復雜沖擊載荷下工程機械防傾翻控制關鍵技術及工程應用
2019年06月04日10:30
項目簡介
本項目涉及工程機械（混凝土泵車、起重機、高空作業車等）的傾翻安全控制領域。
隨著建筑施工的發展，工程機械呈現大型化的發展趨勢，以混凝土泵車為例，臂長超過50米甚至100米的長臂架混凝土泵車成為發展方向。因混凝土脈沖流動引起的沖擊負載的復雜性、臂架姿態的時變性、長臂架的大柔性，導致施工過程中混凝土泵車的傾翻力矩變化很大，對支腿支撐穩定性、場地及操作人員提出了更高的要求，嚴重影響泵車的施工安全與作業效率。
本項目在防傾翻控制策略、整車重心動態精確計算、作業安全區域在線自動識別等關鍵技術方面有重大突破和實質性創新，取得了集方法、設計及應用為一體的復雜沖擊載荷下工程機械防傾翻控制技術，并在混凝泵車上成功應用：
1、開發了復雜沖擊載荷下工程機械防傾翻控制技術，建立了基于安全分級的整車防傾翻主動控制策略，形成了精確、可靠的防傾翻控制技術，在保障施工安全的前提下，混凝土泵車可根據施工場地情況實現任意支撐，屬行業首創，解決了建筑施工的難題。工程應用證明：該技術的應用極大提升了混凝土泵車的施工安全與場地適應性，施工效率提升15%以上；
2、提出了基于負載動態補償的整車重心實時精確計算方法，建立了工程適用的整車模塊化動力學分析模型，基于該模型構建了存在復雜外擾和臂架姿態時變情況下支撐負載動態補償算法，精確獲取整車的重心位置。試驗證明：該方法工況適應能力強，通過負載補償算法研究，整車重心位置計算誤差小于5%；
3、提出了臂架作業安全區域在線自動識別算法，建立了整車穩定區域計算模型，基于實時重心位置與動態變化趨勢，準確計算臂架作業安全區域。測試表明：安全區域識別誤差小于7%。
通過創新集成，該技術達到國際先進水平。該技術實用性強，2014年以來，已實現在中聯重科臂長52米以上泵車上批量應用；截至目前累計銷售1549臺，產生直接經濟效益3.77億元以上，項目獲授權發明專利16項，發表論文2篇。項目成果獲2013年中國專利優秀獎、湖南省專利特別獎。
獲獎等級：三等獎
完成單位：中聯重科股份有限公司
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