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--熱烈祝賀我會聯辦的科普活動被中國科協評為--優(yōu)秀科普活動
12月21日，中國科學技術協會辦公廳印發(fā)《關于對2020年全國科普日有關組織單位和活動予以表揚的通知》（科協辦函普字【2020】158號），江蘇省機械工程學會、南京工程學會和江蘇省學會服務中心聯辦的“2020年全國科普日暨第一屆‘天印筑夢·科普智行’”活動，被評為優(yōu)秀科普活動。
技術成果推介：智能型低噪聲耐高溫鏟運機械關鍵技術與應用
時間：2020/8/3 15:38:04 瀏覽次數：2440
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智能型低噪聲耐高溫鏟運機械關鍵技術與應用
完成單位：徐工集團工程機械股份有限公司科技分公司
完 成 人：宋紅兵、許 鵬、蘇俊收、馬 倩、董文華、耿彥波、魏勛利、李志剛、鐘俊偉、曾海霞
一、項目概況
鏟運機械是支撐國民經濟發(fā)展的重要基礎裝備，重載作業(yè)時散熱難、噪聲大，存在安全隱患，歐美國家制定了嚴格的噪聲限值標準與安全要求，高溫地區(qū)存在著嚴格的熱平衡要求，產品在夏季施工、高速行駛等惡劣作業(yè)工況時，出現了機外與駕駛室內噪聲過高、發(fā)動機散熱能力不足等現象，制約著我國工程機械品質提升。本項目研發(fā)了高效率散熱器、多功能導風罩、低風阻動力艙，突破了工程機械散熱系統(tǒng)多工作介質溫度協同控制與基于載荷譜特征的散熱系統(tǒng)智能正向設計技術。研發(fā)了排氣系統(tǒng)低頻消聲技術、流體作業(yè)裝置高噪抑制技術、復雜噪聲路徑規(guī)劃技術，提出了基于進排氣消聲器阻力特性的優(yōu)化設計方法，從根源上實現了噪聲的有效控制。研發(fā)了風道自適應開閉結構、冷卻系統(tǒng)匹配實驗臺，突破了熱平衡、噪聲、空間布局相互耦合條件下的多目標優(yōu)化技術，解決了高散熱功率與低噪聲矛盾的共性難題。研發(fā)了支腿保護機構與報警裝置，發(fā)明了電液控換向閥安全保護系統(tǒng)，提高了整機的安全性和可靠性。項目已獲授權發(fā)明專利13件，受理PCT專利1件，授權實用新型專利10件，登記計算機軟件著作權3件，發(fā)布中國工程機械工業(yè)協會標準1項。
二、科技創(chuàng)新
1．針對冷卻系統(tǒng)散熱能力不足、散熱器容易被粉塵嚴重覆蓋的問題，研制了多功能導風罩，發(fā)明了散熱器除塵裝置與方法，搭建了基于數據庫的散熱系統(tǒng)智能化設計平臺，實現了許用環(huán)境溫度達到50℃以上、正向冷卻設計與實車驗證結果控制在3℃以內，降低了市場過熱反饋。針對工程機械異常過熱的問題，根據水溫、冷凝、中冷、油冷等需求，進行散熱器耦合設計，突破框架尺寸限制，設計多種模塊結構與布置形式，滿足發(fā)動機、液壓、空調等部件在全工況下的冷卻需求。
2．針對排氣系統(tǒng)低頻噪聲難消除、消聲量與壓力損失矛盾等難題，研制了阻抗復合式消聲器，研發(fā)了集成圓錐體腔、顆粒阻尼器的擴張耗散型消聲器，提出了基于進排氣消聲器阻力特性的優(yōu)化設計方法，排氣系統(tǒng)低頻噪聲消聲量提高了 5dB(A)，總消聲量由 20dB(A)提升到 30dB(A)。針對流體作業(yè)裝置汽蝕現象嚴重、脈動壓力大等難題，發(fā)明了基于異類多源信號的水泵閥門自動調節(jié)方法及裝置，解決了大流量汽蝕導致的異常噪聲。針對復雜噪聲傳播路徑多、機罩開口面積大、駕駛室固有縫隙多等問題，提出基于路徑規(guī)劃與能量加速衰減的復雜噪聲阻隔消聲技術，發(fā)明了駕駛室復雜噪聲分頻段逐級消除的多層級空腔阻隔結構，司機耳旁聲壓級達 70dB(A)，優(yōu)于歐盟 CE 認證要求限值 10dB(A)。
3．針對高散熱功率與低噪聲矛盾的難題，提出了基于風道路徑選擇的冷卻介質溫度控制策略，發(fā)明了帶有消聲腔的復合式無渦流的低風阻動力艙風道，實現了風量與噪聲的同步優(yōu)化，最大許用環(huán)境溫度從45℃提高到52℃時，冷卻系統(tǒng)近場聲壓級降低8-10dB(A)。
4．針對鏟運機械存在的安全隱患問題，發(fā)明了一種支腿油缸保護機構與雙層報警裝置，發(fā)明了通過電液控換向閥的開啟來限制操縱手柄功能的安全保護系統(tǒng)，提高了整機的安全性和可靠性。
三、推廣應用
目前技術方案正在積極向徐工集團旋挖鉆機、高空作業(yè)車、壓路機等其他類產品進行推廣應用，項目中涉及的裝置、系統(tǒng)與方法還可應用到環(huán)衛(wèi)機械、農業(yè)機械、礦山機械等領域，本項目關鍵技術已在徐工集團裝載機、挖掘裝載機、滑移裝載機等3類產品共計9個型號上進行了推廣應用，新增銷售717臺，銷售額3.2億元，產品出口至美、德、巴西等國家，經濟效益顯著，企業(yè)市場份額在中國工程機械行業(yè)排名第1。
四、應用效益
智能型低噪聲耐高溫關鍵技術應用徐工鏟運機械產品后，累計銷售717臺，累計銷售收入32192.5萬元，累計新增毛利6798.72萬元。均單臺成本36.25萬元，單臺售價45.74萬元。從而算出新增毛利總額6798.72萬元，然后用新增毛利總額計算出增值稅，企業(yè)所得稅按高企所得稅率15%計算，接著用增值稅計算出城建稅和教育費附加，從而算出新增稅收1218.33萬元。
