采集，然后将其输送至控制器里，然后控制器会把其中设定、存储的信号跟转速信号做相减运算，得出的差再做PID运算。并根据算法输出具有一定占空比的PWM脉冲信号[3]。脉冲信号针对输出位移（比例电磁铁）加以控制，这时比例电磁铁就会输出压力值，变量泵排量也就跟着改变。

对液压系统动、静态特征来说，一是取决于PLC的系统特征，二是取决于油泵、电液比例阀特征。这样，在对系统动、静态特征做判别分析时，需要把传递函数当成依据来建立。而之所以要分析动、静态特性，目的是在动态需求方面确认系统满不满足得了，也是给系统环节的调整做铺垫。

4、装机试验

本文的液压系统有太多既定的参数，这些参数关系的非线性特点又很突出，这样就难以用计算方式来获取，所以系统运行前必须做调试工作。步骤是：

（1）为防止超速，要先把发动机转速、传感器信号采集到，这样就能预设转速的具体范围，油泵工作便能保证在范围内。

（2）现场采样发动机转速等，然后做线性化处理，再把结果送至存储器里。

（3）混泥土实验现实中难实现，本文把上车输送管同料斗出口本身的连接断开，给料斗出口安一个水阀，这样主泵负载完全由水阀开口调节。

（4）设定PID参数[4]。

（5）测试并算出作业的功率处在最大时，发动机转速的预设值合不合理。

（6）在液压系统节能状况最好的时候，测试节能点的最大值，再次确定发动机预设转速合不合理。

（7）测试压力超载模式、发动机转速很低时的工作限制。

（8）针对混泥土进行实打实验，目的是考核系统可靠程度、验证性能优劣。

5、发动机动态模型仿真和验证

根据发动机的油门拉杆位置仿真模型和准线性模型，就可以得到发动机整体控制模型，然后再通过试验数据和阶跃加载仿真结果进行对比，以验证出发动机动态响应特性和转速预测精度，从而验证发动机的模型设计是否完善。

试验的过程如下：先使先使动臂提升到极限位置，然后松开控制手柄让整个系统保持在空载状态，这是的泵负载压力是30bar，然后调节发动机的转速到2030rpm，这时泵减压阀的电流是450mA，液压泵的输出流量是30L/min，计算得到泵扭矩是0.3Nm；随后马上操作动臂提高到极限位置，将压力值保持在340bar，计算得到负载扭矩。测试数据如下图所示：

在进行仿真时，先将模型的发动机转速提高到2030rpm，油门的开度设置为0.85，然后在准线模型中将发动机负载扭矩设置成0N・m。仿真期间，在t为3时加入阶跃负载，使发动机的负载是304N・m，得到了以下的仿真图：

从仿真曲线中可以看出发动机转速由空载时的2030rpm降低到了1825rpm，最终定格在1880rpm处，稳定耗费时间1.3s，这个试验时的数据较为接近，说明该模型具有一定的可靠性。

结语：液压系统逐步变为当代工程机械的主心骨，在效率提升跟能源节约上的成效不容小觑。但是，当代工程机械仍陷于被动局面，我国得从市场、生产、开发及科研上打开新局面。一是引进和开发并用，从设计上强化开发能力；二是提升自产的液压元件跟工程机械的匹配能力；三是继续致力于液压技术的提升研发；四是致力于培养智能、自动、控制化三位一体的优秀人才，为国内现有的液压技术改善而奉献力量。

参考文献

[1]吴金涛、罗定、刘向阳等.工程机械液压系统动力匹配及控制技术研究现状[J].建筑机械（上半月刊），2013，5（11）：23-30.

[2]贾宗植、刘杰、张建民等.工程机械液压系统动力匹配及控制技术设计与研究现状[J].工程机械技术研发，2011，4（6）：43-54.

[3]吴金桃、路甬祥等.工程机械液压系统动力匹配及控制技术设计与研究现状[J].山西建筑机械与装备，2012，6（19）：13-26.

[4]高碧秋、郝鹏、杨碧莹等.工程机械液压系统动力匹配及控制技术设计及其对节能的作用[J].建筑机械，2013，9（10）：43-50.

动力机械工程范文第3篇

1机械工程及其自动化的发展现状    

目前我国大部分工业生产中都会应用到机械工程，它在各种机械的制造过程中发挥着不可磨灭的作用。在长时间的应用和发展后，机械工程自动化技术应运而生，给整个机械工程的发展提供了重大的历史机遇，不仅加快了机械行业的生产发展，而且也间接促进了农业等其他行业的发展速度。可以说机械工程及其自动化是我国工业生产的历史性变革。  

虽然我国机械工程及其自动化的发展速度很快，与我国之前的发展水平相比已经有了非常显著的进步，但是与国际先进水平相比，机械自动化技术仍然有不小的发展空间。单子自动化技术和刚性自动化技术是目前我国工业中比较常见的自动化技术。这些自动化技术在细节方面存在瑕疵，仍需进一步完善。现在我国社会上仍然有阻碍机械工程及其自动化发展的不利因素，比如机械企业落后的管理模式和理念导致没有对机械工程及其自动化产生足够的重视，还有的机械企业缺乏自主创新精神，这些现象就会严重制约我国机械工程及其自动化的长远发展。            

2机械工程及其自动化进行创新的重要性

2.1有利于创新型人才的培养    

创新型人才是促进工业创新和提高综合国力的关键，要想培养出综合素质高的创新型人才，就必须要给人员提供一定的实践活动，让他得到充分的锻炼。在促进机械工程领域发展的同时还能提高自身的能力水平。储备人才在创新机械工程的过程中应该积极学习，努力云蒸见其中存在的问题并进行完善。相关部门也应该对储备人才展开系统的培训，丰富他们的工作经验。

2.2有利于提高机械企业的经济效益和国际竞争力   

改革开放实行以来，我国各行业开始走出国门，进人国际市场，外国的机械制造业也开始大量进人我国，给我国的机械行业带来巨大的压力，市场竞争已经进人白热化的程度，如果一个机械企业没有市场竞争力，在市场经济体制下必然会被市场所淘汰。因此，我国机械行业必须要不断更新发展观念，加大开发新技术的投人力度，提高机械工程的自动化水平，从而起到改善生产效率和产品质量的目的，最大限度的满足消费者的需求。只有这样，才能适应市场的发展，提供我国机械企业的国际竞争力。

3机械工程及其自动化的创新效果    

机械工程及其自动化在国内已经有了一定的使用范围，而且普及力度还在不断加强，在长期对机械工程及其自动化进行创新的过程中，取得的效果已经非常显著，接下来还要不断提高机械工程及其自动化的创新水平。下文主要探讨了我国机械自工程及其自动化的创新效果和未来的发展方向。

3.1机械工程的虚拟化应用    

通过计算机技术可以建立机械工程生产制造全过程的仿真模拟体系，企业可以通过模拟对机械工程有另一个充分的了解，能提前预防机械工程发展中可能遇到的问题，及时找出有效的措施来保证机械工程的顺利开展。通过虚拟化应用还能掌控整个工程的进度。实现虚拟化模拟施工对我国的机械行业来说无疑是一个巨大的技术突破，能大幅度提高机械工程的经济效益，并有效降低生产经营风险。    目前我国机械工程及其自动化中的虚拟化技术水平仍然有很大的发展空间，为了加强我国机械行业的国际竞争力，以后应该将创新重点转移到这方面来。

3.2机械工程的智能化应用    

在机械行业的发展过程中，将传统加工技术与智能技术充分结合起来，能极大提高整个生产流程的智能化水平，大大减少了原来需要人工操作的步骤。智能化技术的应用能有效保证机械制造的顺利进行，节省人力资源的使用，降低制造过程的危险系数。此外，智能化技术还能保证机械加工的整体质量，因为减少了人工操作流程，所以建造成本也就会有所降低。管理者在对企业进行管理时，因为人力物力的大幅度减少，所以很多困扰和麻烦也就不复存在，企业的管理水平也会随之提升。总之，机械工程的智能化能极大提高机械制造的效率和产品的质量水平，让机械企业在激烈的市场竞争中赢得良好的口碑。

3.3机械工程的集成化应用    

机械工程及其自动化的集成化指的是在整个机械制造过程中，可以利用先进的信息搜集和处理技术来纠正和警告机械工程生产中出现的各种问题，控制机械制造的正常生产过程，从而实现对整个机械工程的监督和控制。机械工程的集成化程度越高，对机械行业的发展就更有利，能提高产品的市场竞争力，扩大机械企业的市场份额和社会影响力，对机械企业走向世界也会有非常大的帮助。总之，机械工程的集成化程度对提升整个机械工程的质量和自动化水平有至关重要的作用，所以未来更应该加强对机械工程的技术创新，不断提高我国机械工程的集成化水平，从而提高机械企业的综合实力。

3.4机械工程的柔性化应用    

机械工程的柔性化应用不仅能满足预期的机械加工要求，还能实现整个加工流程的整体性。生产柔性化技术能弥补自动化加工系统的不足之处，能科学分配机械的加工时间，防止单一的加工模式阻碍机械工程及其自动化的发展。现阶段，有很多机械企业都已经开始应用柔性化加工模式，既能保证满足客户的需要，也能保持整个机械生产过程的稳定性。随着人们生活水平的提高，人们对生活必需品的需求也在水涨船高，柔性化的加工模式能为不同层次的消费者服务，为他们提供自身需要的产品，这是机械工程柔性化应用的最大优势。

动力机械工程范文第4篇

关键词：水利工程；施工机械；选型

Abstract: with the development of science and technology, the type of mechanical equipment, model, number increase, water conservancy and hydropower construction project mechanization gradually replaced heavy manual work, mechanical equipment in the construction plays a more and more important role. How to choose a construction machinery, water conservancy and hydropower engineering construction is the important link.

Keywords: water conservancy projects; Construction machinery; selection

中图分类号： TV文献标识码：A 文章编号：

为保证施工质量、按时完成施工任务、获得最优的技术经济效益和社会效益，根据项目要求和具体施工条件，对施工机械进行合理选择和组合，使其发挥最大效能是采用机械化施工时首先要解决的重要问题之一。

一、合理选择施工机械的影响因素

1.1 施工机械的使用性能

(1)牵引性：牵引性是用牵引功率和牵引效率来评价的，其中牵引效率表明机械在牵引作业时发动机械功率利用的有效程度。牵引性还可以反映在机械的牵引特性方面，如推土机在作业中所遇阻力突然增大时，驾驶员往往来不及调整铲土深度，而不得不脱开主离合器，否则会导致发动机熄火。因此，正确掌握推土机的牵引性，可以使施工机械尽可能地在接近额定有效牵引力的范围内作业。

(2)机动性：机动性是反映施工机械在直线行驶时的稳定性及在狭窄场地的转向和通过能力。机动性与操纵性有很大的关系，操纵性是控制转弯程度，而机动性则影响着施工机械的适用程度。

(3)动力性：动力性是反映施工机械在不同档位行驶时所具有的加速性能、所能达到的最大行驶速度和爬坡能力。

1.2 施工机械的产量定额

机械产量定额即定额生产率，是衡量施工生产率高低的尺度。定额生产率，分为单项和综合两种，其中前者多用于具体施工机型的选择和使用数量；后者则多用于施工预算和竣工决算。

二、合理选择施工机械的一般原则

2.1安全性：在选择合适的施工机械、保证建设项目工程质量和施工进度的同时，应充分考虑施工机械的安全可靠性，如行驶稳定、有翻车或落体保护装置、防尘隔音、危险施工项目可遥控操作等。此外，在保证施工人员、设备安全的同时，应注意保护自然环境及已有的建筑设施，不致因所采用的施工机械及其作业而受到破坏；

2.2 济性：工程机械经济性选择的基础是施工单价，它主要与工程机械的固定资产消耗及运行费用等因素有关。采用先进的大型施工机械进行工程施工，虽然一次性投资较大，但它可以分摊到较大的工程量当中，对建设项目的成本影响较小。因此，在选择工程式机械时，必须权衡工程量与机械费用的关系，同时要考虑施工机械的先进性和可靠性，这是影响工程机械化施工经济效益的重要因素；

2.3 适应性：工程机械与施工项目的具体实际相适应，即施工机械要适应项目的施工条件和作业内容。例如，土石坝填筑工程的施工根据施工条件变化，一方面选用的施工机械应适应工程所在地的气候、地形、土质、场地大小、运输距离、施工断面形状与尺寸、工程质量等要求，另一方面施工机械的工作容量、生产率等要与工程进度及工程量相符合，尽量避免因施工机械的作业能力不足而延误工期，或因作业能力过大而使施工机械利用率降低。在条件许可的情况下(购买新的施工机械，或租赁施工机械挖掘现有设备力)，尽量选择最适合施工项目内容的施工机械；

2.4 通用性和专用性：根据施工项目的技术要求，选择合适的施工机械是保证工程质量和施工进度的前提。在此过程中，应充分考虑工程机械的通用性和专用性。通用工程机械可以一机多用，用一种机械代替一系列机械，减少作业场地，扩大机械使用范围，提高机械利用率，方便管理和维护。专用施工机械生产率高、作业质量好，因此某些作业量较大或有特殊施工要求的建设项目，选择专用性强的施工机械较为合理。

四、施工机械的选择方法

4.1 根据建设项目工程量选择施工机械在施工中，应根据建设项目工程量选择相应的施工机械。

4.2 根据运输距离和道路情况选择施工机械在工程施工中，选择施工机械时应考虑运输机械的经济运距和道路条件。所谓经济运距，是指机械施工中时较为经济的范围。道路条件是指道路的类别、路况、坡度和路面阻力等。

4.3 根据土质选择施工机械，土壤是施工机械作业的主要对象，其性质和状态直接关系到施工机械的作业质量、作业效率和成本。因此，土质是选择施工机械的重要根据之一。根据土壤性质和状态，可选择推土机、装载机、平地机、挖掘机等机械设备，压实机械有光面压路机、轮胎压路机、振动压路机等。

4.4 根据气象条件选择施工机械

雨季施工时，应考虑使用效率较低的履带式机械，代替在干燥条件下机动灵活、效率较高的轮胎式机械进行作业。

冬季施工使用的机械，要考虑土质的变化因素，所选择的机械能否达到规定的技术要求。同时，应选用破冻土等特殊作业相适应的机械，如松土器等。选择合适的施工机械，还要考虑与工程间接有关的条件。对于较大的施工单位来说，同时承担的可能是几个不同的施工任务，机械的选择必须考虑机械设备相互之间的协调与配合。此外，如电力、燃润料的供应，机械的维修与管理，机械的调迁等，对机械的选择都有一定的制约作用。此外，施工机械的选择还应考虑其作业效率。

三、工程机械的合理组合

3.1主要机械和配套机械的配合。机械的工程容量、数量及生产率应与机械的工作能力配合一致，以充分发挥主导机械的生产率。如挖掘机应与运输车辆配合作业，挖掘机的铲土容量应与运输车的厢容量协调一致，一般以3～5斗能装满一辆运土车车厢为宜，以保证施工作业的连续性。

3.2牵引车与配套机具的组合。如路基施工中，经常会有一些辅机具或拖式机械无独立的动力行走装置，需要配以另外的牵引车牵引工作，这时两者的组合要协调，避免动力剩余过大造成浪费，或动力不够而不能完成要求的作业。

动力机械工程范文第5篇

关键词：新能源；工程机械；节能减排

1新能源工程机械概述

1.1新能源设备应用现状

新能源工程机械设备种类繁多，天然气机械、电驱动机械及混合动力机械等是我国新能源机械设备发展的代表。目前，我国新能源工程机械研究的技术理念逐步形成，部分新能源工程机械设备已经实现了产业化发展，三一、柳工、山河智能及中联等国内大型的工程机械企业均已推出了自己的新能源工程机械设备。较国家发达国家而言，我国新能源工程机械发展起步较晚，新能源机械的发展受到多方面因素的影响，在发展过程中，新能源行业普遍缺乏统一的制度化标准。国家应积极组织人员制定新能源工程机械生产的质量控制及关键技术标准，通过制度规范的方式促进新能源工程机械的发展[1]。当前，工业企业生产中，传统能源的应用出现了一系列问题，能源消耗及环境污染问题日益严重。随着节能减排及可持续发展理念逐渐深入人心，我国工业企业在新能源工程机械设备方面的研究不断推进，新能源工程机械立足于社会对清洁能源的需求，进行机械设备结构及性能的优化，有效地践行了绿色、节能的发展理念。

1.2制约新能源工程机械发展的因素

电驱动工程机械设备具有零污染、不耗油、噪声污染小的特点，但蓄电池容量较小，造成电动机整体功率存在局限性。蓄电池无法维持机械设备的长时间作业，电驱动机械设备在实际应用中给企业作业带来不便，因此，电驱动设备的应用会受到工作场地的制约，其在电源场所中才能正常作业。新能源工程机械设备的推广是一个漫长的过程，传统能源在长期的发展中形成了数量众多的能源补给站，但新能源的补给站相对较少。因此，新能源工程机械设备在应用过程中存在能源补给困难造成的设备无法正常运转问题，天然气设备加气方式局限于槽车与加气站。我国天然气配套设施不够完善，造成天然气保存方面的难题，天然气对存储环境的要求较高，由于气瓶无法保证隔热，遇到周围环境的温度升高时，瓶内的天然气会逐渐气化升压[2]。当压力值达到极限时就会出现天然气泄漏的问题，造成资源浪费，给设备使用企业带来安全隐患。

2新能源工程机械的特点

2.1新能源工程机械的多样性

我国机械设备的种类繁多，不同建设区域的具体工况及地理环境等存在明显的差异，工程建设人员为满足建设项目的需求，必须采用合适的机械设备开展作业，技术人员依据工程需要设计出了不同的机械设备。现代新能源机械设备具有多样性的特征，我国工程机械制造企业积极进行技术研发，生产出各种各样的现代化机械设备，新能源机械设备的研发队伍不断发展壮大。2.1.1太阳能光伏发电的应用世界能源危机的到来，推动了现代可再生能源产业的发展，气候变化及环境污染问题带来了世界能源格局的变化。可再生能源具有储量大、污染小的优势，水能、太阳能、地热能、潮汐能、风能及生物质能都是可再生能源。可再生能源应用于工程机械中，是实现现代产业优化升级、促进经济发展的关键环节。太阳能是一种很清洁能源，避免了传统化石能源使用中造成的环境污染问题，利用太阳能发电，提高了资源利用率。光伏装机容量的推广与应用，促进了我国政府光伏政策的完善，我国光伏电装机容量呈现出不断增长的态势，光伏设备的使用是现代新能源工程机械设备应用的典型代表[3]。在政府政策支持及技术进步的推动下，我国光伏产业进入了新的发展阶段，产业链不断完善，光伏电池材料及相关组件的质量得到明显提高。建设光伏及滩涂光伏是两种主要的光伏电机装置，滩涂光伏在集中开发模式下与风电项目结合实现了分光互补发电。在电力企业并网光伏发电系统中，依据系统的结构及功能，人们将其分为可调试与不可调试两种。不可调试系统中未设置蓄电池组，系统集成度高，结构相对简单，系统的安装及调试环节简便，其工作原理为通过对系统中逆变器的控制，将光伏电池产生的直流电转换为交流电并将其输入公共电网，应维修或者公共电网故障而需要停止供电时，系统会自动停止供电，光伏供电机械设备降低了企业的运维成本。含大型光伏电站的电力系统中，调度中心依据有功需求调整光伏电站的出力状态，并网逆变器及光伏电站系统的无功补偿装置间相互协调，保证了电网的安全运行，提高了电力企业的经济效益。2.1.2LNG工程机械的应用工业生产中普遍使用天然气作为燃料，液化天然气（LNG）及压缩天然气（CNG）是工业企业中普遍应用的两种天然气。LNG采用压缩、冷凝的手段，在低温状态下液化后进入工业生产。CNG通过天然气加压的方式，将其以气态的方式存储在容器中，其与管道天然气的成分相同。新能源工程机械的应用中，通常以1:3的比例配置CNG与LNG，保障发动机高效运转，实现了节约能源的目标。新能源研究中，我国的自主品牌机械研究取得了重要的成就。例如，我国研发出了LNG装载机，与传统的柴油机相比，其使用过程中排放的污染物较少，造成的能源消耗也较小，是现代工业企业节能减排的典范。2.1.3双动力工程机械的应用与传统单一动力的机械不同，新能源双动力工程机械中配置有两个动力机，其使用的能源也不同，一台以柴油供能的方式运作，一台利用交流电实现供能，很好地适应了工作环境的要求。国外创造了一种双动力的移动筛分机，利用柴油发动将机械设备移至施工现场，有效地节约了能源，满足了人们工作的需要。山重建机制造的GC58DP-8双动力挖掘机采用上述原理，利用220V及380V电网工作，有效地节省了电源，降低了作业噪音，设备运行中对人力、资金的要求较低，在远离电源设备的作业中被广泛应用。2.1.车田技术的进步电力平衡发展中，风电具有重要的地位。在风电场中，通过安装许多风力机组并网发电的方式建立起来的风车田，是现代工业供电的典型模式。风车田装机采用技术先进的中型机组，配合发电机并网的风力发电机组进行发电，其单机容量较大，设备性能可靠，实现了风电资源的开发利用。我国风力发电机组的数量持续增加，总装机容量也不断增加。随着技术的进步及政府政策的支持，风车田建设在工业化发电中发挥着重要的作用，避免了化石燃料造成的资源浪费及环境污染问题。风能作为一种可再生能源而被广泛应用，我国风车田建设是现代经济社会可持续发展的重要措施。

2.2新能源工程机械的低碳环保性

工业企业为我国经济的发展做出了重大的贡献，但在工业化发展过程中，企业的生产、制造环节造成了严重的资源浪费及环境污染问题。机械设备制造环节产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘、微粒等造成严重的空气污染，电力企业技术的落后造成机械生产环节严重的资源浪费，传统变电站运行下，落后的电缆技术等造成了电能输送环节的电力浪费。电力企业的风力发电系统，有效地节约了煤炭资源，减少了煤炭燃烧过程中产生的有毒气体排放，降低了能源的消耗。汽车行业使用的天然气发动机，较传统的柴油机设备而言，减少了20%的二氧化碳排放量，而二氧化硫的排放减少了70%。现代电驱动机械采用电源设备或者蓄电池提供动力，实现了零排放，有效地减少了噪声污染。与传统的内燃机机械相比，混合动力机械节约了20%的燃油，使用过程中的污染物排放量也明显减少。

3新能源工程机械设备的应用前景

随着技术的不断进步，新能源工程机械的种类不断增多，在长期的发展研究中，设计人员依据不同工作场景及环境的需要，设计出了满足工业企业发展的多种工程机械设备，传统发动机驱动下的工程机械设备逐渐被大功率马达的电驱动工程机械设备所代替。例如，典型的JCM921D（电动）挖掘机采用电网提供的电能作为动力源，代替传统的柴油机，向外输出功率，电动工程机械设备节能效果好，运作过程中产生的噪声污染较小[4]，实现了零排放，该机械在隧道、港口及城市建设的电源场所被广泛应用。电力企业常会出现外接电源供用不够的情况，双动力工程机械的应用有效解决了这个问题。随着天然气机械的普及应用，加气站的设立密度发生了变化，在我国市区或郊区的拌合站，周围存在较多的天然气站。天然气设备在节能减排方面具有独特的优势，天然气作为主要的新型能源在机械工程中被广泛应用。例如，人们已经开始采用天然气机械进行作业，如天然气装载车、天然气搅拌车及天然气泵车等。但是，在偏远地域，由于加气设备、运输条件及加气站数量等多方面因素的影响，天然气机械无法推广应用。我国在新能源工程机械研究中取得了一定的成果，随着技术的不断进步及社会的发展，政府在发展新能源工程机械方面制定了相关政策，未来企业在新能源机械的应用与开发方面将加大资金投入。我国应借鉴发达国家新能源工程机械的技术与经验，建立完善的新能源机械产业链，实现关键零部件的自主生产。政府应制定更多的激励政策，促使现代企业积极应用新能源工程机械，将节能减排作为企业发展的重要目标。

4结语

随着技术的进步及传统能源设备应用下环境问题的不断恶化，新能源工程机械设备的研究与应用进入新的发展阶段。现代新能源工程机械设备具有多样化的特征，其结构及性能不断优化，有助于现代工业企业节能减排目标的实现，新能源工程机械的应用与推广是促进人类社会可持续发展的重要途径。

参考文献

1章崇任.新能源工程机械特点分析[J].建筑机械，2009，（15）：90-92.

2苏兆杰，唐向阳，王保森.浅谈几种新能源工程机械特点及发展[J].建设机械技术与管理，2014，（3）：65-67.

3侯林帅.新能源工程机械特点研究[J].中国设备工程，2017，（3）：133-134.