高速多轴车辆自适应转向技术研究及应用

轮式起重机广泛应用于石化、高铁、风电等重大工程，是不可缺少的关键施工装备之一。近年来，施工工程的发展，促使轮式起重机向大型化、重型化、多轴化方向发展。目前，国内大部分多轴车辆采用机械式液压助力转向系统，存在协同性差、响应慢，模式单一等弊端，无法解决低速转向灵活和高速行驶稳定的矛盾。同时国外又对我国进行技术封锁。现有的多轴转向技术已严重制约了大型重载车辆多轴化的发展趋势。

本项目研发了高速多轴车辆自适应转向系统，重点攻克了以下四项关键技术：

1.基于车身姿态最优的多轴协同转向控制技术：创新研发了以车辆姿态作为控制目标的多轴协同转向控制策略，实时动态控制调整各轮转角，使整车在不同车速下具有动态的转向中心，攻克了低速行驶灵活性与高速行驶稳定性无法兼顾的难题。

2.面向多工况的大型高速重载工程轮胎转向阻力模型：行业首创大型高速重载工程轮胎的力学特性测试方法，通过大量实车试验，对不同路面、负载、车轮转角等影响因子进行拟合，研发了面向多工况的高速重载工程轮胎转向阻力模型，为多轴车辆转向技术研究奠定理论基础，填补了行业空白。

3.基于力与角度耦合控制的高压自动补偿液压系统：创新研发了以恒压变量泵、高响应压力补偿比例阀、低摩擦转向油缸等自主研发零部件为核心的液压系统，攻克了多轴车辆转向系统转向精度低、响应慢的技术难题。

4.具有故障分级管理功能的安全保障系统：创建了基于故障分级管理的诊断与失效控制策略，自动诊断故障信息并根据故障严重程度自动采取警示、限速等安全保证措施。经测试，后轴中位锁定时车轮摆动量0.65°减少到0.15°以内。

本项目创新成果已应用到二十多种机型，产品整体技术达到国际同类产品的先进水平，国内市场整体占有率达60%以上，全面取代进口。本项目已授权国家专利19件，其中发明专利10件，发表论文20余篇，EI收录12篇。同时，本项目填补了我国大型全地面起重机领域研发空白，推动了轮式起重机行业的技术升级和产品进步。

获奖等级：二等奖

完成单位：徐州重型机械有限公司