[00357881]动力换挡拖拉机智能化关键技术应用及产业化

该项目属农业机械学、农业机械化、农业电气化和自动化学科领域。 动力换挡智能拖拉机是提高拖拉机与农机作业质量与效率、实现农业规模化作业、加快转变农业发展方式的物质支撑，是农机行业技术最为密集的产品，是衡量国家农业装备水平的重要标志。多年来，中国农机动力以中小型为主导，动力换挡智能化等高端技术产品缺失，国外品牌凭借技术垄断，不断获取高额利润，致使农业生产综合成本居高不下，制约了产业发展。 随着农业现代化的快速发展，规模化集体农场、农业企业和农机专业户迅速增加，对大中型拖拉机的需求快速增长，2016年大中型拖拉机年销量超过45万台。动力换挡拖拉机是大型拖拉机的重要发展趋势，但是其关键技术被国外垄断，成为制约中国农业机械化的重要瓶颈。2011年以来，雷沃重工股份有限公司联合华南农业大学、中国农业大学、南京农业大学，在国家和省科技项目资助下，对动力换挡拖拉机智能化关键技术进行了系统研究，掌握了多项核心技术，实现了动力换挡智能拖拉机的国产化，并成功地建立了中国动力换挡智能拖拉机的自主创新体系，从根本上改变了国产大型拖拉机自主创新技术不足的局面，并实现了大型拖拉机从完全依赖进口向出口参与国际市场竞争的跨越。主要创新点如下： (1)首次提出并创新研发了基于行星不定轴式双联齿轮结构的动力换挡技术，实现了由定轴式到不定轴式的技术跨越，解决了定轴式变速箱轴向尺寸过大的难题，突破了行星不定轴式动力换挡变速箱在拖拉机中的应用瓶颈。 (2)提出并创新研发了基于北斗高精度定位技术的拖拉机自动驾驶技术，以CAN总线通讯进行信息交互，实现了拖拉机由有人驾驶到自动操纵启动、变速离合、转向、机具升降等自动驾驶作业的技术跨越，解决了导航定位精确性低、稳定性差的技术难题，突破了拖拉机GNSS导航与智能作业的关键技术瓶颈。 (3)提出了动力换挡智能拖拉机电液悬挂系统闭心式负载传感压力补偿式液压综合控制技术，设计了一套带有负载传感压力补偿的闭心式液压调速回路、电液比例控制阀、销轴式牵引力传感器以及基于CAN总线的电液悬挂控制器，集成研制了电液悬挂系统，解决了耕作过程中拖拉机打滑以及耕深不均的自反馈、自适应、自控制技术难题，突破了电液悬挂综合控制与系统研制的关键技术瓶颈。 (4)首次提出有限元法和间接边界元法的声固耦合的设计技术，开发了全悬浮式拖拉机驾驶室减振系统，实现了由对穿联接减振到全悬浮减振的技术跨越；解决了传统拖拉机驾驶室噪声高、振动加速度大的技术难题，突破了高速拖拉机减振困难的关键技术瓶颈。 以上述研究成果为核心技术，成功研制动力换挡智能化拖拉机。打破外国企业对动力换挡技术和智能化技术的垄断，并在2014年形成完善的商业模式开始销售。近三年直接经济效益5.79亿元，新增利税1.235亿元；授权发明专利5项，授权实用新型专利3项，外观专利5项，软件著作权2项；发表学术论文40余篇，培养博士研究生10余名，硕士研究生50余名，为中国拖拉机技术的发展做出了重要的贡献。