高空作業裝備安全及跨障關鍵技術研究與應用
2024年06月27日14:58
項目簡介
隨著我國現代化建設進程的不斷推進，公路、橋梁及建筑行業與工程機械行業的不斷融合和發展，高空作業裝備憑借其機動性強、靈活性好、效率高等優點，以橋梁檢測車和高空作業車為典型代表的高空作業裝備，在基礎建設的后期維護保養中發揮著不可替代的作用。隨著橋梁寬度和建筑高度的增加，高空作業裝備向大跨距設計方向發展。然而，受施工場景復雜因素與國家強制性重量限值的制約，強跨障、高安全與輕量化成為高空作業裝備向大型化研發的共性關鍵技術瓶頸。為此，本項目針對高空作業裝備的上述瓶頸問題開展研究，取得以下重要成果：
（1）整車穩定性設計及智能控制技術。提出了跨障作業的剛柔耦合超靜定系統支撐載荷計算方法，發明了自適應復雜地形環境的支腿行走機構，解決了整車穩定性設計難題；提出了整車作業穩定性實時監測方法、動態評價方法、自適應控制方法，研制了基于自監測、自診斷、自決策一體化的整車穩定性控制裝置，實現了復雜跨障作業要求下整車作業穩定性的智能控制。
（2）變載荷工況下臂架結構抗屈曲設計技術。構建了涵蓋結構幾何非線性效應、臂節間摩擦非光滑特征、臂節滑移動邊界特性、制造工藝缺陷限制的剛柔耦合動力學模型，突破了考慮制造工藝一致性的臂架屈曲載荷精準預測的技術瓶頸，解決了危險姿態及邊界載荷精確識別難題；突破了多節臂體協同抗屈曲失效的多維參數匹配設計技術，發明了梯度厚度與棱角強化的新型臂架結構。
（3）“材料-結構-工藝”多維協同輕量化技術。突破了面向臂架結構與作業平臺的CAD/CAE一體化建模技術，實現了多平臺協同參數化建模；提出了“材料-結構”協同優化策略與優化算法，開發了協同輕量化設計平臺，解決了材料特性、結構參數的耦合優化設計難題；發明了一種結構件焊接工藝反變形設計方法，實現了臂架結構與作業平臺焊接變形控制，突破了“材料-結構-工藝”多維協同輕量化落地制造環節的技術瓶頸。
授權發明專利18件，其中歐洲國家專利5件，登記軟件著作權1件，主持修訂行業標準1件，發表SCI論文2篇。近3年實現新增銷售2100臺，總銷售額8.6億元，本項目技術的貢獻：新增收入3.44億元，新增利潤0.72億元，新增稅收0.24億元。
經中國機械工業聯合會組織鑒定認為：“橋梁檢測車安全及跨障關鍵技術及應用”的主要技術性能指標達到國際領先水平；“高空作業車跨障及其安全控制關鍵技術研究及應用”的主要技術指標處于國際領先水平。
獲獎等級：三等獎
完成單位：徐州徐工隨車起重機有限公司、江蘇徐工國重實驗室科技有限公司、江蘇徐工工程機械研究院有限公司
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