大长重比混凝土泵车关键技术及应用

2023-08-02 13:25

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受国家限载法规及混凝土泵车臂架传统的封闭箱型截面梁结构过重的约束,臂架轻量化设计技术出现了发展瓶颈;大长重比使臂架长度与整体刚性成反比、脉冲式混凝土流动负载冲击下复杂的臂架振动对作业效率及安全性的严重削弱;同时输送介质的特殊性引起液压泵、换向位置检测装置等关键部件的意外故障应急技术的缺失导致建筑施工作业连续性、混凝土报废面临安全隐患和经济损失双重风险;以上成为行业内急需平衡攻克的难题。


针对上述问题,该项目历时近5年,在高强钢拓扑优化设计、高强钢大尺寸薄板焊接变形控制、臂架速度及稳定性自适应控制、关键系统应急控制等关键技术方面有重大突破和实质性创新,取得了集理论、方法、设计、应用于一体的大长重比混凝土泵车集成技术。


1.行业首创高强钢拓扑优化实-空腹组合(镂空)薄板箱型臂架设计技术,解决了实-空腹臂架变形大、疲劳耐久性差等技术难题,实现臂架减重10%以上,同等重量下臂架长度增长1~4m,采用该技术设计的臂架通过了等效泵送50万方混凝土的疲劳试验验证,寿命延长10%以上。


2.行业首创了实-空腹臂架的焊接制造工艺及装备,发明了对接焊刚性固定自动焊接小车系统,发明了基于变形控制的分步装套技术,有效控制臂架变形量,使镂空臂架得以量产。


3.发明了基于臂架末端速度与位置闭环控制的自适应调节技术,实现臂架速度提升超过10%;首次提出了一种减振对象一体化和相位补偿的最小延时系统,开发出一种基于异常识别的多工况自适应控制技术,保证抑振力施加延时控制在±50ms以内,臂架末端振幅控制在400mm以内,行业领先。


4.行业首次开发了多系统融合协同作业应急系统及无传感应急换向系统,保证液压泵、位置检测装置等关键部件故障情况下设备的连续作业。


该项目的研究形成了大长重比混凝土泵车集成技术,行业内率先推出三桥、四桥、五桥系列大长重比混凝土泵车,达到国际先进水平。该技术已实现在完成单位系列混凝土泵车67X-6RZ、59X-6RZ、50X-6RZ等产品上批量应用,近3年累计销售1812台,新增销售额总计43.39亿元,新增利润11.78亿元。解决了传统泵车臂架长度发展瓶颈,作业效率低、安全风险高等问题,取得了显著的社会、生态、环境效益。


项目获国家授权发明专利9件,实用新型专利1件。经鉴定,项目体技术达到国际先进水平,其中泵车的实-空腹臂架设计与制造技术达到国际领先水平。


获奖等级:二等奖

完成单位:中联重科股份有限公司