项目针对港口卸船机复杂作业工况下大宗散货物料精确、高效称重计量难题,发明基于双秤比对补偿的抗低频谐振高精度称重方法,创新性地提出卸船机高效作业状态下双段液压阻尼支承动态料斗称量技术,创建了卸船机动态料斗称重计量模式控制方法,研制开发了基于动态料斗称重的卸船机在线计量系统,实现大宗散货到港高效、精确称重计量。
主要技术内容与研究成果为:
基于双秤比对补偿的抗低频谐振高精度称重方法。本项目发明了一种基于双秤比对补偿的抗低频谐振高精度称重方法,采用一组处于同一振动环境下辅助补偿称重装置,对来自称量系统以外的低频振动影响进行即时跟踪和补偿,实时修正低频振动干扰下的称重数据,大幅提高低频振动环境下的称量精度。
卸船机高效作业状态下双段液压阻尼动态料斗称量技术。针对港口散货物料卸船机实际工作特点,构建卸船机作业效率优化模型,基于双秤比对补偿动态称重方法,创新性提出一种双层斗结构、双段液压阻尼支承的新型卸船机动态料斗称量装置,实际检定精度到达0.25%,有效解决港口卸船机复杂作业工况下大宗散货物料精确称重计量难题。
卸船机动态料斗称重计量模式控制方法。发明一种卸船机计量模式控制方法,在保证卸船机额定生产效率和物料精确计量前提下,实现码头散货物料称重及卸船机抓斗、称量斗、称量斗放料闸门有序高效作业;基于卸船机抓斗循环时序,结合卸船机实机振动测试结果,合理设定两次称量时间,有效减小卸船机机构运动引起的振动对称重结果的影响。
基于动态料斗称重的卸船机在线计量系统开发及应用技术。根据现代控制理论,开发与动态料斗称重装置相适应的控制、通信和管理系统,在保证数据可靠通信的基础上,实现数据记录、保存和查询等功能,并具有界面美观、操作简单、功能全面和交互性强等特点。
项目获得授权发明专利3项,授权实用新型专利4项,发表学术论文5篇。本项目研制开发的卸船机在线动态料斗称重计量系统通过江苏省计量研究院的计量检定,符合国家商业计量规则。由于本项目研发的称重计量系统与现有国家计量产品目录无法对应,因此江苏省计量研究院已申请增设“卸船机在线料斗称重装置”为国家计量产品,并颁发首份“卸船机在线料斗称重装置”检定证书(计量精度达到静态Ⅲ 级、动态0.5级,精度达到0.25%)。
本项目所研制开发的产品已成功应用于南京西坝码头、镇江港高资港区、镇江孟家港、江苏国信秦港等散货码头,在实际应用中表现出计量效率高、称重精度好、稳定性高等特点,其优越的技术经济性能获得用户的肯定与好评,其市场化和产业化前景极其广阔。
项目推广应用将产生巨大的经济效益和社会效益。预计国内外对本项目研发产品的需求量预计将超过100台,可为研发企业带来经济效益超过5.5亿元,新增利税近1亿元,每年为货主节支0.82亿元。项目研究成果可为研发企业开发出具有自主知识产权的战略产品,形成在国际散货装卸设备市场的竞争优势,提升我国在港口机械研发和制造领域的核心竞争力。