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高速多軸車輛自適應轉向技術研究及應用

    輪式起重機廣泛應用于石化、高鐵、風電等重大工程，是不可缺少的關鍵施工裝備之一。近年來，施工工程的發展，促使輪式起重機向大型化、重型化、多軸化方向發展。目前，國內大部分多軸車輛采用機械式液壓助力轉向系統，存在協同性差、響應慢，模式單一等弊端，無法解決低速轉向靈活和高速行駛穩定的矛盾。同時國外又對我國進行技術封鎖。現有的多軸轉向技術已嚴重制約了大型重載車輛多軸化的發展趨勢。

    本項目研發了高速多軸車輛自適應轉向系統，重點攻克了以下四項關鍵技術：

    1.基于車身姿態最優的多軸協同轉向控制技術：創新研發了以車輛姿態作為控制目標的多軸協同轉向控制策略，實時動態控制調整各輪轉角，使整車在不同車速下具有動態的轉向中心，攻克了低速行駛靈活性與高速行駛穩定性無法兼顧的難題。

    2.面向多工況的大型高速重載工程輪胎轉向阻力模型：行業首創大型高速重載工程輪胎的力學特性測試方法，通過大量實車試驗，對不同路面、負載、車輪轉角等影響因子進行擬合，研發了面向多工況的高速重載工程輪胎轉向阻力模型，為多軸車輛轉向技術研究奠定理論基礎，填補了行業空白。

    3.基于力與角度耦合控制的高壓自動補償液壓系統：創新研發了以恒壓變量泵、高響應壓力補償比例閥、低摩擦轉向油缸等自主研發零部件為核心的液壓系統，攻克了多軸車輛轉向系統轉向精度低、響應慢的技術難題。

    4.具有故障分級管理功能的安全保障系統：創建了基于故障分級管理的診斷與失效控制策略，自動診斷故障信息并根據故障嚴重程度自動采取警示、限速等安全保證措施。經測試，后軸中位鎖定時車輪擺動量0.65°減少到0.15°以內。

    本項目創新成果已應用到二十多種機型，產品整體技術達到國際同類產品的先進水平，國內市場整體占有率達60%以上，全面取代進口。本項目已授權國家專利19件，其中發明專利10件，發表論文20余篇，EI收錄12篇。同時，本項目填補了我國大型全地面起重機領域研發空白，推動了輪式起重機行業的技術升級和產品進步。

    獲獎等級：二等獎

    完成單位：徐州重型機械有限公司