一款制動器,創新設計推動產品升級
——河北工業設計故事⑤
“這么小巧,就能在大型起重機上起到安全制動作用?”10月19日,在第一屆河北國際工業設計周的工業設計創新成果展上,安新縣從事車輛管理的郭先生手托著一個精巧的機器模型,轉著圈兒看門道。
這是石家莊紐倫制動技術有限公司推出的一款全新安全制動器的3D打印模型。在河北設計成果展區,這家公司展位所占面積并不大,但展出的這款安全制動產品卻大有來頭。
產品全稱叫做“AP電磁自制動安全制動器”,實體重量41公斤,只有傳統液壓制動器的七分之一,而制動力卻是原來的1.5倍。該產品榮獲2017年河北省第三屆工業設計獎產品組金獎。截至目前,該產品技術已獲授權專利11項,其中發明專利1項、實用新型專利8項、外觀專利2項。
產品顛覆了傳統的設計理念,以其獨到的制動原理和巧妙的結構,融入工業設計思路,通過由內而外、從結構到工作原理的創新設計,使人工操作更方便,安裝更便捷,并實現了大幅節材。
起重裝卸輸送設備的惡性事故屢有發生,很多事故悲劇的背后,是安全制動出了問題。開發一款有效可靠的安全制動器成為市場的實際需求。
“由于起重過程中所需的制動力過大,市場上還沒有新產品能夠代替現有液壓制動器產品,我們公司決定,投入強大技術力量,向這個領域進行技術攻關。”在展臺前,石家莊紐倫制動技術有限公司項目經理王智慧介紹。
該公司組織技術人員分析后認為,市場上現有的安全制動器主要是液壓制動器,工作方式為斷電后由彈簧施壓制動、由液壓力或電磁力解閘運行,存在體積大、重量大、易漏油、成本高、可靠性差等缺點。尤其是由于制動反應時間長,反應速度慢,致使偶遇突發事故時往往不能阻止事故的發生。
“我公司曾開發了電梯防止轎廂溜梯的安全制動器(電磁雙向鋼絲繩制動器),受此啟發,設計研發人員發現,把雙向制動改為單向制動安裝在起重機上,能起到安全制動的效果。”王智慧介紹,經過艱辛努力,該公司設計研發出了適用于起重設備的電磁自制動安全制動器。
該公司又先后聯合燕山大學藝術學院、天津工業大學工業設計中心,對產品進行工業設計改進,使產品更加完善、合理。歷經上萬公里和上百個現場調研和試驗,一款較為完善的安全制動系統問世。
AP電磁自制動安全制動器由燕尾基槽、雙楔形滑塊、失電觸發電磁鐵和邏輯電路構成,包括超速超載及傳動失效智能高低速矢速判斷系統。該產品的制動方式由通電液壓待閘、失電彈簧施壓平行塊夾持制動改為了通電電磁待閘、制動時依靠楔形滑塊慣性自鎖制動。此外,還發明了制動力限制調節結構,經過多次試用,剎車減速度也滿足了要求。
為了實現對產品關鍵性能的實時監控,該公司進一步研發了在線監測系統,便于及時發現隱患并進行維修排除,從而使人機對話更加便捷。
“放眼世界,還沒有同性能的產品與之比肩。”王智慧說,產品的問世,極大地促進了安全制動器領域的技術進步,對起重機行業改革也具有極大的推動作用。“這使我們認識到,工業設計真正的意義,不僅是簡單的穿衣戴帽,而是一次產品全面技術升級換代的設計過程。”
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