TRIZ報告-旋挖鉆機快速卸土

題目：旋挖鉆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張云龍組長專案管理,團隊領導郭勇；組員構(gòu)思與設計曾素組員計算分析劉昌盛組員試驗張奇志組員數(shù)據(jù)分析徐小龍組員項目管理吳文偉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(chuàng)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解決方案列表實驗進展結(jié)論TRIZ專案心得與報告10.感謝項目說明1.產(chǎn)生的解決方案數(shù)目82.預計申請的專利或?qū)嵤┑臓I業(yè)秘密方案數(shù)23.專案對企業(yè)成效的說明采用TRIZ方法后，減少了研發(fā)盲目性，開闊了創(chuàng)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(chuàng)新的策略與管理目前企業(yè)內(nèi)推創(chuàng)新的各種措施，和執(zhí)行效果。可以貼公司推廣創(chuàng)新的標語，內(nèi)部刊物，和專家上TRIZ課程的照片。6S

曲線分析根原因分析功能分析問題列表40發(fā)明原理聰明小人方法知識庫預先處理原理概念說明表背景和問題現(xiàn)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現(xiàn)象4.問題情境（曾）

鉆斗卸土本身不需要多大能量，但是為了卸除鉆斗中的土，目前的方案是機器帶著的鉆桿上下抖動、左右振動，多消耗能量，磨損機器、耗費時間。（補正常施工的錄像材料。）如能有更低耗的快速卸土解決方案，將提升施工效率，降低機器消耗。鉆斗功能示意圖泥漿、土切削土裝土甩土、卸土系統(tǒng)目標物系統(tǒng)功能4.問題情境

請依照系統(tǒng)/制程。說明問題在哪里發(fā)生（where），何時發(fā)生（when），以及相關(guān)的部門/人員、消費者與顧客（who），含被影響的部門/人員。4.問題情境

單孔前5循環(huán)分析

耗油量L平均油耗率L/h平均負荷率%平均轉(zhuǎn)速rpm時間S時間比油耗比例下放0.18510.426.01734.56411%6%鉆進1.06531.455.81711.312221%36%提升0.77026.249.21715.610618%26%拋士0.66013.529.41730.317630%23%其它0.2387.719.81746.111219%8%總2.919718.136.31727.1580100%100%4.問題情境

A.系統(tǒng)名稱：旋挖鉆機快速卸土鉆斗裝置4.問題情境（曾）

為此，國內(nèi)在鉆斗的裝置上產(chǎn)生了很多發(fā)明的專利有CN201246106Y；CN201363086Y；CN201627536U；他們的共同特點是希望通過機構(gòu)將能量直接作用到筒內(nèi)的泥土上，達到快速卸土的目的。其中專利是我公司2011年申請的專利，但是這些專利產(chǎn)品并沒有在市場上流行，也就是說沒有得到市場的認可。主要問題是機構(gòu)的可靠性和操作的方便性影響了推廣。所以我們希望通過TRIZ方法解決該問題。B.系統(tǒng)正常運作時的步驟（Howitshouldwork）鉆機目前只能提供上提、回轉(zhuǎn)的動力，并通過鉆桿傳遞到鉆斗上4.問題情境

動力頭壓盤壓桿裝置偏心壓板桶身推土盤開門底門機構(gòu)齒板推土機構(gòu)圖4.問題情境

C.目前的快速卸土的系統(tǒng)正常運作時的步驟（Howitshouldwork）4.問題情境

D.您想要達成的目標（簡單而明確說明，必須要有數(shù)量的規(guī)格，含既有的規(guī)格和預計達成的規(guī)格，如降低使用能量由30W至20W）：E.目前所遇到的問題無法解決的原因：10S內(nèi)卸土完成，消耗的卸土能量顯著降低，沒有對機器的消耗。（安全性；效率；卸土量大）4.問題情境（曾）

2008、。。。。。2012年的設計的卸土裝置，機構(gòu)復雜，不能達成10S完成的目標，且不可靠。F.限制條件：（包含成本、空間、材質(zhì)等等）增加的機構(gòu)不能影響鉆進，盡量利用現(xiàn)有的操作完成；設計思路的局限；成本控制在5萬以內(nèi)；不影響鉆進和裝土功能。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(yōu)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(nèi)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/功能模型分析表述聰明小人方法（曾）5.問題分析/功能模型分析5.問題分析/

Root-Cause-Analysis克服泥土附著鉆斗筒壁的力機器力的必須通過鉆桿的傳遞才能到鉆斗上，鉆桿的沖擊慣性對機器影響很大，消耗能力。左右旋轉(zhuǎn)沖擊慣性力上提、下放慣性沖擊力通過機構(gòu)直接消除泥土附著力245.問題分析/

問題列表問題分類與編號問題敘述P1.

解決方向增加附加力使土壤與孔壁分離P1.1次問題上/下振動力P1.2次問題左/右旋轉(zhuǎn)慣性力P1.3次問題高速旋轉(zhuǎn)離心力P1.4次問題增加強推土力制P2.

解決方向減小土壤與孔壁的附著力，使之小于土的重力P2.1次問題預處理，減小孔壁與土的附著力P2.2次問題減小接觸面積P2.3次問題增加附著力小的隔層P2.4次問題改變泥土本身粘著參數(shù)根據(jù)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改變泥土本身粘著參數(shù)概念編號與名稱:高頻振動改變泥土附著參數(shù)使用TRIZ的工具:

40Principle(振動原理)右圖所示為該方案示意圖。在施工現(xiàn)場需設置專用設備產(chǎn)生高頻交流磁場，與旋挖鉆機配合作業(yè)施工。鉆斗高頻交流磁場問題編號與定義:P2增加附著力小的隔層概念編號與名稱:使用TRIZ的工具40Principle(振動原6問題解決/概念說明(SummaryofConcept)鉆斗不粘土材料隔層右圖所示為該方案示意圖。借鑒原有壓桿卸土方案，開底門機構(gòu)保留（右圖中沒有畫出），將壓桿裝置取消，右圖給出了不粘土材料隔層與鉆斗的裝配示意圖。276問題解決/概念說明(SummaryofConcept)問題編號與定義:

P2減小接觸面積概念編號與名稱:增加鼠籠式框架結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，減小泥土與孔壁的接觸面積使用TRIZ的工具:

40Principle(振動原理)鉆斗鼠籠式框架右圖為該方案示意圖。鼠籠式框架與鉆斗的裝配關(guān)系如圖所示，兩者之間有相對回轉(zhuǎn)運動，右圖并未給出鼠籠定位裝置。該方案開門機構(gòu)借鑒原壓桿卸土方案。概念名稱2：不粘土隔層材料◆工作原理說明：在鉆斗內(nèi)壁加裝一層不粘土材料（通過螺栓定位），將泥土與容易粘土的筒壁隔離，由于泥土直接與不粘土材料接觸，附著力大大減小，其在重力作用下自行脫落?！鴥?yōu)點：由于應用不粘土材料，可以從根本上減小泥土附著力，解決快速卸土問題。同時，該方案只需在鉆斗內(nèi)壁加裝一層不粘土材料，結(jié)構(gòu)簡單，與其他方案相比不需要額外輔助設備，且旋挖鉆機不需要輔助動作完成卸土。△缺點：首先，對新材料性能要求較高，例如不粘土特性，且要有一定耐磨性；其次，不粘土材料通過螺栓裝配于鉆斗內(nèi)壁，對鉆斗筒壁強度會產(chǎn)生影響；最后，新材料的成本問題。6問題解決/概念說明(SummaryofConcept)概念名稱3：鼠籠式框架結(jié)構(gòu)◆工作原理說明：在鉆斗內(nèi)壁加裝一鼠籠式框架結(jié)構(gòu)，當旋挖鉆機拋土時，鼠籠隨鉆斗內(nèi)泥土一起旋轉(zhuǎn)，由于鼠籠框架結(jié)構(gòu)與泥土轉(zhuǎn)動慣量不同，正反轉(zhuǎn)過程鼠籠與粘在筒壁內(nèi)層泥土發(fā)生相對移動，將泥土剝離?！鴥?yōu)點：該方案與原有快速正反轉(zhuǎn)拋土原理相似，但由于鼠籠框架的應用，解決了泥土附著問題。同時，該方案操作過程習慣與原有方案一樣，不需要額外輔助動作，使操作手容易上手?！魅秉c：首先，鼠籠式框架結(jié)構(gòu)設計問題，具體涉及鼠籠的體積、重量及空間布局，這些參數(shù)都會影響卸土效果；其次，鼠籠裝配問題，由于卸土過程鼠籠與鉆斗有相對回轉(zhuǎn)運動，與方案1、2相比，該方案中鼠籠定位比較復雜。6問題解決/概念說明(SummaryofConcept)7.試驗目前處于方案設計階段，下一步將搭建試驗臺進行旋挖鉆機快速卸土鉆頭裝置的原理驗證試驗。目前正在與國家材料重點實驗室合作研發(fā)不粘土新型涂料。8.結(jié)論（曾）學習TRIZ方法，首先分析原因，定位清楚問題；而這并不容易。TRIZ是工具是方法，可以讓研