科技创新成果亮点纷呈,中国液压液力气动密封行业企业加速发展
当前,我国科技创新进入新的历史阶段,实施创新驱动发展、建设科技强国已成为行业共识。我国液压、液压、气动密封行业企业积极紧跟国家发展趋势,全面实施创新驱动发展战略,加快提质增效步伐,科技实力和创新能力显着提升,实现了跨越式发展。一批关键核心技术领域取得重大突破。科技创新成果亮点多,充分发挥科技创新推动供给侧结构性改革的重要作用。今年的行业技术进步奖申报评审工作从1月份开始,直至7月份公布获奖项目。共收到行业企业、科研院所、高等院校的项目44个,其中液压项目30个,液压项目5个,气动项目2个。物品,密封7件。经过项目预审、专业评审组初审、评审委员会综合评审、网上公示、管委会审定、终审发布等环节,共评选出28个优秀获奖项目。其中:一等奖1名,二等奖10名,三等奖17名;获奖比例为63.6%,获奖科技工作者200人。
据行业统计,液压行业获得18个奖项,液压行业获得3个奖项,气动行业获得2个奖项,密封行业获得5个奖项。从奖项类别统计,技术发明成果获奖项目7项,其中一等奖1项、二等奖3项、三等奖3项。科技进步成果获奖项目21项,其中二等奖7项、三等奖3项。颁发了14个奖项。
2017年度行业进步奖的突出特点是:申报项目技术水平稳步提升,创新点突出;产学研及重大合作项目大幅增加;行业企业更加注重自主创新,申报项目拥有专利总数达到188项,拥有专利项目占申报项目总数的100%;产品升级、进口替代、产业化成效显着,应用前景广阔。
高端核心液压元件打破国外技术垄断
今年,液压行业技术进步奖申报整体质量同比有了质的提高。共评选出优秀获奖项目18个,其中:一等奖1个、二等奖7个、三等奖10个。
“液压多路阀关键技术及应用”项目荣获中国液压气动密封件工业协会技术进步奖一等奖,由江苏恒力液压科技有限公司完成。
该项目的成功实施,实现了工程机械核心液压件的关键技术突破,打破了国外品牌的技术垄断,解决了行业发展瓶颈,实现了产品进口替代。项目产品已在挖掘机等高端工程机械领域成功配套,进入领先主机公司的OEM体系,与国外著名液压元件制造商同平台直接竞争。该项目符合“十二五”国家战略性新兴产业发展规划和《中国制造2025》的要求。
该项目在高精度阀体铸造技术研究上取得重大突破,掌握了多执行器操作流量分配技术、基于虚拟仿真技术的液压元件开发技术、溢流阀噪声与振动控制技术、多执行机构操作流量分配技术、基于虚拟仿真技术的液压元件开发技术、溢流阀噪声与振动控制技术、芯片多执行器技术。道路气门孔珩磨技术、挖掘机成套系统配套技术等核心技术。其主要创新成果及关键技术指标如下:
◆主要创新成果
(1)发明了新型液压分配装置,实现了臂架优先旋转功能并防止活塞失速,实现了势能的再生利用,提高了工作效率,降低了能耗。
(2)发明了负载敏感回路零背压技术,提高了溢流阀的控制精度和安全压力稳定性。
(3)发明了一种变面积比结构的压力补偿阀,它既具有止回阀的功能,又具有改变补偿特性的功能。其结构简单,体积小,降低了制造成本。
项目共申请国内外专利54项,其中发明专利24项,PCT专利3项,实用新型专利27项;已获得授权发明专利10项,实用新型专利12项。
◆主要技术指标
(1)额定压力≥32MPa;
(2)控制方式:开环、闭环混合控制;
(3)平均无故障时间≥5000h。
该项目市场前景广阔,整体技术处于国内领先、国际先进水平。
“三峡升船机液压控制系统”项目荣获中国液压气动密封件工业协会技术进步奖二等奖,由太重集团榆次液压工业有限公司完成。
三峡升船机是专为客船和特种船舶设计的快速过坝通道。相当于一艘船一口气“乘电梯”过坝。整个行程仅需约40至60分钟。它的通航将进一步提高三峡水利枢纽的航运能力,对长江黄金水道的通航效率和社会经济效益发挥巨大的促进作用。
三峡升船机由上游引航道、上船闸头、承船舱、下船闸头、下游引航道组成。具有提升高度大、提升重量大、上游通航水位变化大、下游水位变化快等特点。它是世界上技术最复杂、最大的升船机。其特点决定了其施工技术难度比以往任何时候都高,整个施工过程,包括设计、制造、安装、运营都充满了探索和挑战。
该项目产品是三峡升船机的关键核心部件,全部由太重集团榆次液压工业有限公司设计制造,包括主设备舱、上下锁首卧换向门、活动桥及下锁头工作门液压启闭。机器和其他液压系统和设备。太重集团榆次液压工业有限公司先后完成了三峡升船机主设备舱室液压系统、长江三峡水利工程升船机上下闸头液压系统、舱室及向家坝升船机船闸头液压系统、嘉陵江汀子口枢纽升船机舱、上下船闸一级换向门液压系统等项目。
该项目已获得授权专利。
工程的实施,实现了三峡工程设计的功能和效益。
“高频加载伺服振动液压缸”项目荣获中国液压气动密封件工业协会技术进步奖二等奖,由天津乌瑞纳斯液压机械有限公司完成。
本项目产品是一种由伺服阀操作控制的液压缸,可推动负载进行高频往复运动。是土工离心机振动台上产生高频振动的核心设备和核心技术之一。由于工况条件的要求,其启动和动作速度快,工作频率高。因此,产品技术难度大,零件精度要求极高,加工工艺复杂。该产品的设计与制造一直是液压传动领域的工程难题。此前,还没有成功的案例。
该项目产品一直受到国外技术的封锁。尤瑞纳斯受相关科研单位委托,自主研制开发了采用350Hz高频振动加载伺服液压缸的地心卧式电液伺服振动系统。该产品研发成功后,应用于成都理工大学TLJ-500土工离心机,填补了国内空白,达到国际先进、国内领先水平。该产品具有低摩擦阻力、低启动压力的特点,可降低系统能耗,大大延长产品使用寿命。具有高效、节能、降噪等明显特点,满足高端装备制造业的发展需求。
在项目开发过程中,欧瑞纳斯创造性地开发了分体式静压轴承技术、防偏均压槽结构等原创技术,解决了加工锥度、偏心引起的横向偏磨、活塞杆偏载等问题。高频加载伺服振动液压缸已实现规模化工业应用。该产品具有以下创新点:
(1)提出了一种自动压力补偿、可调零压的四腔静压支撑机构,解决了静压支撑支撑大侧向力的问题;
(2)提出了旁路泄漏可调的节流结构,可以根据需要调节阻尼比,保证伺服系统的稳定性;
(3)提出了带有缓冲槽结构的活塞间隙密封结构,以提高抗振性能。
本项目应用范围涵盖科研、冶金、航空航天、测量仪器、重型机械等各个领域。项目产品可广泛应用于:振动台、冲击台、碰撞台、跌落台、综合环境试验系统、高频振动试验机、高频液压振动锤、冲击波模拟试验等设备。随着产品的不断升级和市场的开拓,在宝钢连铸系统等相关技术领域已实现示范应用。结束了我国高频加载伺服振动液压缸长期依赖进口的局面,经济效益明显。
“具有海态自适应变阻尼特性的浮式高效稳定波浪发电装置及示范应用”项目荣获中国液压气动密封件工业协会科技进步奖二等奖,由山东大学完成。
该项目融合了多学科技术,拥有自主知识产权。
(1)解决:浮式波浪发电系统关键技术难点——基于波浪预测的液压变阻尼预测控制、基于变量电机的自适应蓄能器压力流量耦合特性研究、电压稳定与波浪能发电装置组合研究电网电力管理系统、浮式波浪能水电站环境适应性设计、波浪电站易受潮差影响等问题。
(2)开发了:适用于波浪发电的双定子、双电压结构的水力波浪发电系统。该系统具有储能功能,可以维持发电系统稳定的发电状态,减少波浪随机性对发电稳定性的影响。 。
(3)建设了水力波浪发电模拟实验系统并开展了模拟实验研究,设计制作了一套缩小比例的波浪发电模型。
(4)开发:波浪能发电无线测控系统。
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(5)已完成:波浪发电相关设备加工组装任务、波浪发电设备海上下水任务。
(6)开展:陆地模拟实验;相关海试,已通过九至十级大风、三至四米海浪的考验。
(7)制定了:浮动水力波浪发电站海上发射和回收规范。
(8)开发:适合海洋环境的波浪发生器和装机容量120kW、330kW的具有海况自适应变阻尼特性的浮式高效稳定波浪发电装置。真实海况下系统能量转换效率不低于15%(正常值为30%)。
该项目的核心技术如下:
(1)浮式水力波浪发电装置机构设计及基于海况特征的动力模型参数优化;
(2)浮式波浪发电系统海况自适应液压驱动技术研究;
(3)基于波浪预测的浮式波浪发电系统水力变阻尼预测控制;
(4)基于变量电机的自适应蓄能器压力-流量耦合特性研究;
(5)波浪能发电装置稳压及并网电源管理系统研究;
(6)漂浮式波浪能水电站环境适应性设计;
(七)长期、高效、稳定原型的推广、示范、应用和改进。
项目已申请国家专利19项,其中:授权发明专利3项、实用新型专利9项、软件著作权1项;发表相关学术论文22篇,博士/硕士论文8篇;制定了1项相关试航规定。
所研制的发电装置用于青岛中乌特种船舶研究设计院有限公司研制的深海网箱养殖平台,性能安全可靠。
依靠技术创新国产密封产品填补国内空白
今年密封行业技术进步奖项目呈现稳步发展态势,共评选出优秀获奖项目5个,其中二等奖2个、三等奖3个。
“天然气长输管道工程——管道压缩机干气密封及控制系统开发”项目荣获中国液压气动密封件工业协会技术进步奖二等奖,由四川日吉密封件有限公司完成。
天然气作为优质、高效、清洁能源,发展潜力巨大。通过长距离管道将天然气从收集地点运输到目的地是最便宜、最方便的方法。作为增加天然气压力并驱动其流动的管道压缩机,一般安装在野外,自然环境恶劣,运行条件恶劣。因此,管道压缩机的关键部件干气密封及其控制系统在使用过程中故障率较高。干气密封运行的安全可靠直接关系到管道压缩机的可靠稳定运行。一旦管道压缩机因密封失效而停机,将直接影响下游大中城市的生活和工业用气。预计到2018年,我国天然气管道总里程将超过13万公里,干气密封件的生产需求将大幅增加。但目前干气密封件及其控制系统主要依赖进口。
该项目的开发是基于“天然气管道压缩机用15MPa国产干气密封件的开发与应用”项目。干气密封件是按照GE系列压缩机的机座尺寸国产化的。所开发的产品必须满足压缩机组15MPa的设计。级要求,并且必须能够替代较低压力等级的进口产品。
该项目具有以下创新点:
(1)在高压密封端面流场分析中增加静水压力分析,采用专用干气密封端面膜压力计算软件,优化沟槽参数,提高气膜刚度和稳定性,满足频繁的高压启停要求。
(2)建立了密封端面气膜厚度、转速、压力等参数的数学模型,并通过微观状态监测试验进行验证,使密封件具有较低的脱离速度和开启压力。
(3)采用“硬对硬”摩擦副结构,静环表面喷涂类金刚石碳(DLC)薄膜,动、静环端面进行微改性,避免在高压下变形和异常磨损。
该项目的研制成功填补了国内空白,主要技术指标达到国外同类产品的先进水平。是我国动密封技术的重大突破。为我国大轴径、高压干气密封的设计积累了宝贵的经验,有利于更高参数密封的研发,推动高端干气密封技术的快速发展。
“汽车变速箱油底壳垫片”项目荣获中国液压气动密封件工业协会科技进步奖二等奖,由安徽中鼎密封件有限公司完成。
变速箱是汽车传动系统的重要部件之一,其产品质量直接关系到车辆的操纵稳定性和行驶安全。变速箱内部机构复杂,各零件之间的配合间隙和精度要求极高。液力变矩器和变速装置的相互润滑,变矩器和变速装置的机构运动需要专门的变速箱润滑,因此变速箱润滑油密封极为关键,一旦润滑油泄漏和流失,将直接影响系统油压和电力传输。油底壳垫片安装在变速箱和油底壳之间。它的主要作用是密封和防止变速箱内部润滑油的泄漏。
齿轮箱工作时,工作压力和工作温度波动较大,而且还处于运动和振动状态,对密封垫片的结构和材料的综合密封性能要求较高。目前,自动变速器的先进技术主要被外资企业垄断,国内汽车企业自动变速器或关键零部件主要依赖进口。
该项目的主要创新点如下:
(1)产品结构设计有环形槽,便于密封件定位和装配。密封面设计有三个向内凹的密封槽和两个向外突出的密封筋,两个密封筋之间设计有垂直于槽轴向的28个加强筋。
(2)材料采用耐高温活性氯型丙烯酸弹性体,快速挤出炭黑增强,耐高温抽出醚酯混合增塑剂改性,配备皂硫硫化体系,采用175℃·8h两段硫化,产品压缩永久变形小,拉伸强度高,耐传动润滑油性能优良,符合环保要求。
该项目产品具有压缩永久变形低、耐高温、耐油、密封性能好的特点。在配方及结构设计、硫化工艺等方面都有创新。
该项目已申请发明专利1项。
该项目达到国内领先水平,项目产品的研制成功,提高了国内产品的技术水平,为汽车自动变速器关键零部件国产化做出了积极贡献。随着国内汽车自动变速器市场的进一步发展,本项目产品的市场前景十分广阔。
该项目的成功开发,为今后国内同类零部件的发展和出口市场的开拓奠定了基础。在该产品的开发过程中,培养了一批专业技术人员,积累了丰富的经验,提高了公司的同步研发能力。随着本项目技术的推广应用,必将产生更大的经济效益和社会效益。
“低扭矩低排放阀门填料”荣获中国液压气动密封件工业协会科技进步奖三等奖,由浙江国泰密封材料有限公司完成。
本项目通过对材料和密封原理的研究,设计了一种采用高纯柔性石墨分体条与耐高温合金丝编织而成的端环作为刮环,以及多个高纯柔性石墨中环,中间环采用耐高温合金丝编织而成。一定的仰角,旨在模仿碟形弹簧的形状。该环与两个刮板端环结合,实现填料在交变温度和压力条件下的自锁密封功能。该填料从石墨基材料的生产、填料的结构以及工艺参数的制定都是自主创新设计。已通过Ta-Loft及标准认证,完全可以满足阀门低扭矩、低排放的排放要求,突破国外公司的限制。行业内填料密封技术垄断。
该项目的主要创新点如下:
(1)本项目采用在石墨基材料中间添加适量抗氧化剂(磷)的方法。抗氧化剂(磷)的作用是用来降低石墨在高温下的氧化速度,保证产品的耐温性能,保证石墨密封产品在高温下使用的可靠性。设计一套气料分离装置,通过控制排气量将有害气体从原料中分离出来,保证产品中的有害元素符合规定要求。
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(2)产品结构设计采用仿弹性碟簧形式。当对填料组施加预紧力时,填料的外径和内径作用方向相反,填料环的变形区域在预紧力的作用下形成S形扭转。 - 拧紧力,施加压力时会积累一部分屈曲潜力。当阀杆运动造成磨损或压盖预紧力不足时,此时释放前一次压紧时储存的能量,起到补偿填料预紧力不足的作用或接口处密封失效。 。
(3)采用低螺栓扭矩预紧技术(LS),通过几个纯柔性石墨环上下端内、外表面上设置的锥面以及相邻中间件上下端面之间设置的空腔环、低螺栓填料的径向流动在扭矩预紧下被选择性地压缩和控制,使填料组之间的压力传递效率成倍提高,阀杆的往复阻力大大减小,阀门之间的接口阀杆和密封填料完全集成。
该项目已获得国家发明专利1项,实用新型专利6项。
该项目产品技术达到国际先进水平,广泛应用于石油、化工、造船、冶金、电力等行业各种高温高压阀门的阀杆密封。是一种不可缺少的新型功能材料,具有广阔的市场前景。
气动产品自主创新不断涌现新成果
今年气动行业产品评选评选出2个优秀获奖项目,均获得三等奖。
“PM微变压吸附式制氧机电磁阀”荣获中国液压气动密封件工业协会技术进步奖三等奖,由宁波嘉尔灵气动机械有限公司完成。
微变压吸附制氧机电磁阀是家用制氧机的核心部件。在制氧机控制系统的控制下,周期性地控制分子筛的充排气,实现制氧过程。制氧机电磁阀的关键性能要求是功率低、重量轻、响应时间快、启动压力低、功能全、可靠性高、使用寿命长。此前,我国制氧机电磁阀存在诸多局限性:直动式电磁阀结构消耗大量电能;先导式隔膜阀流量大,阀芯切换噪音大,对工作气压要求最低;旋转阀的电机扭矩小,不能适用于大气压较大的制氧机,电机寿命短。与此同时,国际制氧机行业正向小型化、低噪音、轻量化方向发展,将变压吸附制氧技术应用于实际产品,即VPSA技术。 VPSA技术是在原有PSA的基础上,在解吸过程中增加真空抽吸过程,加速分子筛的解吸,从而提高分子筛的利用率。该技术可以利用小容量的分子筛获得大流量的产氧。传统制氧机电磁阀无法满足这样的工作要求。
本项目开发了一款专门用于微型制氧机的电磁阀。电磁阀线圈功率小于5W,可在零压力下正常工作,适用于VPSA制氧技术。
该产品已获得实用新型专利。
“DW系列调节阀气动执行机构”荣获中国液压气动密封件工业协会科技进步奖三等奖,由烟台未来自动化装备有限公司完成。
公司开发的调节阀气动执行器的部件具有很强的通用性。常开和常闭气动执行器具有相同的组件组合。通过改变活塞和弹簧的位置即可互换功能,降低成本。零件加工品种多样化,提高生产效率,减少客户采购和库存种类,降低采购成本。该项目创新的连接结构提高了装配和维护的效率。通过结合智能控制组件,实现活塞的无级定位和远程自动化精确控制,提高了生产效率,降低了人工成本,并显着减少了压缩空气的使用。 ,取得了节能减排的效果,其多项技术经济指标得到了较大提高。
该项目已申请专利2项,解决了操作人员无法在应用现场完成气动执行器拆卸和维修的问题,并且可以让气动执行器适应不同开启压力的阀门,减少气动执行器采购的种类并降低企业成本。购买成本。
该项目研发成功后,已提供给多家企业使用。可完全替代进口产品,取得良好的经济效益。
液压产品突破结构性障碍走向规模化发展
今年液压行业评选出3个优秀获奖项目,其中二等奖1个、三等奖2个。
“重要技术的研究和应用,用于高效和节能的大型液体粘性速度控制离合器”赢得了中国液压和气动印章行业协会的技术进度奖,并由江苏大学完成。
该项目从五个方面进行研究和技术创新:整体结构设计,冷却技术,液压系统,控制策略和检测手段,实现了大型机械流体复合传输系统的高效率和节能,并实现了以下结果:
(1)最初的双面活塞控制结构减少了摩擦的热变形和偏心磨损问题,提高了设备的使用寿命和传输效率,并突破了限制我国家液体粘度速度调节离合器的结构屏障大规模。
(2)使用多场耦合技术和有限元方法,揭示了多组摩擦对的温度分布状态,并创新了一个结构化和高效的冷却油回路,以解决难以冷却的高功率冷却的问题。液体粘度速度调节离合器。
(3)基于独立控制的思想,避免节能的液压系统旨在实现大液体液体粘度速度调节离合器液压系统的高效率和节能。
(4)利用生物免疫反馈过程的调节作用以及模糊逻辑推理的适应性,模糊的免疫PID控制系统的创新设计旨在提高液态粘性速度调节闭合器的控制精度和鲁棒性。
(5)独立创新设计的系统检测设备并开发了一种在线检测系统,该系统使用微感应和无线技术来准确测量温度,压力,流动,速度,扭矩等。调节离合器校准,检查,维护和协助用户正确选择。
该项目已获得6项全国授权的发明专利,1项授权公用事业模型和1个空中控制软件版权;发表了15篇学术论文,其中包括9篇SCI论文和6篇EI论文;并培训了6个博士学位和硕士学生。
该项目的结果已被广泛用于中等和大型机械设备的速度调节和软启动,主要的技术和性能指标已达到国际高级水平。该项目的实施破坏了结构性障碍和外国技术阻碍,这些障碍限制了我所在国家的大规模液体粘性速度控制离合器的发展,提高了传输效率,冷却效果,系统的控制准确性和系统寿命,以及系统的控制寿命,以及意识到实现了大型液体粘性速度控制离合器系统。本地化不仅可以取代进口,而且还可以在国外出口,从而促进了我国大规模设备的灵活启动和速度监管技术的发展,大大增加了该项目产品的国内外市场份额,并同时,改善了该项目产品的国际竞争。凭借其实力,它在我国的大规模高端设备中取得了技术的飞跃和进步,并且具有巨大的市场竞争力,促销和应用价格。
“工程机械的锁定钣金冲压和焊接扭矩转换器”获得了中国液压和气动印章行业协会的技术进度奖,并由Power High-tech Co.,Ltd.完成。
该项目使用独特的钣金冲压和焊接扭矩转换器计算机设计技术来设计循环圆,根据流场模拟设计级联反应,并采用先进的航空航天技术来成功开发具有锁定振动功能的新产品;创新的单件结构离合器设计集成了减少扭转振动和锁定功能。活塞密封突破了传统,被设计为一种新的组合密封结构,可以有效地减少高温介质的影响,使密封能够具有更好的润滑效果,避免受摩擦造成的损害,并提高可靠性和锁定响应能力。
该项目产品是单极,两相的三元素闭合式液压转换器。在输入速度下,零速扭矩转换比K0 = 2.75×(1±5%),而零速泵轮的一千旋转旋转的标称扭矩MBG0。 = 150×(1±5%)N·m,液压工作条件的最大效率≥80%,锁定扭矩容量为1000N·M,以及减震器吸收器极限旋转角7±0.5°。
该产品通过工程测试和加载比较测试。配备了该产品的毕业生可以在相同的工作条件下以更高的速度装备完成,从而将整体运行能力和效率提高30%,并将全面的操作燃料消耗量减少22%。快速,节能和减少消费。
该项目开发的产品是中国的第一个闭合式金属冲压和焊接液压转换器,并具有扭转振动的减少功能,可以广泛用于工程机械车辆,例如毕业生,装载机,叉车,叉车,公路滚筒和无迹橡胶倾向的车辆。和商用车,例如公交车。它具有许多创新的设计,例如出色的刀片级联,综合离合器,特殊的活塞组合密封和油入口结构。它已经获得了2项国家发明专利授权和3个公用事业模型专利授权。它发表了1份核心期刊论文并制定了企业1标准,整体技术已经达到国内领先水平。
该项目的产品具有显着的节能和减少消费的影响,具有巨大的市场潜力和发展空间,并且具有巨大的促进价值。
结论
技术创新已成为时代的主要主题。随着新一轮技术和工业革命的剧烈崛起,新技术,新工艺,新材料和制造业的整合正在加速,并且正在重塑新的工业结构。
2017年对于该国实施“第十三五年计划”的重要一年,也是中央政府确定的供应方结构改革的重要一年。随着“中国制造” 2025年的各种任务的深入发展,“强大的基金会项目”和“智能制造业”等工业政策以及实施重大技术转型和升级项目的实施将在中扮演更大的作用。促进制造业和经济运营的发展。空前的版本。
响应着向世界技术力量前进的宣布呼吁。液压,液压和气动密封业的中国企业将与党中央委员会更加紧密地团结起来,XI 是核心。他们不会忘记自己的原始愿望,改革和创新,并共同努力建立技术创新世界。为加强国家和实现中国国家的伟大复兴做出新的历史贡献!
贡献:中国液压和气动印章行业协会的专家委员会
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