臂架抑振的发明故事

时间:2013-01-28作者:三一

  两次国家技术进步奖之后,这一次,三一收获了含金量更高的“发明奖”。国家发明奖更注重技术的原创性与探索性,三一“超长臂架技术及应用”得奖背后是4大技术发明以及24项授权发明专利。但同时,这次获奖与三一长臂架技术的成熟度不无关系。正是拥有了成熟的臂架技术以及永不停歇的创新勇气,三一才能屡次打破世界纪录,并最终赢得客户持久的一流口碑。


  2011年9月,三一86米泵车成功下线,当时,一些行业专家不禁猜疑,这么长的臂架,这么大的排量,施工时,臂架末端软管肯定振动幅度过大,其定位精度将是一个世界性的难题,如果这个难题不解决,86米泵车将成为一个“花瓶”。然而,事实上,三一人并没有绕开这一“拦路虎”,经过多年的探索与研发,其自主发明的超长臂架主动抑振技术把这些外界猜疑击得粉碎。
  在此次国家科技进步奖的评审中,三一超长臂架技术的四大发明点为最终获奖加分不少,其中,超长臂架主动抑振技术作为发明点之一,尤其受到了一些评委的赞誉。
  十几年前,在国产泵车刚刚起步的时候,当时有不少客户抱怨:打泵时,由于臂架振动得厉害,臂架末端软管不停晃动,不但浪费了混凝土,还会伤及施工人员。
  对于三一重工而言,客户的抱怨就是创新的动力,如何减少臂架的振动,精准定位臂架末端软管,这一难题摆在了三一研发人员的面前。
  到了2005年,三一已经积累了丰富的泵车研发经验,研发泵车臂架减振技术正式提上议事日程。在三一首席科学家易小刚的带领下、三一重工研究总院副院长刘永红及其团队主动承担起了这一重任。
  首先,研发团队开始设想利用高频干扰使臂架减振,然而经历了数次实验以后,发现这一方法的减振效果并不理想。在接下来的日子中,他们从多角度思考,决定从理论做起,试图利用计算机仿真技术,理论联系实践,来攻克这一技术难题。
  当时三一还没有激光测量仪器,为了评估混凝土泵车臂架的振动模式,研发团队将全部的泵车臂架振动规律拍摄成图片和视频,然后再根据图片和视频模拟臂架振动频率,计算还原成振动曲线图,来寻找泵车臂架的振动规律。
  面对泵送不连续、负载随机变化的情况,研发人员往往需要冒着危险,亲自爬上泵车臂架,以检查混凝土输送过程中的臂架振动情况,并记录最真实的振动数据。经历了多次实验和数据分析后,集众人之智慧,泵车臂架的振动规律终于被找到了。
  此后,研发团队准确地将振动程序写入计算机,利用计算机仿真技术,找寻最合理、最经济、最环保的减振方法。
  经过几次大型实验,减振技术终于研发成功了,然而,研发团队并没有松懈下来,他们默默思索着如何将这项技术应用到37米至86米系列泵车上,计划着怎样最大范围推广该项技术。
  经过研发团队的不懈努力,目前,经国家工程机械质量监督检验中心检测,相同工况下,经采用主动抑振技术,三一超长臂架末端振幅由0.93米降至0.27米,降幅达71%。
  更为重要的是,这套方法与装置在泵车上面的应用,有效地提高了泵车臂架的疲劳强度、延长了臂架的使用寿命、降低了售后及使用成本,为社会创造了巨大的经济效益。
  据了解,2007-2011年,由于该项技术的成功推广,三一为客户减少了混凝土浪费300多万方、节省燃油成本近6个亿。同时,还减少了CO2排放量30万吨,SO2排放量1500吨,社会效益也十分显著。(刘慧)

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三一86米泵车是世界上可现场施工的最长臂架泵车

 

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