随着国家逐步禁止矿山使用炸药进行爆破开采，使用大吨位破碎挖掘机代替炸药开采成为新选择。由于企业对生产效率的追求，钎杆直径195mm及以上的破碎锤需求量大。国外主要厂家如卡特彼勒、小松等多采用70吨以上挖掘机配套该规格破碎锤，整机购车及使用维护成本高昂。国内采用50吨破碎挖掘机，存在生产效率低、油耗高、可靠性低等问题。

项目针对矿山恶劣工况和破碎作业的特点进行了专业设计，突破一系列技术，开发出具备作业效率、油耗等多重优势的大吨位产品，形成以下创新成果：

1.突破了传统的挖掘机的发动机与液压主泵匹配思路，探索了挖掘机液压主泵在发动机经济油耗区、最大扭矩区工作以充分利用发动机功率的机理，行业首创开发出智能控制的双液压泵阀体外合流系统，满足大规格破碎锤流量需求。研究了影响主泵输出的关键因素，提出了全新的控制策略，实现流量的智能控制，满足破碎锤流量的差异化需求。探明了液压油温和泄漏量之间的关系，发明了基于泄漏量感知的智能流量补偿技术。整机工作效率提高10%左右，油耗降低10～15%。

2.建立了针对散热器微结构三维流动仿真的近壁函数，优化了湍流模型的设定参数，采用遗传算法优化出换热单元结构；率先采用伪蒙特卡罗方法进行仿真，模拟野外大风吹动风沙撞击冲击散热器模块的情况，提高了散热器强度。提出了发动机舱三维仿真的MRF交界面误差修正方法，提高了不同分区策略和不同流量下的计算精度，通过对舱内结构布局的优化，提高了气体流动传热效率。采用模糊PID跟随调节的散热控制策略，发明了紧凑空间内高效的挖掘机热管理系统。

3.针对矿山恶劣工况和破碎作业时振动冲击大的特点，研制适用于矿山的液压破碎专用挖掘机平台，利用CAE分析及拓扑优化，获得整机结构件及工作装置最优结构分布，实现等强度设计。分析实际工况数据频谱特征和传递特性优化驾驶室隔振性能，通过对驾驶室悬置的能量解耦，优化驾驶室减振器隔振性能，降低整机振动和破碎作业冲击的传递。通过对司机位置噪声声品质分析技术，优化声音粗糙度、响度等指标，提升听觉感受。

该产品已实现产业化和系列化，有效替代炸药开采，提高了生产安全性和环保性；对国外大吨位产品实现越级替代，降低油耗和成本。产品累计实现销售整机2330台，销售收入43.78亿元，新增利税27.08亿元。该产品参与援建武汉雷神山医院，连续作业48小时不停机，有效保障建设进度。

获奖等级：二等奖

完成单位：山东临工工程机械有限公司