TRIZ报告-旋挖钻机快速卸土

题目：旋挖钻斗快速卸土專案人員的組成成員專案分工名字專案領導督導與審核张云龙組長專案管理,團隊領導郭勇；組員构思与设计曾素組員计算分析刘昌盛組員试验张奇志組員数据分析徐小龙組員项目管理吴文伟顧問諮詢指導沙永傑、蕭詠今目錄:專案成果摘要說明表公司簡介與公司推動創新的策略與管理。3.TRIZ專案解題流程圖4.問題情境5.問題分析

5.1功能分析

5.2要因分析

5.3問題列表6.問題解決

6.1TRIZ解題過程與解題方案說明

6.2解決方案列表實驗进展結論TRIZ專案心得與報告10.感謝項目說明1.產生的解決方案數目82.預計申請的專利或實施的營業秘密方案數23.專案對企業成效的說明采用TRIZ方法后，减少了研发盲目性，开阔了创新思路，并提高了可行性。1.專案摘要說明2.公司簡介與公司推動創新的策略與管理目前企業內推創新的各種措施，和執行效果。可以貼公司推廣創新的標語，內部刊物，和專家上TRIZ課程的照片。6S

曲线分析根原因分析功能分析問題列表40发明原理聪明小人方法知识库预先处理原理概念說明表背景和問題現象3.TRIZ專案解題流程圖（曾）演進趨勢概念選擇實驗與仿真專利申請背景和問題现象4.問題情境（曾）

钻斗卸土本身不需要多大能量，但是为了卸除钻斗中的土，目前的方案是机器带着的钻杆上下抖动、左右振动，多消耗能量，磨损机器、耗费时间。（补正常施工的录像材料。）如能有更低耗的快速卸土解决方案，将提升施工效率，降低机器消耗。钻斗功能示意图泥浆、土切削土装土甩土、卸土系统目标物系统功能4.問題情境

请依照系统/制程。说明问题在哪里发生（where），何时发生（when），以及相关的部门/人员、消费者与顾客（who），含被影响的部门/人员。4.問題情境

单孔前5循环分析

耗油量L平均油耗率L/h平均负荷率%平均转速rpm时间S时间比油耗比例下放0.18510.426.01734.56411%6%钻进1.06531.455.81711.312221%36%提升0.77026.249.21715.610618%26%抛士0.66013.529.41730.317630%23%其它0.2387.719.81746.111219%8%总2.919718.136.31727.1580100%100%4.問題情境

A.系统名称：旋挖钻机快速卸土钻斗装置4.問題情境（曾）

为此，国内在钻斗的装置上产生了很多发明的专利有CN201246106Y；CN201363086Y；CN201627536U；他们的共同特点是希望通过机构将能量直接作用到筒内的泥土上，达到快速卸土的目的。其中专利是我公司2011年申请的专利，但是这些专利产品并没有在市场上流行，也就是说没有得到市场的认可。主要问题是机构的可靠性和操作的方便性影响了推广。所以我们希望通过TRIZ方法解决该问题。B.系统正常运作时的步骤（Howitshouldwork）钻机目前只能提供上提、回转的动力，并通过钻杆传递到钻斗上4.問題情境

动力头压盘压杆装置偏心压板桶身推土盘开门底门机构齿板推土机构图4.問題情境

C.目前的快速卸土的系统正常运作时的步骤（Howitshouldwork）4.問題情境

D.您想要达成的目标（简单而明确说明，必须要有数量的规格，含既有的规格和预计达成的规格，如降低使用能量由30W至20W）：E.目前所遇到的问题无法解决的原因：10S内卸土完成，消耗的卸土能量显著降低，没有对机器的消耗。（安全性；效率；卸土量大）4.問題情境（曾）

2008、。。。。。2012年的设计的卸土装置，机构复杂，不能达成10S完成的目标，且不可靠。F.限制条件：（包含成本、空间、材质等等）增加的机构不能影响钻进，尽量利用现有的操作完成；设计思路的局限；成本控制在5万以内；不影响钻进和装土功能。4.問題情境

175.問題分析/功能模型分析185.問題分析/功能模型分析卸土基本原理分析W泥土

>

F泥土附著壁面力

W黏度高的土

<

F黏度高的土附著壁面力

利用泥土自重卸土優點:簡單、不耗費能量、為最好的解決方案Question:如何使黏度高泥土的重量大於附著壁面力W黏度高的土

>

F黏度高的土附著壁面力

5.問題分析/功能模型分析W黏度高的土

<

F黏度高的土附著壁面力

W黏度高的土

(V,rho)<

F黏度高的土附著壁面力

(k,h,

D)

D:內徑=

600

mm

–

1000

mmW黏度高的土

(D,rho,h)<

F黏度高的土附著壁面力

(k,h,D)卸土基本原理分析概念1.1

W黏度高的土

(D,rho,h)>

F黏度高的土附著壁面力

(k’,h,D)改變表面特性k成為k’,使附著力變小。->找知識庫，找出改變表面特性的方法Example

概念1.1.1:使用超音波->Homework(蕭老師幫忙用知識庫找方向，

山河完成概念設計)Example概念1.1.2:改變表面形狀->概念1.1.3:……概念1:使附著力變小5.問題分析/功能模型分析5.問題分析/功能模型分析表述聪明小人方法（曾）5.問題分析/功能模型分析5.問題分析/

Root-Cause-Analysis克服泥土附着钻斗筒壁的力机器力的必须通过钻杆的传递才能到钻斗上，钻杆的冲击惯性对机器影响很大，消耗能力。左右旋转冲击惯性力上提、下放惯性冲击力通过机构直接消除泥土附着力245.問題分析/

問題列表問題分類與編號問題敘述P1.

解决方向增加附加力使土壤与孔壁分离P1.1次問題上/下振动力P1.2次問題左/右旋转惯性力P1.3次問題高速旋转离心力P1.4次問題增加强推土力制P2.

解决方向减小土壤与孔壁的附着力，使之小于土的重力P2.1次問題预处理，减小孔壁与土的附着力P2.2次問題减小接触面积P2.3次問題增加附着力小的隔层P2.4次問題改变泥土本身粘着参数根據RCA

&FunctionAnalysis將選定的問題填入表。256問題解決/概念說明(SummaryofConcept)問題編號與定義:

P2改变泥土本身粘着参数概念編號與名稱:高频振动改变泥土附着参数使用TRIZ的工具:

40Principle(振动原理)右图所示为该方案示意图。在施工现场需设置专用设备产生高频交流磁场，与旋挖钻机配合作业施工。钻斗高频交流磁场問題編號與定義:P2增加附着力小的隔层概念編號與名稱:使用TRIZ的工具40Principle(振动原6問題解決/概念說明(SummaryofConcept)钻斗不粘土材料隔层右图所示为该方案示意图。借鉴原有压杆卸土方案，开底门机构保留（右图中没有画出），将压杆装置取消，右图给出了不粘土材料隔层与钻斗的装配示意图。276問題解決/概念說明(SummaryofConcept)問題編號與定義:

P2减小接触面积概念編號與名稱:增加鼠笼式框架结构旋转，减小泥土与孔壁的接触面积使用TRIZ的工具:

40Principle(振动原理)钻斗鼠笼式框架右图为该方案示意图。鼠笼式框架与钻斗的装配关系如图所示，两者之间有相对回转运动，右图并未给出鼠笼定位装置。该方案开门机构借鉴原压杆卸土方案。概念名称2：不粘土隔层材料◆工作原理说明：在钻斗内壁加装一层不粘土材料（通过螺栓定位），将泥土与容易粘土的筒壁隔离，由于泥土直接与不粘土材料接触，附着力大大减小，其在重力作用下自行脱落。▲优点：由于应用不粘土材料，可以从根本上减小泥土附着力，解决快速卸土问题。同时，该方案只需在钻斗内壁加装一层不粘土材料，结构简单，与其他方案相比不需要额外辅助设备，且旋挖钻机不需要辅助动作完成卸土。△缺点：首先，对新材料性能要求较高，例如不粘土特性，且要有一定耐磨性；其次，不粘土材料通过螺栓装配于钻斗内壁，对钻斗筒壁强度会产生影响；最后，新材料的成本问题。6問題解決/概念說明(SummaryofConcept)概念名称3：鼠笼式框架结构◆工作原理说明：在钻斗内壁加装一鼠笼式框架结构，当旋挖钻机抛土时，鼠笼随钻斗内泥土一起旋转，由于鼠笼框架结构与泥土转动惯量不同，正反转过程鼠笼与粘在筒壁内层泥土发生相对移动，将泥土剥离。▲优点：该方案与原有快速正反转抛土原理相似，但由于鼠笼框架的应用，解决了泥土附着问题。同时，该方案操作过程习惯与原有方案一样，不需要额外辅助动作，使操作手容易上手。△缺点：首先，鼠笼式框架结构设计问题，具体涉及鼠笼的体积、重量及空间布局，这些参数都会影响卸土效果；其次，鼠笼装配问题，由于卸土过程鼠笼与钻斗有相对回转运动，与方案1、2相比，该方案中鼠笼定位比较复杂。6問題解決/概念說明(SummaryofConcept)7.试验目前处于方案设计阶段，下一步将搭建试验台进行旋挖钻机快速卸土钻头装置的原理验证试验。目前正在与国家材料重点实验室合作研发不粘土新型涂料。8.結論（曾）学习TRIZ方法，首先分析原因，定位清楚问题；而这并不容易。TRIZ是工具是方法，可以让研