获得奖项:工程机械类(产品组)银奖
作品所属单位:江苏徐工工程机械研究院有限公司、徐州徐工基础工程机械有限公司
作品背景
传统铺设管道的方法主要采用开挖施工,对环境的破坏和交通的影响较大,且无法穿越河流、铁路、桥梁等障碍物;而传统的非开挖水平定向钻操作舒适性差、需要多人共同作业且易污染环境。
图2-15 智能化非开挖定向钻进装备
图2-16 驾驶室智能人机交互系统
“智能化非开挖定向钻进装备”是由江苏徐工工程机械研究院有限公司设计完成的一种智能化、人性化、绿色环保的高端钻进装备。以全球用户需求为导向,以锂电驱动技术和智能人机交互技术为核心,带动未来非开挖行业设计发展方向。该产品可实现零排放,低噪声,拥有舒适高效的操作体验及出色的视野,多种智能交互技术的应用使作业人员的数量减少了60%。该设备已在欧美地区形成批量销售。
作品创新点
该产品在智能化智慧施工、用户体验以及绿色环保等方面,通过设计创新驱动非开挖行业的换代升级。
(1)智慧施工
1)全自动智慧施工系统实现整个钻进过程的全程自动化,动力头采用自动旋转摆动钻进模式,实现了包括135MPa坚硬地层在内的全地层钻进。
2)智能人机交互系统集作业监测、钻进导航和泥浆流量自动调节于一体,仅需2人即可完成整个施工过程,人员减少60%;智能钻进导航系统实现地下钻进轨迹的全程可视化,导航精度达到厘米级。
图2-17 新型旋转驾驶室
3)采用远程云数据管理系统,实现产品实时数据同步上传云端,用户通过手机APP(应用程序)可同时管理多台设备,大大提高运营效率。
(2)卓越的用户体验
旋转驾驶室提供舒适高效的操纵体验,同时拥有优秀的视野范围,坐姿视野盲区<8%,操纵装置舒适触及率>95%。旋转驾驶室解决了固定驾驶室无法同时满足视野和操作舒适性的技术难题,驾驶空间增大10%,容腿空间增大20%。可自如切换工作与运输状态,实现快速转场,运输宽度降至2.1m,满足集装箱运输条件。
(3)绿色环保的锂电动力设备
采用锂电动力,零排放、无污染。模块化动力系统设计实现锂电和欧V柴油系统的快速互换。智能温控散热系统,根据发动机的散热量实时调整散热功率,实现低噪声节能散热。产品噪声从100dB以上降至76dB。
(4)独特的造型风格
驾驶室框架和机罩倾斜格栅以徐工品牌特征为设计语义,构成了徐工品牌独特的流线型风格。徐工黄主色调点缀亮蓝色扶手,体现设计以人为本的思想。
作品应用效果及取得的效益
智能化非开挖定向钻进装备创新采用锂电动力,带动了非开挖行业的绿色升级,为世界的可持续发展贡献了力量。智慧施工系统的使用,减少了作业人员,提升了作业效率,加快了非开挖行业的智能化进程。项目产出发明专利12项,实用新型专利9项,外观专利5项,国际外观专利3项。2020年3月,该产品斩获美国和加拿大批量订单,目前已实现欧美地区的批量销售,提升了中国品牌的国际影响力。
图2-18 智能化非开挖定向钻进装备参加2020年上海宝马展