基本信息
- 项目名称：
- 电磁加速式打桩机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 建筑施工领域的打桩机分重力锤式和柴油锤式两种。前者落锤沉重，整机庞大，不便运输；后者以柴油爆燃为动力，噪声大、尾气排放严重，不符合未来施工“节能减排，绿色低碳”的趋势。为保证桩机行业的可持续发展，本作品采用新型的电磁弹射技术加速落锤。通过已制作完成的样品可看到，此种电磁加速式打桩机拥有无噪声污染、无尾气排放；动力来源（市电）清洁绿色；操作性、可控性好；制造和使用成本低等诸多优点。
- 详细介绍：
- 电磁弹射技术是未来工业、军事领域重要的前沿应用技术，它具有峰值作用力大、无声加速、无废气排放、可控性好等诸多优点，其在相关领域的部分应用（如军事领域中的电磁炮）即将改变传统军事模式。而其在工业领域的推广刚刚开始，说明其市场潜力非常可观。 在对现有的打桩技术进行分析后，可知新型打桩机必须拥有以下特点： 1 大幅度提高加速力峰值以缩短加速距离、减小落锤质量； 2...(查看更多)
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的：设计一种电磁加速式打桩机，替代目前应用于建筑施工领域的柴油式打桩机，消除其动力来源（柴油）不可再生性强、尾气排放和噪声污染严重的缺点，以符合未来建筑施工领域对“节能减排”指标愈发严格的要求。 基本思路：以电能作为桩击动力来源；以电磁场可吸引、加速铁磁性物体作为原理依据；以大电流在螺线管中感生的磁场作为具体加速方式。 创新点：采用电容组（柜）高...(查看更多)
科学性、先进性
- 1、采用峰值加速度很高的电磁力可大幅度缩短加速所需的距离（即减小桩机整体高度），消除了其重心过高易倒塌伤人的危险性，降低了其各型支撑部件的费用。 2、采用电磁力可在更短的距离内将落锤加速到更高速度，此时考虑动量定理并分两种情况： （1）重锤质量不变，但获得的速度更大，使得单次桩击作用力更大，进而使桩击次数减少。这样可以加快工程进度，降低人工成本； （2）单次击打力不变...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 1.2011年4月，在学校“挑战杯”全国大学生学术科技作品竞赛中，获特等奖。 2.已提交相关专利四项，发明专利已进入实质审查阶段
作品所处阶段
- 缩小比例样品已制作完成，此样品能全面地反映出电磁弹射技术应用在打桩机上带来的诸多优点。
技术转让方式
- 尚无
作品可展示的形式
- 模型、样品、现场展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点：采用磁阻式电磁炮初级线圈拓扑来发射钢制重锤,可调节末端速度（即桩击力度），使用方便灵活。 优势：加速力峰值大，有效减少落锤加速距离；在保留原重锤时可加快施工进度，在保留原施工进度时可减小重锤质量及设备成本，加大运输灵活度；消除柴油锤的尾气排放污染和爆燃噪声，有效扩大了重锤式打桩机的应用范围；可根据施工现场情况随时调节落锤的打击力大小，可控性良好。 ...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 1 本作品对应的拓扑原型为电磁炮的一种——磁阻式电磁炮，这种电磁炮适于将大质量/超大质量的钢质物体进行加速。但其在国际范围内的研究非常少，在对SCI、EI检索源期刊进行全面检索后，所找出的146篇线圈(电磁)炮中，仅有8篇是对磁阻式电磁炮的描述和仿真。而我们在咨询了中国电磁发射学会后得知，国内对此种磁阻型电磁加速装置的研究也基本未开始，故而对其进一步深入研究的空间很大，其...(查看更多)
