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油气装备仿生织构设计理论与超快激光制备关键技术研究及应用示范
仿生表面织构起源 传统摩擦学认为光滑表面具有较低摩擦力和磨损,反之,非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。而自然界进化过程中,某些生物的表面微观结构具有优异的自润滑和抗磨减磨性能,如鲨鱼皮表面微沟槽表现的超低流体阻力,穿山甲表面微结构的优异耐磨抗磨性能。因此,如能掌握其机理,则可进行工业应用。 钻头轴承及压裂泵柱塞密封系统仿生织构润滑减磨设计及应用 织构化钻头轴承 钻头作为破碎岩石形成井眼的重要工具之一,在高温高压、冲击动载及贫脂润滑的恶劣环境下,其核心部件钻头滑动轴承易发生黏着磨损从而最终导致钻头整体失效破坏,亟需降耗增寿的新技术来为其安全、可靠使用和延寿经济运行保驾护航。 发明了基于多物理场耦合的超快激光精准高效制备的冰霜辅助超快激光刻蚀分束技术(US17026096,ZL202011229792.1),形成了钻头轴承轴径曲面仿生织构的纳秒/皮秒的激光加工与表征评价方法;目前正在与中国科学院上海光学精密机械研究所和中石化江钻石油机械有限公司开展钻头轴承织构工业化的超快激光加工与质量检测流水线建设和现场应用研究测试,可满足织构化钻头2000支的年产量需求。 建立了织构钻头轴承润滑减磨性能优化设计的理论研究与实验测试评价方法(ZL201310416270.6,ZL201710973537.X,.ZL201810946598.1)。以摩擦系数、磨损量、油膜厚度、温升和无量纲承载能力等为评价指标,基于理论研究、单元实验和全尺寸的台架实验,模拟测试工况下初步优选的圆形、椭圆形、人字形沟槽织构可使钻头轴承减磨性能和寿命提升50%以上。 织构化柱塞密封系统 柱塞动密封系统是油气增产压裂作业实施中压裂泵装备的关键部件之一,其在超高压、冲击动载及交变往复运动工况下,压裂泵柱塞动密封系统易发生磨损失效而导致密封刺漏等失效,是制约压裂泵工作性能、可靠性和作业成本的关键因素, 亟需创新的设计方法来提升压裂泵柱塞动密封系统的寿命及可靠性。 发明了柱塞表面仿生织构大尺寸拼接刻蚀工艺规划及参数优化设计方法(ZL201910892024.5), 创新研发了柱塞织构批量化激光分束加工的软件控制系统和配套夹具系统。 发明了表面织构化压裂泵柱塞及其动密封系统性能抗磨减磨性能优化设计的理论研究与试验测试评价方法(ZL201310423514.3),基于理论模拟、单元及全尺寸台架实验,初步优选的圆形和椭圆形织构布置于压裂泵柱塞表面可实现柱塞动密封系统的摩擦系数和温升降低45%以上,寿命延长30%以上,目前正在与中石油第四石油机械有限公司和中油国家钻井装备工程技术研究中心有限公司开展现场应用试验测试。 未来应用前景及市场规模预测 该技术垂直应用领域为油气勘探开发装备、油气集输装备、通用机械装备的润滑、密封、抗冲蚀与减阻等领域,摩擦消耗了一次能源的1/3以上,80%的装备失效是由磨损引起的。两者造成的损失相当于GDP2%-7%,2019年我国的GDP为99万亿元,按5%计算约为4.95万亿元。
西南石油大学 2021-05-10
一种频率可调控的可拉伸液态金属天线及其制备方法
本发明公开了一种频率可调控的液态金属天线,包括可拉伸基 板,可拉伸基板上加工有曲线形状的液态金属微流道,液态金属微流 道内填充液态金属或液态金属合金;当可拉伸基板受到横向拉伸时, 曲线形状的微流道内的液态金属或液态金属合金在纵向和横向均存在 变形,通过预先设定纵向与横向变形间的比例关系以控制液态金属天 线在受到拉伸后的长度变化,从而实现液态金属天线在横向拉伸后的 工作频率调整。本发明还提供了准备上述液态金属天线的制备方法。 本发明通过预先设定天线的纵向与横向变形间的比例关系以控制液态 金属天线在受到拉伸后的长度变化,从而实现液态金属天线在横向拉 伸后的工作频率调整。 
华中科技大学 2021-04-11
一种全自动可调高度的沉水植物种植床
本实用新型公开了一种全自动可调高度的沉水植物种植床,属于环保设备领域。沉水植物种植床的种植床体上表面被分割为若干块种植区,每块种植区中设有用于铺设营养土的种植盆;种植床体上表面还设置有用于感应种植区光照强度的光强控制电路;所述的种植床体安装于升降机的上方平台处;所述的光强控制电路与升降机相连并控制升降;升降机的底部安装有抗倒伏底座,抗倒伏底座的本体为一块与升降机相连的平板,平板下方固定有若干个呈阵列分布的凸起;所述的电源与耗电单元相连进行供电。该种植床可根据光照强度自行调节高度。
浙江大学 2021-04-13
火焰形状与混合强度在线可调的低 NOx 旋流燃烧器
1、改进传统燃烧器扩口设计,形成多个扩口小片层叠布置的角度可调的扩口,从而改变喷口火焰的形状。 2、改进齿形环的设计,可以在线调节齿形环位置和角度,使得气流之间的混合过程得以调节。 3、燃烧稳定,可实现低于 50%负荷稳燃,燃煤时 NOx 原始排放可<200mg/m3。 4、具有广泛的燃料适应性,在不改变结构的时候可以同时适用于 Vdaf=15~35%之间的煤种。
西安交通大学 2021-04-11
横向轮距与离地间隙均可调节的自平衡多功能用底盘
项目简介 本项目采用液压马达取代机械传动,增大了传动效率与平稳性,并可实现底盘的多 功能应用,能满足不同农作物对作业机械底盘离地间隙及行宽的要求,还可自动调节底 盘平衡以适应高低不平的地面。该自平衡多功能底盘适合多种离地间隙、多种行距对底 盘轮距横向宽度、以及适合崎岖不平地面对底盘行进平稳性要求的农作物套作种植、植 保、收获等机械作业领域,或地震等灾害的紧急救援,具有较好的经济效益和广阔的发 展应用前景。 目前正试制缩
江苏大学 2021-04-14
用于岩石损伤测试的可调式声发射测试传感器定位装置
本发明公开了一种用于岩石损伤测试的可调式声发射测试传感器定位装置,包括定位装置框架、安装传感器的安装座、将传感器固定于安装座内的固定组件和将安装座安装于定位装置框架上的安装机构,所述定位装置框架为矩形环状框架,在其四个方向的框架壁面上至少在一对相对的框架壁面上设计有用于安装安装机构的缝槽,且位于不同框架壁面上的缝槽位于矩形环状框架的同一截平面内;所述安装座为内腔与传感器外缘相匹配的筒体结构,筒体壁上设计有传感器接线引出缺口;所述安装机构为可自动轴向调整安装座位置的安装机构,至少为两副,且两两相向设置。本发明既可适用于规整截面试件的测试,也可适用于不规整截面试件的测试。
四川大学 2016-10-11
基于硅衬底氮化物材料集成制备微机电可调谐振光栅
南京邮电大学 2021-04-14
一种频率可调控的可拉伸液态金属天线及其制备方法
本发明公开了一种频率可调控的液态金属天线,包括可拉伸基板,可拉伸基板上加工有曲线形状的液态金属微流道,液态金属微流道内填充液态金属或液态金属合金;当可拉伸基板受到横向拉伸时,曲线形状的微流道内的液态金属或液态金属合金在纵向和横向均存在变形,通过预先设定纵向与横向变形间的比例关系以控制液态金属天线在受到拉伸后的长度变化,从而实现液态金属天线在横向拉伸后的工作频率调整。本发明还提供了准备上述液态金属天线的制备方法。本发明通过预先设定天线的纵向与横向变形间的比例关系以控制液态金属天线在受到拉伸后的长度变化
华中科技大学 2021-04-14
一种连续可调的角度不对中转子故障模拟机构
本发明属于旋转机械故障试验装置领域,并公开了一种连续可调的角度不对中转子故障模拟机构,包括左端轴、左法兰盘、右端轴、右法兰盘和压板,左端轴的右端设置有第一内圆孔;所述左法兰盘具有第一凸肩和第二内圆孔,所述第一凸肩的右端面与所述第一内圆孔的轴线所成的角为锐角θ;右端轴具有第二凸肩;右法兰盘具有第三凸肩,第三凸肩的左端面与所述右端轴的轴线的所成的角为锐角β并且β=θ;第三凸肩的左端面贴合在左法兰盘的右端面上;所述压板
华中科技大学 2021-04-14
双阀双盘可调水质波动发生器及使用方法
(专利号:ZL 201410640021.X) 简介:本发明公开一种双阀双盘可调水质波动发生器及使用方法,属于水处理技术领域。该发生器由低浓度水基流量Q供水系统、低浓度水减流量q1供水系统、高浓度水基质流量q供水系统、高浓度水变质流量q2供水系统和水质混合器组成;低浓度水基流量Q供水系统保持恒位水箱液面恒定,高浓度水基质流量q供水系统保持高位水箱液面恒定,高浓度水变质流量q2供水系统经真空破坏器接入悬挂水箱,再经出水管接入水质混合器,低浓
安徽工业大学 2021-01-12
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