液压挖掘机作为一种重要的通用型工程机械,其销售量、保有量、发展速度始终处于整个工程机械行业的前列,其配套也越来越成为一个庞大的产业。电器系统作为液压挖掘机重要的配套产品中的一种,其性能和功能对液压挖掘机有着重大的影响。众所周知,由于电器系统在汽车领域中的重要地位,国内的汽车电器行业非常活跃,但与国外相比无论在产值上还是在技术水平上都有非常大的差距。同样,在工程机械领域,国内电器系统与国外相比也有一定的差距。但由于工程机械行业与汽车行业有很大的不同,汽车行业的技术到现在已经发展得非常成熟,功能结构非常复杂,决定了其电器系统的复杂性;而工程机械由于其功能的特殊性和专一性,与汽车领域大批量生产相比,决定了其电器系统目前只能走小批量、多品种的发展道路。总的来讲,工程机械电器系统毕竟与汽车电器系统有很大的相似之处,尤其是挖掘机、装载机等的电器系统,与汽车一样,都属于行走机械领域,因此尽管挖掘机电器系统有一定的特殊性,但还是可以从发展相对成熟的汽车电器领域借鉴到一些发展经验。本文将主要对挖掘机电器系统的功能、发展方向作出一定的阐述。
一.电器系统在挖掘机工作监测中的应用和发展趋势
电器系统在液压挖掘机中的监测作用都有目共睹,其主要组成部分就是显示仪表和各种传感器。目前,在显示仪表上,有着这样一种趋势,将尽可能多的挖掘机工作参数显示在仪表上,如燃油量、发动机水温、液压油温、机油压力、发动机转速等,显示仪表功能越来越多,越来越复杂。
实际上,挖掘机监测系统功能的不断完善是发展的必然趋势,但监测仪表的设计也是多方面因素综合的结果,包括基本功能的需要,用户心理的研究、维修服务的考虑等多方面因素。
在基本功能需求方面,实际上监测仪表显示最需要的功能是燃油量,另外还有工作时间,这也是在早期的挖掘机显示中最不可缺少的数量上的显示,其他的显示都以报警量的形式给出。限于当时的发展水平和成本考虑,这些报警量的具体值往往并不加以采集。但发展到今天,仪表显示技术得到了很大得发展,从机械式电动仪表发展到段式液晶显示和发光二极管显示,又发展到单色点阵式液晶显示,进而发展到目前流行的彩色液晶显示,加上电子技术和传感器技术的发展,使得过去这些报警量的数据采集和显示变得成本低廉,形成一种将所有工作数据的具体值都显示在仪表上的趋势。
但从工程学角度来讲,显示量的设置与司机的经验、习惯有很大关系。因为与仪表显示最相关的人是司机,他只需要知道与操作挖掘机工作最有关的量就可以了,显然这就是燃油量和工作时间。燃油量显示可以提醒司机何时加油以保证工作的连续性;工作时间的显示则有助于司机把握自己的工作量。对于有经验的司机来讲,发动机水温、燃油温度也是必不可少的,有助于司机调整自己的工作节奏,避免挖掘机长期工作在超负荷状态下,但这些量也可以以报警量的形式提醒司机;但对于没有经验的司机和用户来讲,则所显示的水温和油温有可能产生误解和歧义。
尽管报警量的数值没有必要在在仪表上显示,但并不意味着数值不重要,因为这些具体的数值对于专业维修人员和有经验的司机非常重要,可以用来判断挖掘机的工作状态和目前的液压系统、发动机系统的状况。由于这些数据只对专业人士有用,因此在正常工作时可以不必将具体数值显示在仪表上,使仪表显示更加简洁、直观。这些数据可以存储在仪表中,需要的时候调用出来,或者通过通讯接口读入到手持电脑或笔记本电脑中,或者通过无线通讯读入到用户的计算机中,以对挖掘机的工作状态进行专业评估,以便于维修、保养。
二.电器系统在挖掘机管理中的应用
随着无线通讯网络的发展,利用GSM网络或CDMA网络传递挖掘机工作信息成为一种潮流。由于手机网络具有距离远、实时性强的特点,可以通过短信的形式传递挖掘机的各种工作信息,如利用GPS系统的位置信息,工作时间信息,耗油量信息,发动机机油压力信息等,因此产生了以下几个方面的应用。
首先,有利于机主对挖掘机进行管理,因为可以利用手机或计算机实时监控工作时间、工作地点和燃油消耗量,准确计算挖掘机的实际工作量。
其次,有利于对挖掘机的维护和保养,因为可以通过短信形式获得挖掘机的各种工作参数,供专业人士评估。
第三,有利于生产厂家和经销商对按揭的监督。
第四,有利于生产厂家和经销商对挖掘机使用故障的评估,并能节约服务费用。
三.电器系统在挖掘机工作安全中的应用和发展方向
挖掘机作为一种工程机械,其工作环境经常处于危险之中,每年都有伤亡事故发生,其中绝大多数都是因为司机的不重视所引起,因此非常有必要利用传感器对周围环境的危险程度进行评估,以提醒司机注意危险。
造成事故的因素主要有:倾翻、回转误伤和误撞、塌方等。
对于倾翻,往往是由于挖掘机在斜坡上工作引起的,因此可以利用一个倾斜传感器来提醒司机工作的