工程機械行業(yè)調(diào)研報告精選(九篇)

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第1篇：工程機械行業(yè)調(diào)研報告范文

關(guān)鍵詞：雙鋼輪壓路機；TRIZ；振動烈度

1 技術(shù)背景

目前，國內(nèi)市場的全液壓雙鋼輪振動壓路機大部分配置駕駛室，起到冬暖夏涼的作用。一般采用三級減振設(shè)計：第一級減振來自于鋼輪和前后車架的減振器，第二級減振來自于車架和駕駛室之間的減振器，第三級減振來自于機械懸浮式駕駛座椅。

根據(jù)2014年華北、華南、華中三個大區(qū)的所有品牌雙鋼輪壓路機的客戶使用調(diào)研報告，操作手普遍反映駕駛室內(nèi)振動較大，連續(xù)施工一天感覺很疲憊。眾所周知，雙鋼輪壓路機最主要工作裝置是振動輪，振動輪的激振裝置產(chǎn)生圓周方向的a激振力，促使振動輪振動。振幅越大，壓實瀝青層厚度越大。在振動輪、駕駛室、座椅等三級隔振裝置保持不變的情況下，振動輪的振動加速度越大，駕駛室的振動也越大，駕駛室舒適性就越差。這就是振動壓路機行業(yè)內(nèi)普遍存在一個問題盾，同時兩個鋼輪存在頻率差，雙鋼輪振動壓路機或大或小存在拍振現(xiàn)象，這也會影響駕駛室舒適性。

2 問題分析

既要鋼輪振動較大，又要駕駛室內(nèi)振動盡量小，這就是本技術(shù)問題的矛盾所在。目前解決振動壓路機這個主要矛盾的措施就是增加隔振裝置。理論計算并選型的鋼輪隔振裝置和駕駛室隔振裝置的傳遞率均≤10%，但是由于鋼輪激振力心的偏差、每個減振器的個體差異、車架和駕駛室的制造誤差以及焊接變形、車架和駕駛室重心偏差、裝配誤差等因素的影響，實際測試的傳遞率很多位置均大于10%，如表1所示。

表1 樣機改進前駕駛室減振器振動傳遞率

根據(jù)對4X4組安裝了不同個體的同型號減振器的駕駛室減振效果進行測試，并得出結(jié)論：駕駛室底部四個減振器的壓縮量不一致是導(dǎo)致減振效果差的主要原因之一。

目前采用的工藝方法是將車架四個安裝平板銑加工保證平面度在0.6mm以內(nèi)，同時采用三坐標測量儀測量駕駛室底部安裝面高度差用于增減調(diào)整墊。車架寬度1950mm，前后1140mm，需要用大型鏜銑中心加工。單臺銑加工成本約450元（包括工人工時和設(shè)備工時），見圖1和圖2。加工成本較高。

裝配班在裝配駕駛室之前，需用三坐標測量機測量每臺前車架減振器安裝面的高度差，見圖3，需要2個工時，生產(chǎn)效率低下。

圖1 車架銑加工

圖2 加工后的減振器安裝平面

圖3 三坐標測量儀測量安裝面高度差

3 TRIZ模型建立和求解過程

根據(jù)TRIZ理論，解決發(fā)明問題的核心是克服沖突。TRIZ中沖突解決原理是在分析全世界大量專利的基礎(chǔ)上提出的。通過多年的研究、分析、比較，G.S.Altshuller提出了沖突矩陣，該矩陣將描述技術(shù)沖突的39個工程參數(shù)與40條發(fā)明原理建立了對應(yīng)關(guān)系，很好地解決了設(shè)計過程中選擇發(fā)明原理的難題。

參考39個工程參數(shù)，可將目前振動壓路機駕駛室減振問題的工藝方法歸納為三組技術(shù)沖突，并查閱沖突矩陣獲得對應(yīng)的發(fā)明原理，如表2所示。

將抽象的發(fā)明原理具體為工程解：

1）利用分割原理：將原駕駛室底部安裝四個減振器的底板與駕駛室分離，變成裝配結(jié)構(gòu)。同時將車架上安裝四個減振器的車架板形成一個整體并與車架分離，變成一個裝配結(jié)構(gòu)。單獨加工這兩個上下安裝板，形成備選方案一。

2）更進一步地利用分割原理，將功能與結(jié)構(gòu)分割。車架只保留安裝減振器的功能，采用專用的等高裝配工裝實現(xiàn)壓縮量一致的功能。形成備選方案二。

3）利用機械系統(tǒng)的替代原理：橡膠減振器制造一致性較差，根據(jù)本原理，選用液壓減振器，完成對原減振系統(tǒng)的替代。形成備選方案三。

4）利用預(yù)操作原理：為消除駕駛室底部安裝面和車架安裝面的焊接變形產(chǎn)生的誤差，在裝配之間就在壓縮量小的減振器處增加調(diào)整墊片。同時應(yīng)用分割原理，將原不同厚度的調(diào)整墊分割成同一厚度0.5mm，形成備選方案四。

5）根據(jù)TRIZ資源分析理論：利用場資源中的超系統(tǒng)資源―駕駛座椅，保持現(xiàn)有駕駛室減振系統(tǒng)不變，駕駛室減振器和車架上減振器安裝面不予加工。在駕駛室座椅機械結(jié)構(gòu)下方增加一級減振，或者選用帶阻尼減振的座椅。形成備選方案5。

4 最終解決方案

結(jié)合工程機械行業(yè)設(shè)計、制造、工藝能力與現(xiàn)狀，對備選方案形成解的評價，如表3所示。

表3 備選方案評價表

圖4 裝配工裝

綜合評價，最終解決方案采用方案一和方案四的組合，采用專利設(shè)計的減振器等高裝配工裝，見圖4。裝配前在駕駛室4個減振器安裝位置各放置一個工裝，三點共面，那么在第4個工裝處增加相應(yīng)的調(diào)整墊片。調(diào)整墊片分為0.1mm、0.2mm、0.5mm和1mm四種，這樣既可保證4個減振器壓縮量的最大誤差為0.1mm。

5 實施效果

將以上最終解決方案應(yīng)用于STR130雙鋼輪壓路機，并在東常高速公路路面3標現(xiàn)場進行對比工地測試，該樣機駕駛室減振效果達到良好級，振動烈度從9.08mm/s提升至1.04mm/s，行業(yè)領(lǐng)先，超過國際知名壓路機品牌。如表4和表5所示。

單臺雙鋼輪壓路機節(jié)約制造成本500元，按年產(chǎn)量300臺計算，為公司節(jié)省成本15萬元/年。同時節(jié)省了一臺車架加工專用機床，成本約50萬。

表4 STR130雙鋼輪壓路機駕駛室振動烈度測試（單位：mm/s）

表5 某國外品牌雙鋼輪壓路機駕駛室振動烈度測試（單位：mm/s）（單位：mm/s）

參考文獻

[1] 檀潤華. TRIZ及應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新過程與方法 第1版 北京：高等教育出版社 2010