工程機械行業調研報告精選(九篇)

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第1篇：工程機械行業調研報告范文

關鍵詞：雙鋼輪壓路機；TRIZ；振動烈度

1 技術背景

目前，國內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2014年華北、華南、華中三個大區的所有品牌雙鋼輪壓路機的客戶使用調研報告，操作手普遍反映駕駛室內振動較大，連續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內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，又要駕駛室內振動盡量小，這就是本技術問題的矛盾所在。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，并得出結論：駕駛室底部四個減振器的壓縮量不一致是導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，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TRIZ理論，解決發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，該矩陣將描述技術沖突的39個工程參數與40條發明原理建立了對應關系，很好地解決了設計過程中選擇發明原理的難題。

參考39個工程參數，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沖突，并查閱沖突矩陣獲得對應的發明原理，如表2所示。

將抽象的發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，變成裝配結構。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，變成一個裝配結構。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，將功能與結構分割。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壓縮量一致的功能。形成備選方案二。

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

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

5）根據TRIZ資源分析理論：利用場資源中的超系統資源―駕駛座椅，保持現有駕駛室減振系統不變，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構下方增加一級減振，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

結合工程機械行業設計、制造、工藝能力與現狀，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個工裝處增加相應的調整墊片。調整墊片分為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用于STR130雙鋼輪壓路機，并在東常高速公路路面3標現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，行業領先，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約制造成本500元，按年產量300臺計算，為公司節省成本15萬元/年。同時節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及應用技術創新過程與方法 第1版 北京：高等教育出版社 2010