【正文】 等主要和附屬功能。且實現(xiàn)了加工速度高，定位和重復定位精度高，工作可靠，人機交互友好等高檔機床性能。應用領域及前景本鉆床為點位高級控制機床，其技術可用于對大中小型交/直流伺服運動控制系統(tǒng)中，如高檔鉆床、銑床、磨床、風洞移測架系統(tǒng)等。在要求精度高、速度快、加工環(huán)境苛刻、可靠性要求高的加工行業(yè)有較廣泛的應用前景。12 / 146技術指標及成熟程度主軸頭數(shù)：4 臺面尺寸：540mm640mm 最大旋轉轉速：160000RPM 最大移動速度：30m/min 最小鉆孔直徑： 定位精度： 177。10um重復定位精度：177。5um鉆孔速度：300450/min鉆孔精度：最大鉆孔直徑： 成熟程度：產(chǎn)品樣機已經(jīng)成型并試投入使用，運行良好。技術先進成熟，性能可靠穩(wěn)定。投資規(guī)模中高檔 PCB 鉆床制造成本約 2535 萬元。成品銷售價格約 6080 萬元。單件投資規(guī)模約 3550 萬元。合作方式及規(guī)模可接受委托產(chǎn)品訂制，也可進行合作研制生產(chǎn)或將產(chǎn)品技術轉讓。深海（6000m）海水液壓系統(tǒng)的潤滑、密封技術潤滑及密封是流體傳動及控制系統(tǒng)中的關鍵技術，對潤滑性較差和工作介質粘度較小的水壓系統(tǒng)來說更為關鍵，直接影響工作性能及壽命。水壓技術具有的環(huán)保、安全和介質廉價易取等優(yōu)點使其具有巨大的發(fā)展前景，特別是在海洋領域。因此美國、日本和英國等發(fā)達國家在該領域投入了巨大的人力、物力和財力進行基礎研究和產(chǎn)品開發(fā)，目前已開發(fā)出了海水液壓鉆孔器、打磨器、盤帶鋸和深海水壓驅動調查船等作業(yè)裝備和工具。國內與其距較大，必須加大研究步閥才能跟上高性能作業(yè)裝備對驅動系統(tǒng)的需求，保持我國在海洋資源開發(fā)領域的主動地位。由于水壓技術是流體傳動及控制技術領域的前沿研究方向，需要對其基礎理論進行深入研究才能更好地進行技術及產(chǎn)品研發(fā)。在水壓技術中，潤滑及密封直接影響系統(tǒng)及元件的可靠性及壽命，是水壓技術走向實用化的關鍵技術問題。對水壓系統(tǒng)而言，密封主要是管接頭連接部分，本課題在現(xiàn)有密封技術的基礎上進行適當改進后提出了深海用水壓系統(tǒng)的靜密封工程適用結構；動密封即水壓泵（馬達）的關鍵摩擦副是研究的重點及難點，必須針對水13 / 146壓系統(tǒng)不同于油壓系統(tǒng)的特點進行深入的理論及試驗研究，提出水壓系統(tǒng)關鍵摩擦副的設計理論及方法，解決因水的低粘度和差潤滑性可能帶來的不利結果比如泄漏及磨損等。課題分別以代表端面間隙摩擦副的水壓泵滑靴副和代表徑向間隙摩擦副的水壓泵柱塞副為對象進行研究，從 NS 方程出發(fā)，充分考慮水的流動慣性及表面粗糙度等因素，進行了定量研究。同時，分別提出了多腔獨立支承和雙阻尼效應的思路，用來解決端面支承的抗傾覆問題和徑向間隙的抗卡緊問題，并對理論研究成果進行了試驗驗證。綜合課題的研究情況，提出了水壓間隙摩擦副的設計方法。同時，對軸封這個影響水壓泵性能的重要部件進行了結構設計，并進行了試驗工作，驗證了其適用性。課題采用理論研究與試驗研究相結合的手段。在理論研究方面，結合水壓系統(tǒng)的具體情況，考慮了油壓系統(tǒng)潤滑研究時所忽略的因素，全面地仿真計算了水壓摩擦副的潤滑特性，為深入認識水壓潤滑的機理提供了參考。在計算過程中，采用了先進的CFD 軟件，使計算結果更加準確。為了驗證理論研究的正確性，設計了相應的樣品和裝置，進行了大氣環(huán)境和海洋環(huán)境的模擬試驗，對比說明了深海用水壓系統(tǒng)設計思路的正確性。水壓技術的發(fā)展瓶頸除了材料及加工制造等因素外，還有較重要的一點是對于水壓技術部分基礎機理的認識問題，這正是本課題的研究內容。課題成果將有助于推動水壓潤滑基礎理論的發(fā)展，為水壓元件的設計提供必要的指導和參考，進一步完善其結構，提高其工作性能及壽命。課題成果可直接應用于淡水和海水液壓技術的應用開發(fā)，為海洋、食品、制藥、礦山和工程建設等領域的主機服務。課題成果所提出的多腔獨立支承滑靴副和雙阻尼效應柱塞副可直接用于水壓泵（馬達）和水壓閥的設計。目前，課題技術成果正與企業(yè)進行合作研究與轉化（普什驅動公司、西南交大拓普公司） ，擬推出水壓泵、閥等元件系統(tǒng)產(chǎn)品，邁出國產(chǎn)水壓元件產(chǎn)業(yè)化的第一步。由于海洋、制藥、化工、娛樂、礦山、冶金和工程機械等眾多領域都希望采用水壓傳動及控制系統(tǒng)，但苦于國內市場上無元件，因此無法實現(xiàn)其應用。雖然該工作具有較大的難度，但是一個發(fā)展的大好機遇，同時可為我國的民族產(chǎn)業(yè)作出一份貢獻，所以課題主要承擔單位西南交通大學新型驅動中心長時間和普什驅動及交大拓普等公司保持著緊密的合作，希望盡快開發(fā)出國產(chǎn)水壓元件，為主機行業(yè)服務。成果的推廣與轉化不僅填補國內市場上水壓元件的空白，而且通過技術連帶和行業(yè)連帶效應在安全、環(huán)保等方面做出巨大的貢獻，具有重大的社會效益。由于水壓技術的高技術和高成本特點，使得廠商在承擔較大風險的同時更具有巨大的利潤空間，只要形成了市場占有量和技術應用體系，無疑將產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。深海節(jié)能型集成液壓動力源14 / 146隨著陸地資源的日趨枯竭，海洋資源的重要性越來越突出。位于國家管轄海域之外的國際海底區(qū)域，是 21 世紀國際爭奪區(qū)域資源的重要焦點。隨著海洋開發(fā)活動越來越頻繁和深入，人類涉海行為必將從淺海走向深海。深海裝備必須在海洋不同深度環(huán)境條件正常工作。這些設備的動力大部份是靠液壓系統(tǒng)來驅動，在超越極限的惡劣水下環(huán)境中，液壓技術必須迎接來自深海的挑戰(zhàn)。深海液壓源作為液壓系統(tǒng)的基礎件，是對系統(tǒng)性能和可靠性有巨大影響的通用技術。深海節(jié)能型集成液壓動力源”是我校獲得的實用新型專利，該專利已經(jīng)完成技術向產(chǎn)品的轉化，技術轉化過程得到了“國家高技術研究發(fā)展計劃（863 計劃） ”項目資助。產(chǎn)品通過了深海環(huán)境的樣機試驗，性能良好。該成果將電機、變量柱塞泵、油箱、比例控制裝置、深海壓力補償機構高度集成一體，解決了深海環(huán)境的密封、深海壓力自動補償、水密接插件、變量泵的比例控制技術難題。變量泵可以實現(xiàn)壓力、排量雙比例控制。屬高新技術產(chǎn)品。主要創(chuàng)新內容■將電機和變量柱塞泵等高度集成化設計，大大降低系統(tǒng)的體積和重量；■用電液比例控制型變量柱塞泵很容易實現(xiàn)動力源的主要參數(shù)壓力、流量的長距離、連續(xù)的自動控制；■液壓、電控采用通用化的接口技術；■采用容積變量系統(tǒng)可以有效節(jié)能；■采用優(yōu)化的壓力補償技術，適合深海環(huán)境；■深海節(jié)能型集成液壓動力源密封結構設計。主要特點：該裝置具有體積小、重量輕、控制容易、節(jié)能的特點。應用領域及前景 可 以 用 于 深 海 設 備 的 液 壓 系 統(tǒng) 驅 動 泵 站 ， 是 液 壓 系 統(tǒng) 的 基 礎 元 件 ， 具 有 廣 闊 應 用 前景 。技術指標及成熟程度工作最大海深 3000m系統(tǒng)（相對）額定工作動力 21mpa排量可變技術成熟，可以量產(chǎn)。投資規(guī)模500 萬元合作方式及條件技術轉讓15 / 146內燃機軸系扭轉振動計算分析軟件/內燃機軸系扭轉振動測量分析系統(tǒng)內燃機軸系扭轉振動計算分析軟件（ TVCA） ——用 于 內燃機車、汽車、船舶、工程機械、柴油機電站等各種大、中、小型內燃機等動力設備復 雜 軸 系 的 扭 振 計 算 分 析 ，以 及 軸 系 減 振 器 的 設 計 和 選 型 。內燃機軸系扭轉振動測量分析系統(tǒng)（ TVM） ——用于上述各種大、中、小型內燃機等動力設備軸系的扭轉振動測量與分析。TVCA 與 TVM 配 套 使 用 ， 可 對 各種內燃機軸系的扭振性能進行分析、優(yōu)化。? TVCA 軟 件 適用范圍廣，計算功能完備，具有完善的前后處理功能：漢字提示的表格式數(shù)據(jù)輸入；計算結果可選用圖形或數(shù)字方式輸出，除能對各項計算結果繪圖以外，還能圖示不同轉速下曲軸段內和曲軸段外的最大扭矩（應力）及其所在的軸段號，任一轉速下一個周期內各慣量的合成振幅和各軸段的合成振幅，以及各軸段的合成扭矩的柱狀波形。在功能和計算精度上完全達到了國外軟件的水平，可以替代昂貴的進口軟件（部分功能甚至優(yōu)于進口軟件） 。? TVM 集扭振的測量( 過去由扭振儀承擔)和分析(過去由信號分析設備和技術人員完成)功能于一身，全部測量分析結果可選用圖形曲線或數(shù)字方式輸出，使繁瑣費時的扭振測量分析工作能在很短時間內輕松完成。TVCA 的 創(chuàng) 新 性 ： 相 對 于進口軟件增加了以下功能：（1）程序可根據(jù)用戶輸入的某機型某一工況的單個示功圖數(shù)據(jù)，由內燃機氣 體 切 向 力 簡 諧 系 數(shù) 計 算 分 析 模 塊 計 算 得 到氣體壓力切向力系數(shù)，然后利用平均有效壓力自動計算激振力矩，從而可對任意工況的扭振狀況進行計算分析；（2）可以對各缸做功不均勻的自然工況的扭振進行計算；（3）在計算變工況平均有效壓力隨轉速變化的規(guī)律時，除考慮常量和螺旋槳特性外，還新增了平均有效壓力隨轉速折線變化和完全無規(guī)律離散變化等功能。TVM 的 創(chuàng) 新 性 ： TVM 采用計算機虛擬儀器方法，不但價格低廉，而且避免了儀器老化、損壞等問題，在國 內 屬 于 領 先 水 平 。應用領域及前景TVCA 與 TVM 是內燃機制造領域的專業(yè)軟件和測試系統(tǒng)，二者配套使用，可對各種內燃機任意復雜軸系的扭振性能進行計算、測量與分析，從而合理設計或選擇減振器，改善軸系的扭振性能，避免斷軸、燒瓦等惡性事故發(fā)生，提高設備運行的可靠性和安全性。本系統(tǒng)除適用于各種大、中、小型內燃機等動力設備軸系的扭轉振動測量與分析外，也可用于現(xiàn)場工程測量和研究院、學校的科研及教學。因此，具有廣闊的應用前景。技術指標及成熟程度16 / 146該 TVCA 與 TVM 系統(tǒng)最早于 1995 年在 DOS 操作系統(tǒng)下成功開發(fā)，首先在鐵道部資陽機車廠和北京二七機車廠使用，當時功能與進口軟件相當。之后我們又根據(jù)現(xiàn)場的實際情況不斷進行了改進，并增加了一些功能（詳見前面“T VCA 和 TVM 的創(chuàng)新性”中的說明） ，其間除鐵道部各內燃機車廠（大連、四方、戚墅堰、二七、資陽）陸續(xù)采用該系統(tǒng)外，石油部內燃機檢測中心、濟南柴油機廠等路外企業(yè)也選用了該系統(tǒng)，所有用戶都對該系統(tǒng)的各種功能，以及穩(wěn)定性和可靠性很滿意。2022 年以后，我們又對該系統(tǒng)重新改版，以適應現(xiàn)代 Windows 平臺操作系統(tǒng)。此外，改版后 TVM 系統(tǒng)的信號調理卡和扭振信號電子標定卡均插入計算機擴展槽內，使用更方便，如果使用筆記本電腦，還可進行野外測試。改版后戚墅堰機車廠又購買了該系統(tǒng)，使用后反映良好。所以，現(xiàn)在的 TVCA 與 TVM（ 2022） 版 是經(jīng)過多家用戶 10 多年實踐檢驗的成熟產(chǎn)品，為現(xiàn)場解決了許多生產(chǎn)實際問題，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。投資規(guī)模TVCA 與 TVM（2022）版要求在 486 及以上微機環(huán)境中運行，TVM 系統(tǒng)包括三個磁電傳感器、一個信號調理卡和一個扭振信號電子標定卡(均插入計算機擴展槽內)和 TVM 軟件包（以上均由供方提供） 。使用方只需加工一個齒盤裝在曲軸上。合作方式及條件購買 TVCA 與 TVM 軟 件 及 系 統(tǒng) ， 供 方 負 責 技 術 培 訓 ；為客戶進行計算分析及實驗測試服務。圓管道智能機器人該種機器人在管道中行走方便、穩(wěn)定，實用范圍寬，智能化程度高，便于監(jiān)控，可控性強，可靠性高。所采用的技術包括機體上安裝的電源、中央控制器和中央控制器控制的驅動機構，其結構特點是：電源為電池，驅動機構為螺旋驅動機構。中央控制器輸入接口連有點觸傳感器、光敏傳感器、攝像頭，無線信號接受器；中央控制器控制接口連有吸塵器、發(fā)光二極管；中央控制器信號輸出接口連有視頻信號發(fā)射器。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：一、驅動機構采用螺旋驅動機構，使機器人在管道中螺旋式前進，運行平穩(wěn)，不易發(fā)生偏移或側翻；電源采用電池，不用外接電源線，既使機器人管道中行走方便，又不易發(fā)生短路、斷路故障，提高機器人的運行可靠性。二、利用點觸傳感器可監(jiān)測到前方的障礙物，而輸出信號給中央控制器，自動控制機器人退出，以避免機器人在卡死在障礙物處。利用攝像頭實時拍攝管道內的情況，并通過視頻信號發(fā)射器將管道內的場景發(fā)射出來由操控顯示器進行顯示，實現(xiàn)了對管17 / 146道的探測及機器人工作狀況的監(jiān)測。也便于操作者根據(jù)監(jiān)測圖像通過遙控器—無線信號接受器—中央控制器，有針對性地實現(xiàn)對機器人的遠距離有效控制，適時開啟吸塵器及控制機器人的快慢、進退，顯著提高機器人的工作效率，降低故障。更進一步，當光敏傳感器檢測到管道內的光線過暗時，中央控制器控制發(fā)光二極管發(fā)光，保證攝像頭可以正常攝像?？傊?，本發(fā)明的機器人行走穩(wěn)定、方便，可靠性高。既能對管道進行除塵，還能對管道進行探測，且能遇障礙時自動退出，功能多樣，實用范圍寬，可控性強，智能化程度高。機器人工作之前，根據(jù)當前電池的容量和管道的情況，在中央控制器中預先設定機器人的最大工作時間、吸塵器裝滿塵屑時間即吸塵器的最大工作時間；機器人工作時，中央控制器將機器人已工作時間、吸塵器已工作時間通過時間信號發(fā)射器發(fā)射給管道外的時間顯示器以倒計時的方式進行顯示，以便操作人員掌握機器人的工作進程，并采取相應的操作。當中央控制器判定機器人電池剩余容量僅夠退出管道時，或判定吸塵器的塵屑已裝滿時，中央控制器自動控制機器人及時退出管道，避免機器人由于電源用盡后無法退出管道的情形發(fā)生，或避免機器人在管道內不能有效吸塵而產(chǎn)生浪費。此時，中央控制器還通過音頻發(fā)射器發(fā)射出語音提示信號，提示操作人員采取相應操作。新型水壓沖洗裝置新型水壓沖洗裝置，該種水壓沖洗裝置的設備配置簡化，射程適應能力強，能耗低，節(jié)約水資源。該裝置的構思除可用于帶電絕緣子水沖洗車，還可以用于其它各