大型工程运输车辆联合作业液压系统群协调控制理论与可靠性研究

At present, more and more large equipment transportation is realized by the combination of large engineering transport vehicles. Hydraulic system group of multi vehicle combined operation has some problems such as poor coordination control performance and low reliability because of the characteristics of big quality, large size, irregular size and complicated working conditions. As the successful research on hydraulic system group of tunnel heavy-load split type transport motor train set, two 1000T transporting bridge vehicles and four 450T transporting girder vehicles combined operation, by safe carrying planning the research of the different multi vehicle connected, combined and supported modes on different load conditions accomplishing coupling coordinated control and comprehensive energy saving control strategy of drive, steering, lift system of multi vehicle combined operation’s hydraulic system group, and establishing a combined operating system to adapt to the effect evaluation system. What’s more, multi vehicle combined operation hydraulic system group of large engineering transport vehicles can accomplish reliability growth by its condition monitoring and life measuring, and achieve the coordination control system of the high stability and safety, which can apply theory bases and design methods to all kinds of load vehicles’ combined operation and has important theoretical significance and application value to master the core technology of the large tonnage combined operation with independent intellectual property rights.

目前,通过大型工程运输车辆联合作业实现特大型装备运输越来越多，由于具有质量大、体积大、尺寸不规则和工况复杂的特点，多车联合作业液压系统群存在协调控制性能差、可靠性低等问题。以成功研发的巷道重载分体式液压动车组、两台1000吨驮桥车联合作业及四台450吨运梁车联合作业液压系统群为对象，通过不同负载工况下的不同多车连接方式、多种并车模式和支撑模式时的安全运载规划研究，完成多车联合作业液压系统群驱动、转向、升降系统耦合协调控制及综合节能控制策略，建立联合作业系统顺应效果评价体系，实现大型液压载重车联合作业液压系统群状态监测和寿命预测，完成其可靠性增长，最终形成高稳定性、高安全性的大型液压载重车联合作业液压系统群协调控制体系，为各类载重车安全可靠的联合作业提供理论依据和设计方法，对掌握具有自主知识产权的特大吨位联合作业核心技术具有重要的理论意义和工程应用价值。

利用多车联合作业运输大型装备比设计制造单台大型液压载重车更容易，成本更低；多台液压载重车联合作业，组合方便，模式多样，可以大大节约施工时间，提高效率。多车联合时液压系统群的协调控制是安全可靠运输的关键，针对多车联合作业的协调控制进行了研究。（1）得出了多种联合作业并车模式和不同支撑模式下的安全承载区域；（2）提出了多发动机与多驱动泵排量匹配控制策略和多车驱动最优同步控制策略；（3）得到了不同转向结构的大型液压载重车联合作业液压系统群中各转向机构动作协调控制策略；（4）设计了新型液压悬架系统，得出了多车联合运输过程中升降同步和顺应性的液压系统群协调控制以及防倾覆策略；（5）并针对多车联合作业的可靠性进行了研究，突破了多种类型液压元件与系统可靠性试验短时节能关键技术，提出了新的可靠性评估和增长方法。.项目依托合作企业的多车联合作业为研究对象，成果应用于液压载重车多车组协调作业的控制，研发了架桥机与运梁车组协同系统及同步、支撑、调平关键技术，解决了联合作业协调精度差、控制策略不合理造成掉梁、倾覆等重大事故的世界性难题；最终形成的研究成果应用于大型工程运输车联合作业液压系统群协调控制和可靠性增长，可以为各类运输车安全可靠的联合作业提供理论依据和设计方法参考。项目研究成果已发表学术论文41篇（其中SCI/EI论文22篇），授权专利23项，出版专著2册，培养研究生20名（含在读），获第四届政府出版奖图书奖1项，省部级科技进步奖一等奖3项、省部级二等奖3项，主持和参与制定国家（行业）标准4项。