研究领域 以企业的生产需要为出发点，以研发新产品、新设备、新工艺为目标，进行光机电一体化成套设备及新技术的研究与开发，解决企业发展过程中的瓶颈问题。围绕创新制造工艺、机电控制及自动化，开展绿色化、系统化智能机电一体化技术及其在生产过程中的应用研究。主要研究方向有：（1）绿色新能源生产技术及设备（2）特种加工机械（3）新型包装机械（4）根据企业实际需求定制光机电一体化成套设备（生产线）的研发。科研成果及简介 所承担主要项目： 锌空燃料电池极片干嵌法成形过程控制的理论与技术(国家自然基金) ·高速水墨柔性印刷模切机CL1224 （国家科技部） ·机械软起动控制系统的开发（天津市教委） ·柔性传动行星轮差速机构的研究 （河北省教育厅） ·机械液压自动控制软启动系统（石家庄科技局） ·自动分页装订机的开发研究（河北省教委） 横向课题： 纸管机开发（天津巨业衣架制造有限公司） 盘料螺纹钢滚丝机（天津市天鹏建筑器材有限公司） 五金平台自动机械手的研制（庆辉五金制品有限公司） 乒乓胶皮海绵上料系统的研发（天津七二九体育器材开发有限公司） 电池极片卷绕设备（海裕百特锂能设备有限公司） 锂电池极片轧制卷绕线 ； 流延膜挤压收卷装置及控制系统的合作研发； 瓦棱机生产线控制系统的研制； KSQ-500电池极片卷绕设备开发 木工挖船机（威卢克斯有限公司） WS-260卫生巾生产线获奖与专利一种布料机                  发明专利           专利号：200910068754.x一种双向水泥土搅拌桩机      发明专利           专利号：200910069172.3一种双向水泥土搅拌桩机      发明专利           专利号：200910069171.9一种双向水泥土搅拌桩钻杆    发明专利           专利号：200910069170.4一种收获机                  发明专利           专利号：200910069269.4可转让项目 可承担（合作开发）科研项目与技术合作光机电一体化成套设备（生产线）的研发

双输出传动箱是双螺杆挤出机中的关键装置 , 它广泛用于制备化工、食品、甚至建筑材料制砖等工业生产领域。近几十年用于制备塑料、化纤、碳纤维和食品加工的双螺杆挤出机都配备的是来自德国 THYSSEN HENSCHEL 和意大利 Zambello 的大功率双输出传动箱，这些高端设备曾经是国内同类产品无法替代的。受化工机械企业需求的委托，我们对大功率双输出传动系统展开了研发，解决了关键技术，并制造出了规格不同的系列产品，成功地替代了 THYSSEN HENSCHEL 和 Zambello 的系列产品，已经安全用于化工塑料领域 6 年。至今，我们已经发明了大功率双输出传动系统的多种传动结构和传动系统的最优化设计方法，从而巨大地减小了传动箱的体积，提高了传动功率。目前，已经为南京 GIANT 机电有限公司完成了从 18.5KW 到 800KW 的全系列大功率双输出传动箱产品设计，产品已经全部替代进口产品，并 100% 安全运转至今。实践表明，我们自主研发的关键技术和最优设计结构已经在行业中处于领先水平，成熟技术可以推广应用于其它需要大功率双螺杆挤出机的场合。

双输出传动箱是双螺杆挤出机中的关键装置,它广泛用于制备化工、食品、甚至建筑材料制砖等工业生产领域。近几十年用于制备塑料、化纤、碳纤维和食品加工的双螺杆挤出机都配备的是来自德国THYSSEN HENSCHEL和意大利Zambello的大功率双输出传动箱，这些高端设备曾经是国内同类产品无法替代的。受化工机械企业需求的委托，我们对大功率双输出传动系统展开了研发，解决了关键技术，并制造出了规格不同的系列产品，成功地替代了THYSSEN HENSCHEL和Zambello的系列产品，已经安全用于化工塑料领域6年。至今，我们已经发明了大功率双输出传动系统的多种传动结构和传动系统的最优化设计方法，从而巨大地减小了传动箱的体积，提高了传动功率。目前，已经为南京GIANT机电有限公司完成了从18.5KW到800KW的全系列大功率双输出传动箱产品设计，产品已经全部替代进口产品，并100%安全运转至今。实践表明，我们自主研发的关键技术和最优设计结构已经在行业中处于领先水平，成熟技术可以推广应用于其它需要大功率双螺杆挤出机的场合。 应用范围： 双输出传动系统主要为双螺杆挤出机提供双输入传动。因双螺杆挤出机广泛用于石油化工、塑料、化纤、碳纤维、化工造粒、制药、食品加工和建筑材料等各个生产领域，并且因生产效率、节能等工业化的要求，需要大功率的双螺杆挤出机，因而大功率的双输出传动箱需求就必不可少。

本项目现处于产业化阶段。 我们研究并设计了一种新的能量互馈试验平台，试验平台通过能流循环，可大大提高能量利用率，无需损失满功率的能量即可完成大功率的试验，如对机车逆变器系统的满功率试验或者牵引电机的电机特性试验，具有结构简单，控制灵活，调试方便，系统易稳定，能量利用率高，互为被试件，能更有效地对不同控制策略的特性进行比较等优点。 目前，国内外常见的交流传动系统试验平台主要有以下两种： 1）能量消耗型 “能量消耗型”交流传动试验台由变压器向四象限变流器提供单相交流电，四象限变流器输出直流电给逆变器供电，逆变器输出三相交流电供给交流牵引电机。牵引电机输出轴上对接一个直流发电机，其输出端接电阻性负载。这种试验台设备比较简单，调节控制对象比较少，可方便调节直流发电机转矩，实现起来也不是很复杂。但是由直流发电机发出的电能完全被电阻消耗掉，若长期进行大功率试验，电能浪费惊人。另外，如果用于测试电机运行特性，该系统不能模拟机车启动和高速运行试验。 2）能量反馈型 该种试验台的结构如图所示。异步牵引电机输出轴上对接一个“直流发电机－直流电动机－交流同步发电机”构成的能量反馈系统，电能通过变压器返回电网。这种方式将部分能量反馈回电网，大大节约了电能，但使用设备多，在建设试验平台时一次性投资大。另外由于控制对象多，控制方法复杂，难度大，容易出现超调，造成系统振荡。由于试验电机驱动的是直流发电机，转速受到换向器限制，在试验对象为牵引电机时难以试验其高转速区段。 “能量反馈型”交流传动试验台 本项目确定的交流传动互馈试验系统（以下简称“互馈试验台”）的方案如图所示。能量互馈型试验系统（测试电机）图中该试验台由两套“变流机组－电机”联轴背靠背组成，当变流机组I－异步牵引电机Ⅰ工作于电动状态，变流机组Ⅱ－异步牵引电机Ⅱ工作于发电状态时，能量流向如图中实线所示；当变流机组I－异步牵引电机Ⅰ工作于发电状态，变流机组Ⅱ－异步牵引电机Ⅱ工作于电动状态时，能量流向如图中虚线所示。能量互馈型试验系统（测试逆变器）所示试验台主要用于进行逆变器的满功率试验，但是原理和测试电机图完全相同。实际上，测试电机图中的电机也可以作为逆变器的负载，即将逆变器作为测试对象，实现测试逆变器的功能。由于能量通过直流侧在变流器Ⅰ-负载-变流器Ⅱ之间循环流动，即实现能量的互馈，从电网吸收的功率只是变流器以及负载所损耗的能量。在试验过程中，试验平台的损耗大约只占运行功率的20%～30%。因此，四象限整流器的容量可以大大降低，实现用小功率的电源完成大功率变流器或者电机满载试验。  能量互馈型试验系统（测试电机） 能量互馈型试验系统（测试逆变器） 交流传动互馈试验系统具有如下特点： 1）由于采用了能量互馈的方式，能量在两个变流机组内部流动，因此整个系统的能量消耗仅仅是变流器及其负载的损耗，能量利用率得到大大提高。 2）由于1)中所述原因，且能量交换在直流侧进行，因此采用这种方式可以利用小功率等级的供电电源来试验大功率等级的传动机组，而不需要对电源进行扩容改造。 3）由于系统中没有直流电机，因此系统试验的高速度只与被试交流电机的参数有关，而不受直流电机换向器的影响，可以满足机车牵引电机高转速的要求。 4）两套完全相同的变流器－负载组功能和角色可以互换，可以互为被试件，一次安装可以完成两套装置的测试，提高了测试试验的工作效率。 5）采用高性能控制方式对两套变流机组进行联合调节，能模拟实际负载的各种动静态特征和机车的调节特性以及变流器的功率试验，并对各种控制方法进行对比试验。 应用范围： 牵引变流器、牵引电机和牵引控制系统是轨道交通交流传动的三大核心技术，大功率交流传动试验系统可以对以上三大核心技术开展很好的研究，因而具有非常重要的现实意义。 该系统可以满足生产部门和研究开发部门对变流器、电机等部件的各种试验和控制方案的研究。该系统可以完成如下试验： 1）按照机车牵引特性进行不同级位的牵引运行试验； 2）按照机车制动特性要求进行再生制动试验； 3）按照机车恒转矩启动的要求进行机车启动加速试验； 4）逆变器容量足够大时，能完成牵引电机的各种特性试验和有关参数测定； 5）电机容量许可时，能完成逆变器装置的考核运行试验。

Ø  成果简介：该技术适用于车辆发动机或发动机和变速箱的一体化匹配仿真、控制和标定技术。成果可以分为三个部分：动力传动一体化的匹配仿真技术，动力传动一体化控制系统软硬件技术，动力传动一体化控制系统的参数标定和试验技术。可以进行发动机和变速箱的系统的匹配、控制和标定开发，也可以就单项技术进行技术转让或合作开发。发动机的控制内容包括：汽油机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制，具有空燃比的闭环控制功能。变速箱的控制功能包括：换档控制、液力变矩器闭锁和滑转率控制、变速箱液压油路

该技术适用于车辆发动机或发动机和变速箱的一体化匹配仿真、控制和标定技术。成果可以分为三个部分:动力传动一体化的匹配仿真技术，动力传动一体化控制系统软硬件技术，动力传动一体化控制系统的参数标定和试验技术。可以进行发动机和变速箱的系统的匹配、控制和标定开发，也可以就单项技术进行技术转让或合作开发。 发动机的控制内容包括:汽油机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制，具有空燃比的闭环控制功能。 变速箱的控制功能包括:换档控制、液力变矩器闭锁和滑转率控制、变速箱液压油路主油压控制。 一体化控制功能包括:基于总线的数据共享、换挡品质控制（包括换档过程发动机降扭矩、变速箱主油压、液力变矩器解锁等）、汽车动态过程发动机喷油量和扭矩控制、车辆行驶安全控制等。 改装后的轿车操作简便，可以自动地在各挡位间切换，换挡过程平稳，车辆起步、加速性能良好。样车的等速油耗和ECE工况油耗测试结果:60km/h等速油耗为5.82L/100km，ECE循环油耗9.75L/100km。

实验台用于机械设计、机械基础教学、测定平带与V带传动效率及滑动系数、观察带传动弹性滑动现象。电动机安装在滑动机座上，通过螺旋装置调整传动带的预紧力。电动机与发电机分别由一对滚动轴承座支撑，电动机与发电机外壳上装有摆臂，工作时摆臂施压力给力传感器，从而求得传动带预紧力与转动力矩。 特点一，实验台上安装两个频闪灯，可直接观察带传动时弹性打滑现象； 特点二，为实现数据精准采集与显示，单独开发了单片机系统； 主要技术参数： ①带轮直径：D1=D2=120㎜； ②平带尺寸：长度1088㎜，宽度20㎜，厚度2㎜； ③V带型号：SPZ-1077LW； ④张紧力传感器：量程30㎏，精度0.1％； ⑤压力传感器：量程10㎏，精度0.1％； ⑥驱动电机：功率700W，调速范围0-1500rpm，电压220V； ⑦负载发电机：功率700W，负载变动范围0-600W（10级变载），电压220V； ⑧频闪灯：功率1W x 2； ⑨实验台外形尺寸：760㎜x 650㎜ x 980㎜； ⑩实验台重量：200㎏；

本实用新型涉及一种吸顶升降床，解决了现有的升降床升降结构技术复杂、成本高的问题。本装置包括顶架，顶架下方吊设有床体，其特征在于，所述顶架为固定在室内墙顶的方形框架，顶架的四角分别垂设有吊装床体四角的拉索，所述顶架其中一端边框的内侧固定有电机，电机的输出轴上通过牵引索连接滑杆的前侧面，所述顶架吊装床体的四条拉索分别通过若干定滑轮转向后连接滑杆的后侧面。本实用新型采用牵引索通过滑杆同步牵引床体四角的牵引结构，传动结构简单可靠，安装方便；同时，床体上设置气囊组成的压力感应层，能监测人体睡眠习惯。

绳索升降器是由特殊轮系传动、高能量密度电池组、电机及其控制部分组成的机电一体化设备，该设备及其携带的负载可实现沿绳索的、可控的、双向（攀升和下降）运动。作为辅助运动载体工具，在单兵作战，高山攀登、快速救援、地震等抢险救灾、高建筑物的探伤维护、斜拉桥拉索探伤维护等方面有广泛的应用前景。 北航机器人研究所研发的高速大负载绳索升降器在性能参数上达到的国内外同类产品的先进水平。主要性能参数如下：1. 自重：不大于20 kg （含电池，不含绳索安全带、电池充电器等）；2. 外形尺寸：长×宽×高(mm) 不大于450×450×350；3. 最大有效负荷：不小于180Kg；4. 上升最大速度为：80 m/min；5. 下降最大速度为： 100m/min；6. 续航能力：最大载荷下垂直爬升距离不小于200m；7. 从0到全速的无级调速； 8. 充电时间：不多于45分钟（电池按从5%充到85%计算）；9. 电池可充电次数不少于500次（电量按不少于85%计算）。

产品详细介绍RNF方形--螺旋升降器1、RNF系列共有11 个型号：分别为RNF016、RNF018、RNF020、RNF030、RNF040、RNF055、RNF060、RNF070、RNF080、RNF100和RNF120；2、传动速度有两种速比对应两种速度，分别为快速（字母N代表）与慢速（字母L代表），在N速度下，输入蜗杆每转一圈，丝杆升降1mm，当输入转数为1500RPM时，丝杆升降速度为1500mm/min，在L速度下,输入蜗杆每转一圈，丝杆升降0.25mm，即当输入转数为1500RPM时，丝杆升降速度为375mm/min。如该系列产品配滚珠丝杆，则定为RNFK与之区分。配滚珠丝杆的速度，取决于蜗轮蜗杆的速比与滚珠丝杆的导程大小。若要使用更高速的升降器,建议用户选用我司研发的RNS系列。其速度最快可达12000mm/min。请参考RNS系列参数。3、公差与背隙   （1）RNF升降器壳体为长方体，上下安装面和左右两侧都进行了平面水平加工，符合安装标准。    （2）梯形丝杆的轴向间隙可达0.15mm，径向间隙0.2mm，丝杆外径与导向套直径之间的游离间隙为0.2mm，滚珠丝杆的间隙取决于使用不同精度等级的丝杆。   （3）蜗轮蜗杆背隙，N速度下蜗杆输入轴背隙为正负3度，L速度下，蜗杆输入轴背隙为正负5度。4、侧向力：升降器仅用于与机座安装面垂直升降作用于传动负载，原则上不允许受侧向力。任何大小的侧向力都会影响升降器的寿命。甚至直接给升降器有致命的打击。在使用中，建议用户将任何可能出现的侧向力由外部导轨或导柱承受。5、自锁性：RNF系列升降器内部为蜗轮蜗杆结构，具有自锁功能。自锁性能主要限决于升降器螺杆导程大小和蜗轮蜗杆传动比、润滑作用以及安装使用环境的温度、振动力大小和安装位置的影响。使用大导程或双导程丝杆以及滚珠丝杆，在惯性作用下，其丝杆自锁性能较差或几乎无自锁功能。因此在该种情况下，建议用户配刹车电机或输入轴加装刹车。6、螺杆防旋转装置：单台使用时，升降负载无导轨或导柱时，丝杆会产生旋转而不升降，特别是轻负载时，只会原位置旋转，达不到升降目的。此时