建筑机械自动化的现状及关键技术

【摘要】随着社会经济和科学技术的发展进步，建筑行业也得到了飞速发展。在建筑工程中，由于机械自动化具有强大的优点而得到了广泛的应用。本文通过结合本人的实际工作经验，分析建筑机械自动化的发展现状，并探究关键技术的未来发展趋势。

【关键词】建筑机械；自动化；发展现状；关键技术

引言

随着建筑行业的不断发展，因此在建筑施工过程中，施工要求必须确保安全高效、优质、省力和舒适。在一定程度上，传统建筑机械符合了上述的要求，但由于是手工操纵，因此工人的劳动强度大而且舒适性差，致使获得较低的劳动生产率。建筑行业也是一份高危行业，所以，建筑机械的自动化迫切需要实现。

1.分析建筑机械设备自动化应用现状

上世纪五六十年代就已经开始了建筑机械自动化的研究开发，直到八十年代后期才加快了建筑机械自动化开发应用的步伐。现阶段的建筑业中，建筑机械的许多领域也开始采用自动化的技术装备，部分的领域在自动化理念和系统方面上都树立了建筑机械应用的典范，下面以自动化应用在推土机、挖掘机和压实机的情况为例来简要地说明自动化在建筑机械的应用现状。

1.1压路机的自动化

在水库大坝进行混凝土浇筑施工中，压路机是主要的使用设备。在自动化的技术方面，数据处理装置、检测装置、中央控制系统和远程通讯装置等功能模块已经得到应用。在作业的过程中，实现了地面基准点的预设依据，工作位置就通过使用机载自动跟踪仪和光波距离测算仪来测定，然后通过通讯的模块将数据传送给中央控制的系统，该系统能够使设备位置的信号变为设备控制的指令，采用无线通讯的方法来进行设备和调整，精准完成了大量压实的作业。

1.2挖掘机、推土机的自动化作业

在建筑土方施工中，使用挖掘机和推土机自动化机械进行改造有效地提升了施工的效率和质量。在1976年，以开关系统作为基准反馈控制的系统是应用于挖掘机的铲斗和推土机的铲刀的自动化控制的装置。其主要组成部分有感光器、投光器和控制系统，当时由于存在速度响应的问题，而没有投入应用。但后来，日本学者北郁夫研究进行了KOMATSULaserlevelingsustem的开发，实现了推入机的作业车速是5Km/h的时候，使施工平整度的误差控制在3cm内的良好效果。

2.建筑机械自动化控制的关键技术

2.1机身方位辨认技能

建筑机械方位的辨认技能是指机械设备对本身所在的方位具有主动辨识的才能，目前有两种办法可选择即外部方位辨认和内部方位辨认的办法。外部辨认的办法要先在施工现场预先进行方位基准点的设定，利用电磁波或超声波对机械设备所在的方位进行断定。内部方位辨认的办法是结合了回转式角传感器和运用速度传感器来对机械行进的途径数据进行检查，然后进行数据的反应，核算机的中心根据方位和运动的改变来获得设备所在的方位数据。

2.2方位诱导的机能

方位诱导的机能是指在施行工作的过程中机械设备的工作是按照预先设定好的工作途径来进行的，是根据机身方位辨认体系反应的数据作为当令的消除或校准与预先设定工作途径的差错的闭环操控技能。在建筑机械的工作过程中，机械设备可以在偏离既定途径的特殊情况下，利用发动主动复位的功用确保最大限度进行既定途径的康复，在速度、方位和方向上，该体系都可以使设备得到实时的矫正康复。

2.3安全保障的机能

在建筑施工过程中会使用到各种类型的施工设备，加上大量的工作用具和建筑用材等障碍物也会存在，这无疑增加了建筑设备施工运转的困难。要想保证运转中的设备不会互相干扰且还可以保证高效和谐的运转的话，就只有引进一套集报警、辨认、中止工作和安全域断定的诱导操控机能了。

2.4机群协作的操控技能

建筑机械设备要在联合工作的现场实现主动化的话，就必须要对各个工作设备的具体情况进行实时的监测，然后反应给中央操控室，中央操控室核算后就会拟定出最优化的分配形式，构成工作指令后传送到运送车辆或各个的设备，运送车辆或机械设备在接收到工作指令后可以根据指令来工作的全过程、全方位的操控体统。

3.建筑机械自动化未来发展的趋势

3.1节能环保型的材料

作为构成机械产品基础的材料，直接影响了机械设备的价格、特点、性能和环境的属性。建筑机械构成的材料比较多，在节能环保材料的选择上需要比较材料的功能特性和节能环保特性。还要考虑材料先进性的性能，尽量不要采用易回收、可分解或降解、可再生和不加涂镀的材料。如生产散热器、仪表、蓄能电池等的过程中，控制铅的使用量；选择非调质钢、低碳的马氏体钢来取代调质钢，采用性能好的钢材作结构的构件，这样节约了材料也提高了性能。如起重机的臂架和变幅的小车都是采用了高强度钢，自重降低，起重的性能也提高了。在混凝土机械中选择高强尼龙，这样使用寿命得到延长，也减少了噪声。

3.2环保型的发动机

在建筑机械的系统中，发动机对环境的影响最大，因此，要使用低噪声、低排放、高效率和低油耗的环保型的发动机或者进行废气净化的配置、再循环等的装置，降低了对环境的负荷。在保护城市环境的意识日益重视下，在机动车辆尾气排放的烟度、噪声方面的指标日渐严格，在建筑机械的产品中根据行业新环保的标准来使用环保型的发动机。

3.3可回收利用

要简化产品结构的设计，分析计算产品组成的类型，减少材料和零件的数量和种类，合理地利用好结构，尽量做到少量零件就能实现多用途、多功能的目标。根据产品的可拆卸性、可回收性和再循环的利用性，对设备中的不同类型、种类的材料进行区分，规定可再循环利用的比率，报废件的处理要费用低、简单和污染小，零部件的解体要方便、容易破碎或作为燃料进行回收。拆卸清洗可回收的零部件，并进行修复，进行重新利用。

3.4降低能耗

节能是第五种世界公认的能源，通过降低油耗来保护环保。因此，要在主机的各项性能的参数得到保证的前提下，才可以进行提高动力传动系统零部件的耐久性能和强度、发动机燃油的经济性、各系列产品的互换性和通用性等，使作业机械的和管理得到加强，机械磨损和内部摩擦要降低，延长了产品的寿命，降低了报废量。通过减少主机及附属作业装置的重量和体积来控制资源和材料的消耗，减少了对环境的污染。

3.5开发节能的技术

尽量节约能源和选择洁净的能源。在行驶或作业中，为了减少机械因制动或变速而耗费能量因此可以选择蓄能器、飞轮及蓄电池等方法。开发节能技术和清新能源。采用的节能技术措施有：开发新型的驱动机构，传动与动力的匹配要合理确定，建立能源回收存储的系统，减少管路损失和泄漏，变频驱动的系统或间歇式的操作系统等。清新能源的特点有能耗低、污染小而且还是可再生的，因此要开发电动执行的元件、电动的机械、太新型蓄电池和阳能电池和。

4.结束语

由此可见，建筑业在快速发展的同时，需要更多的是自动化的机械。作为我国重要支柱的产业，在建筑业的建设的过程中，大量使用建筑机械是具有非常重要的意义作用的。只有正确合理地利用好建筑机械，才能更好的为社会节约能源，为保护环境做出贡献，同时也更好地支持促进我国建筑业的发展。

参考文献：

[1]汪世益，方勇，满忠伟.工程机械液压节能技术的现状及发展趋势[J].工程机械，2010，（9）

[2]曾科，建筑机械自动化的关键技术研究和发展[J]，科技与企业，2012，（15）.