面向全球高端市场和极端工况的高端平地机关键技术研究及产业化
2024年06月27日14:22
项目简介
经过30多年攻关,国内品牌平地机很好地满足了常规工况及中低端用户操控要求;但是面对矿区大土方量/巴西红黏土重载铲掘、碎石摊铺、原始地貌和多年冻土推平等极端工况以及欧美最高标准人机舒适性要求,国内平地机还存在诸多不足:1、重载施工效率低,机具少、适用范围窄;2、路面精平整找平精度低、复杂路面/工况自适应差;3、人机操控舒适性差,长时间易疲劳。本项目针对以巴西/矿区为代表的全球极端工况和以欧美为代表的全球最高标准人机舒适性要求,构建了研究平台,突破了共性关键技术,取得如下突破和创新。
(1)人-机-介耦合施工技术精益研发体系。建立了综合试验测试系统、多学科联合仿真分析平台和基于用户行为的人-机交互研究平台,提出了基于作业载荷谱数据流的整机施工性能协同设计方法,融合系统工程理论和精益研发理念构建了散体物料施工装备精益研发体系。
(2)基于机-介耦合的多工况重载高效施工技术。发明了上小-下大渐开线结构铲刀体和系列重载高效作业机具,研发了双泵-双马达闭式前轮驱动系统、可闭锁液力机械传动系统和抗冲击蜗轮箱,提高了重载作业施工效率。
(3)路面3D精准找平与复杂路面/工况自适应调控技术。提出了基于超前检测地表高程坐标的铲刀定位与控制策略,发明了3D数字化自动找平控制系统、铲刀浮动液压系统和下压力调节控制系统、发动机变功率控制系统,提升了铲刀适应复杂路面和工况的调节能力,实现了铲刀姿态一键定位和路面找平精准控制。
(4)基于人机交互的操控舒适性集成设计技术。发明了六边形外形-四立柱结构驾驶室、低噪音冷却系统,研发了双层驾驶室底座、增压驾驶室、远程操控、电控双手柄操控、多自由度可调操纵台,优化了驾驶室功能布局和操纵手柄、方向盘及脚踏板部件的操控力,提高了不同生理特征人员操控的适应性和舒适性。
技术研究成果获中国质量协会质量技术一等奖和中国专利优秀奖,研发产品多次获中国工程机械年度产品TOP50和中国工业首台套重大技术装备。授权PCT3件、国家发明25件、外观设计9件,受理PCT4件、国家发明41件,登记软件著作权8件,主持/参与修订国家标准2件。2020-2022年,项目所研发的全系列高端平地机累计实现整机销售6784台,新增销售额33.88亿、利润6.88亿、创收外汇3.2亿美元。
经中国机械工业联合会组织并由谭建荣院士担任主任委员的科学技术成果鉴定,该项目技术难度大、创新性强,核心技术具有自主知识产权,经济效益和社会效益显著,总体技术达到国际领先水平。
获奖等级:二等奖
完成单位:徐州徐工筑路机械有限公司、江苏徐工工程机械研究院有限公司、江苏徐工国重实验室科技有限公司
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