为解决国内已有水泥滑模摊铺机传力杆施工配套,提高路面的整体抗折强度与耐久性,减小或消除砼路面中存在的裂缝、孔隙和断板、翘板等缺陷,延长其使用寿命,降低维修成本问题。学院与中交西安筑路机械有限公司、中交路桥建设华南公司联合开展独立施工的水泥砼路面伸缩缝纵向传力杆植入设备(MDBI)研究与开发。
该设备主要技术特征包括:
(1)履带行走,全液压驱动,万向轮辅助。
(2)主体为箱式梁结构,导轨式连接架,伸缩式支腿。
(3)工作宽度为12米(同时也考虑工作宽度为8.5米的情况,可进行拆装),可一次压入38根传力杆。
(4)大宽度振动平板可以修整压入后的路面,活动边板可以防止路缘的损伤,并能对传力杆准确定位。
(5)全自动控制系统可以按施工程序自动完成全套动作,也可以手动操作进行局部自动调整。
(6)随机发电机可以供给全部用电,独立行走。
项目研究先后获得发明专利1项、实用新型专利4项,产品通过了国家工程机械检测中心的性能检测,并在7个项目得到应用推广,成果获中国公路学会科学技术奖二等奖。


该科研项目“水泥砼路面伸缩缝纵向传力杆植入设备(MDBI)”的研究与开发,随后从以下几个维度转化为教学内容,实现科研反哺教学:
(1)更新课堂教学内容
在《机械化施工管理》课程讲解“滑模摊铺施工”时,将MDBI设备作为典型案例,补充到现有施工工艺中。课堂详细阐述其研发背景——为解决传统施工中传力杆位置偏差、路面易出现裂缝和断板等缺陷,从而提高路面耐久性。结合PPT中“传力杆布置”和“问题”部分,用MDBI设备作为解决方案进行对比教学,让学生理解技术创新如何解决实际工程难题。
(2)开发新型教学案例
将MDBI设备的“主要技术特征”(如履带行走、箱式梁结构、12米工作宽度、全自动控制系统等)开发成一个完整的工程案例。分析该设备如何通过“大宽度振动平板”和“活动边板”实现对路面的修整和保护,以及如何通过“全自动控制系统”完成全套动作,将抽象的机械原理与具体的工程应用相结合。

(3)过程转化
将科研项目作为毕业设计(论文)选题。根据滑膜摊铺机施工范围及传力杆植入机与滑膜摊铺机可以配合施工的工艺方法,可将MDBI设备分为独立行走式和拖挂式两种,施工宽度可分为12米和8.5米,按此方法将整个设备拆解了15个子课题,作为2009级和2014级两届本科生毕业设计的选题,实现“真题真做”。具体选题结果见表1。
表1 毕业设计(论文)选题结果
| 序号 | 课题名称 | 选题学生 | 年级专业 | 校内指导教师 | 校外指导教师/企业名称 |
| 1 | 12米传力杆植入机行走系统设计 | [201421030606] 张晓旭 | 机制(机电)14-4 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 2 | 12米传力杆植入机振平装置设计 | [201421030625] 张光辉 | 机制(机电)14-4 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 3 | 12米传力杆植入机压杆装置设计 | [201421030629] 牛占利 | 机制(机电)14-4 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 4 | 12米传力杆植入机自动放料装置设计 | [201421030316] 李梓逸 | 机制(机电)14-2 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 5 | 12米传力杆植入机联结大梁及联结架设计 | [201421030415] 刘波 | 机制(机电)14-3 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 6 | 12米传力杆植入机液压系统设计 | [201421030306] 贾永杰 | 机制(机电)14-2 | 何志勇 | 刘锐/中交西筑 |
| 7 | 12米力杆植入机总体及活动边模板设计 | [201421030105] 范树超 | 机制(机械)14-1 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 8 | 12米传力杆植入机控制系统设计 | [201421030115] 隆波 | 机制(机械)14-1 | 何志勇 | 沈永辉/中交西筑 |
| 9 | 8.5米拖式传力杆植入机液压系统设计 | [200921030112]李文芳 | 机制(机械)09-1 | 何志勇 | 刘锐/中交西筑 |
| 10 | 8.5米拖式传力杆植入机压杆装置设计 | [200921030109]李治会 | 机制(机械)09-1 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 11 | 8.5米拖式传力杆植入机调节梁设计 | [200921030328]刘向东 | 机制(机械)09-3 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 12 | 8.5米拖式传力杆植入机总体及边模设计 | [200921030307]任国庆 | 机制(机械)09-3 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 13 | 8.5米拖式传力杆植入机主梁设计 | [200921030330]张 勇 | 机制(机械)09-3 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 14 | 8.5米拖式传力杆植入机悬臂梁设计 | [200921030329]左德发 | 机制(机械)09-3 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
| 15 | 8.5米拖式传力杆植入机振平装置设计 | [200921030307]黄云斌 | 机制(机械)09-3 | 何志勇 | 苏翔涛/中交西筑 |
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