隨車起重機(jī)智能化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
為滿足市場對隨車起重機(jī)高效、安全作業(yè)的需求,本項(xiàng)目借助物聯(lián)網(wǎng)、智能控制等先進(jìn)技術(shù),對傳統(tǒng)隨車起重機(jī)進(jìn)行智能化升級。研發(fā)出具有數(shù)據(jù)監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作、安全保護(hù)等功能的新一代隨車起重機(jī)產(chǎn)品,填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)空白,推動了行業(yè)向數(shù)字化、智能化方向邁進(jìn)。
一、行業(yè)態(tài)勢與研發(fā)意義
隨著我國交通運(yùn)輸、土木建筑、電力等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,對起重運(yùn)輸裝備的要求日益提高。隨車起重機(jī)作為一種集起重與運(yùn)輸功能于一體的高效設(shè)備,市場需求持續(xù)增長。然而,傳統(tǒng)隨車起重機(jī)存在功能單一、智能化水平低、作業(yè)效率不高、安全可靠性差等問題,難以適應(yīng)信息化時代的發(fā)展需求。本項(xiàng)目依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,開展隨車起重機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的優(yōu)化控制技術(shù)研究,旨在提升產(chǎn)品性能,滿足市場需求,推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。
二、核心技術(shù)創(chuàng)新成果
(一)物聯(lián)網(wǎng)智能管理體系
構(gòu)建了以隨車起重機(jī)為核心的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備作業(yè)位置、開工率、故障代碼及作業(yè)時長等數(shù)據(jù)的實(shí)時采集與監(jiān)控。通過對這些大數(shù)據(jù)的分析,為市場預(yù)測提供了有力的數(shù)據(jù)支持。同時,系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程排故和客戶維護(hù)保養(yǎng)提醒功能,提高了設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性。
(二)多功能SP10控制系統(tǒng)
研發(fā)了多功能SP10控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了模塊集成和對控制信號數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控、識別與查詢。該系統(tǒng)通過CAN總線傳輸控制整機(jī)操作和安全保護(hù),利用傳感器信號進(jìn)行安全方向判別,確保重載操作時的安全性。
(三)線性比例遙控操作方式
首創(chuàng)線性比例遙控操作方式,實(shí)現(xiàn)了單手遙控系統(tǒng)對各聯(lián)動作的線性變化比例驅(qū)動,使動作能夠平穩(wěn)地快慢切換。通過線性比例控制多路閥的各工作聯(lián)動作,操作更加平穩(wěn)和安全,單人即可完成作業(yè),提高了客戶的投資回報(bào)率。
(四)多級油缸順序伸縮技術(shù)
創(chuàng)新開發(fā)了多級油缸順序伸縮系統(tǒng),有效解決了現(xiàn)有多級系統(tǒng)在伸縮過程中發(fā)熱大、壓力高的技術(shù)難題。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多級油缸伸縮時不增加系統(tǒng)壓力,避免了因進(jìn)出油口壓差導(dǎo)致的壓力增高問題,確保多油缸穩(wěn)定順序伸縮,減少伸縮異常等故障的發(fā)生,同時安裝維護(hù)更加簡便。
(五)安全方向保護(hù)機(jī)制
研發(fā)了安全方向保護(hù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了只能向安全方向操作和在危險(xiǎn)發(fā)生前自動降速,保護(hù)操作人員安全。系統(tǒng)通過霍爾傳感器自動檢測閥芯方向,判斷各工作聯(lián)的動作,通過方向識別,在超載時自動切換多路閥油路,確保危險(xiǎn)工況下只能向安全方向操作。
(六)一鍵平移精準(zhǔn)定位功能
創(chuàng)新開發(fā)了一鍵平移功能,實(shí)現(xiàn)了吊鉤與臂頭保持恒定距離。一鍵式操作有效避免了過卷的風(fēng)險(xiǎn),提高了使用安全性。
(七)智能油門控制策略
獨(dú)創(chuàng)智能油門控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了油門大小隨閥芯開度的調(diào)節(jié)。系統(tǒng)通過閥芯內(nèi)置霍爾傳感器識別閥芯移動方向和移動量,并將其轉(zhuǎn)化為比例信號進(jìn)而控制泵的流量,在提高效率的同時降低了油耗。
三、產(chǎn)業(yè)化成效與市場價(jià)值
(一)技術(shù)專利成果
本項(xiàng)目共獲得授權(quán)專利47項(xiàng),其中發(fā)明專利10項(xiàng),形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系,為產(chǎn)品的市場競爭力提供了有力保障。
(二)經(jīng)濟(jì)效益顯著
項(xiàng)目產(chǎn)品投放市場以來,得到了客戶的高度認(rèn)可。近兩年累計(jì)新增銷售收入109481萬元,新增利潤18899萬元,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
(三)市場應(yīng)用廣泛
目前已有一萬余臺物聯(lián)網(wǎng)隨車起重機(jī)投放市場,覆蓋了上海、江蘇、山東、河南、廣東等省市。產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定、設(shè)備可靠、操作高效,能夠?qū)崿F(xiàn)同類產(chǎn)品的進(jìn)口替代,社會效益顯著。
四、技術(shù)難題與未來走向
(一)現(xiàn)存技術(shù)挑戰(zhàn)
當(dāng)前技術(shù)仍面臨一些挑戰(zhàn),如遠(yuǎn)程操作存在通信延遲問題,復(fù)雜工況下多系統(tǒng)協(xié)同控制的穩(wěn)定性有待提高,以及極端環(huán)境下傳感器的可靠性需要進(jìn)一步增強(qiáng)等。
(二)未來發(fā)展方向
未來,將重點(diǎn)開展以下工作:
- 深入研究5G與AI融合技術(shù),提升遠(yuǎn)程操作的實(shí)時性和準(zhǔn)確性。
- 開發(fā)基于數(shù)字孿生的設(shè)備健康管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)知維護(hù)和優(yōu)化運(yùn)行。
- 探索新能源驅(qū)動技術(shù)在隨車起重機(jī)上的應(yīng)用,降低能耗和環(huán)境污染。
- 加強(qiáng)人機(jī)交互界面的優(yōu)化設(shè)計(jì),提高操作的便捷性和舒適性。
五、結(jié)語
本項(xiàng)目通過對隨車起重機(jī)智能化關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,顯著提升了產(chǎn)品的性能和市場競爭力,為行業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。未來,將繼續(xù)致力于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級,推動隨車起重機(jī)行業(yè)向更高水平發(fā)展,為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展提供有力的裝備支持。