TRIZ報(bào)告-旋挖鉆機(jī)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(lǐng)導(dǎo)督導(dǎo)與審核張?jiān)讫埥M長(zhǎng)專案管理,團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)郭勇；組員構(gòu)思與設(shè)計(jì)曾素組員計(jì)算分析劉昌盛組員試驗(yàn)張奇志組員數(shù)據(jù)分析徐小龍組員項(xiàng)目管理吳文偉顧問(wèn)諮詢指導(dǎo)沙永傑、蕭詠今目錄:專案成果摘要說(shuō)明表公司簡(jiǎn)介與公司推動(dòng)創(chuàng)新的策略與管理。3.TRIZ專案解題流程圖4.問(wèn)題情境5.問(wèn)題分析

5.1功能分析

5.2要因分析

5.3問(wèn)題列表6.問(wèn)題解決

6.1TRIZ解題過(guò)程與解題方案說(shuō)明

6.2解決方案列表實(shí)驗(yàn)進(jìn)展結(jié)論TRIZ專案心得與報(bào)告10.感謝項(xiàng)目說(shuō)明1.產(chǎn)生的解決方案數(shù)目82.預(yù)計(jì)申請(qǐng)的專利或?qū)嵤┑臓I(yíng)業(yè)秘密方案數(shù)23.專案對(duì)企業(yè)成效的說(shuō)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(shuō)明2.公司簡(jiǎn)介與公司推動(dòng)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(biāo)語(yǔ)，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(wèn)題列表40發(fā)明原理聰明小人方法知識(shí)庫(kù)預(yù)先處理原理概念說(shuō)明表背景和問(wèn)題現(xiàn)象3.TRIZ專案解題流程圖（曾）演進(jìn)趨勢(shì)概念選擇實(shí)驗(yàn)與仿真專利申請(qǐng)背景和問(wèn)題現(xiàn)象4.問(wèn)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(jī)器帶著的鉆桿上下抖動(dòng)、左右振動(dòng)，多消耗能量，磨損機(jī)器、耗費(fèi)時(shí)間。（補(bǔ)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(jī)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(biāo)物系統(tǒng)功能4.問(wèn)題情境

請(qǐng)依照系統(tǒng)/制程。說(shuō)明問(wèn)題在哪里發(fā)生（where），何時(shí)發(fā)生（when），以及相關(guān)的部門/人員、消費(fèi)者與顧客（who），含被影響的部門/人員。4.問(wèn)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(fù)荷率%平均轉(zhuǎn)速rpm時(shí)間S時(shí)間比油耗比例下放0.18510.426.01734.56411%6%鉆進(jìn)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(wèn)題情境

A.系統(tǒng)名稱：旋挖鉆機(jī)快速卸土鉆斗裝置4.問(wèn)題情境（曾）

為此，國(guó)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(diǎn)是希望通過(guò)機(jī)構(gòu)將能量直接作用到筒內(nèi)的泥土上，達(dá)到快速卸土的目的。其中專利是我公司2011年申請(qǐng)的專利，但是這些專利產(chǎn)品并沒(méi)有在市場(chǎng)上流行，也就是說(shuō)沒(méi)有得到市場(chǎng)的認(rèn)可。主要問(wèn)題是機(jī)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(guò)TRIZ方法解決該問(wèn)題。B.系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)的步驟（Howitshouldwork）鉆機(jī)目前只能提供上提、回轉(zhuǎn)的動(dòng)力，并通過(guò)鉆桿傳遞到鉆斗上4.問(wèn)題情境

動(dòng)力頭壓盤壓桿裝置偏心壓板桶身推土盤開門底門機(jī)構(gòu)齒板推土機(jī)構(gòu)圖4.問(wèn)題情境

C.目前的快速卸土的系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)的步驟（Howitshouldwork）4.問(wèn)題情境

D.您想要達(dá)成的目標(biāo)（簡(jiǎn)單而明確說(shuō)明，必須要有數(shù)量的規(guī)格，含既有的規(guī)格和預(yù)計(jì)達(dá)成的規(guī)格，如降低使用能量由30W至20W）：E.目前所遇到的問(wèn)題無(wú)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(méi)有對(duì)機(jī)器的消耗。（安全性；效率；卸土量大）4.問(wèn)題情境（曾）

2008、。。。。。2012年的設(shè)計(jì)的卸土裝置，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，不能達(dá)成10S完成的目標(biāo)，且不可靠。F.限制條件：（包含成本、空間、材質(zhì)等等）增加的機(jī)構(gòu)不能影響鉆進(jìn)，盡量利用現(xiàn)有的操作完成；設(shè)計(jì)思路的局限；成本控制在5萬(wàn)以內(nèi)；不影響鉆進(jìn)和裝土功能。4.問(wèn)題情境

175.問(wèn)題分析/功能模型分析185.問(wèn)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(diǎn):簡(jiǎn)單、不耗費(fèi)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(wèn)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(shí)庫(kù)，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(shí)庫(kù)找方向，

山河完成概念設(shè)計(jì))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(wèn)題分析/功能模型分析5.問(wèn)題分析/功能模型分析表述聰明小人方法（曾）5.問(wèn)題分析/功能模型分析5.問(wèn)題分析/

Root-Cause-Analysis克服泥土附著鉆斗筒壁的力機(jī)器力的必須通過(guò)鉆桿的傳遞才能到鉆斗上，鉆桿的沖擊慣性對(duì)機(jī)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(guò)機(jī)構(gòu)直接消除泥土附著力245.問(wèn)題分析/

問(wèn)題列表問(wèn)題分類與編號(hào)問(wèn)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(wèn)題上/下振動(dòng)力P1.2次問(wèn)題左/右旋轉(zhuǎn)慣性力P1.3次問(wèn)題高速旋轉(zhuǎn)離心力P1.4次問(wèn)題增加強(qiáng)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(wèn)題預(yù)處理，減小孔壁與土的附著力P2.2次問(wèn)題減小接觸面積P2.3次問(wèn)題增加附著力小的隔層P2.4次問(wèn)題改變泥土本身粘著參數(shù)根據(jù)RCA

&FunctionAnalysis將選定的問(wèn)題填入表。256問(wèn)題解決/概念說(shuō)明(SummaryofConcept)問(wèn)題編號(hào)與定義:

P2改變泥土本身粘著參數(shù)概念編號(hào)與名稱:高頻振動(dòng)改變泥土附著參數(shù)使用TRIZ的工具:

40Principle(振動(dòng)原理)右圖所示為該方案示意圖。在施工現(xiàn)場(chǎng)需設(shè)置專用設(shè)備產(chǎn)生高頻交流磁場(chǎng)，與旋挖鉆機(jī)配合作業(yè)施工。鉆斗高頻交流磁場(chǎng)問(wèn)題編號(hào)與定義:P2增加附著力小的隔層概念編號(hào)與名稱:使用TRIZ的工具40Principle(振動(dòng)原6問(wèn)題解決/概念說(shuō)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(jī)構(gòu)保留（右圖中沒(méi)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(wèn)題解決/概念說(shuō)明(SummaryofConcept)問(wèn)題編號(hào)與定義:

P2減小接觸面積概念編號(hào)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(dòng)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(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，右圖并未給出鼠籠定位裝置。該方案開門機(jī)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(shuō)明：在鉆斗內(nèi)壁加裝一層不粘土材料（通過(guò)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(diǎn)：由于應(yīng)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(wèn)題。同時(shí)，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(jiǎn)單，與其他方案相比不需要額外輔助設(shè)備，且旋挖鉆機(jī)不需要輔助動(dòng)作完成卸土?！魅秉c(diǎn)：首先，對(duì)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(guò)螺栓裝配于鉆斗內(nèi)壁，對(duì)鉆斗筒壁強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生影響；最后，新材料的成本問(wèn)題。6問(wèn)題解決/概念說(shuō)明(SummaryofConcept)概念名稱3：鼠籠式框架結(jié)構(gòu)◆工作原理說(shuō)明：在鉆斗內(nèi)壁加裝一鼠籠式框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)旋挖鉆機(jī)拋土?xí)r，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(dòng)慣量不同，正反轉(zhuǎn)過(guò)程鼠籠與粘在筒壁內(nèi)層泥土發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，將泥土剝離?！鴥?yōu)點(diǎn)：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(yīng)用，解決了泥土附著問(wèn)題。同時(shí)，該方案操作過(guò)程習(xí)慣與原有方案一樣，不需要額外輔助動(dòng)作，使操作手容易上手。△缺點(diǎn)：首先，鼠籠式框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，具體涉及鼠籠的體積、重量及空間布局，這些參數(shù)都會(huì)影響卸土效果；其次，鼠籠裝配問(wèn)題，由于卸土過(guò)程鼠籠與鉆斗有相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與方案1、2相比，該方案中鼠籠定位比較復(fù)雜。6問(wèn)題解決/概念說(shuō)明(SummaryofConcept)7.試驗(yàn)?zāi)壳疤幱诜桨冈O(shè)計(jì)階段，下一步將搭建試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行旋挖鉆機(jī)快速卸土鉆頭裝置的原理驗(yàn)證試驗(yàn)。目前正在與國(guó)家材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作研發(fā)不粘土新型涂料。8.結(jié)論（曾）學(xué)習(xí)TRIZ方法，首先分析原因，定位清楚問(wèn)題；而這并不容易。TRIZ是工具是方法，可以讓研