《数字化超大型塔式起重机安全节能关键技术及产业化》

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该项目科学技术领域为先进制造与自动化,属于国家重点支持的高新技术领域。研究成果已经并将继续为超大型塔式起重机设计、制造和使用等环节提供技术支持。随着中国建筑工程向大型化、模块化、节能化方向不断发展,对超大型塔式起重机提出了高工作参数、高可靠性、高安全性、高效率和低能耗等迫切要求;由于中国塔式起重机设计、制造、运行保障水平差异很大,安全事故时有发生,塔式起重机事故率亟待降低。为了保障超大型塔式起重机安全、节能和高效运行,有必要从设计环节开始,系统研究各个环节的技术问题。项目研究利用自动控制和信息化等技术,首次构建了涵盖设计、制造和使用环节,具有节能、重载、智能、安全的超大型塔式起重机技术框架。提出了塔式起重机运行状态仿真、状态监控、故障预测和复现技术,为塔式起重机设计、制造和使用等环节提供了基本量化分析平台; 研制了塔式起重机全数字多余度电传操纵系统,提高了的作业效率和操纵安全性;提出了节能、高效的运行轨迹规划方法,首次实现了塔式起重机自动运行作业,降低运行能耗18%以上,达到了节能、增效和降低劳动强度的目的;提出了起重机械能效测试等方法和标准,填补了国内空白; 提出了塔式起重机增稳防倾翻方法,研制了防倾翻控制系统,在国内首次实现了塔式起重机倾翻风险主动防护功能,解决了塔式起重机安装、升降和运行作业的安全隐患; 攻克了起升、变幅机构和回转总成等机构的一体化集成安装技术,首次开发了多位一体结构塔式起重机,提高了塔式起重机安装效率和精度;在此基础上开发了前端为悬臂的折臂式多功能塔式起重机,实现了动臂、折臂、平臂塔式起重机一体化设计,拓展了塔式起重机的适用性,解决了各种场地受限建筑工程的施工难题; 开发了一系列数字化超大型塔式起重机,最大起重力矩为1250t.m,满足了绝大部分建筑领域的需求;在塔式起重机设计、制造、保障过程采用了先进制造技术,初步形成塔式起重机制造信息化体系。

项目成果属于原始性创新,共获得国家发明专利授权2项;其他专利6项;参编并发布国家标准4项;发表学术论文4篇;完成应用案例8415台。项目成果总体达到了国际先进水平,具有重大开拓性、创新性和实用性。项目成果已在国内外建筑公司等应用单位得到了推广与应用,有力的保障了各个重点工程的施工进度和施工质量。累计创造直接和间接经济效益27.6亿元;极大地促进了塔式起重机制造信息化技术的发展。

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