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大型养殖场污物零排放及沼气制备新技术
研发阶段/n利用畜禽粪污与秸秆等作为发酵原料，采用序批式两相固态发酵制备沼气的工艺与装备，可以实现大中型养殖场的畜禽粪便、尿和冲洗水"零排放"，同时能高效持续地产出沼气，且可将发酵后沼渣沼液开发成有机肥；发酵装备总体上由25套左右的发酵装置、行车运送装置、进料装置、出料装置、沼液输出装置、沼液回流装置和沼气收集装置等部分组成，可以便捷高效地实现养殖场废弃物的资源化利用。应用前景：既可用于万头以上规模的养猪场，也可用于其他类型的大型畜禽养殖场。以万头养猪场为例，整个系统建造成本约200万元，运行成本每
华中农业大学
2021-01-12
一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备
本实用新型公开了一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，包括基座，基座上安装有平移驱动机构，平移驱动机构上连接有举升机构，举升机构包括移动座、导杆及工件存放座，平移驱动机构包括平移电机及驱动轴，基座上安装有丝杆，丝杆上安装有滚珠螺母，移动座固定连接在滚珠螺母上，移动座上安装有举升电机，举升电机的输出轴连接有摇杆双滑块机构，摇杆双滑块机构包括转轴，转轴上安装有摇杆，摇杆上安装滚动轴，滚动轴的两端均安装有滚轮，工件存放座的底端在对应于每个滚轮的位置均安装有限位导向轨，滚轮位于限位导向轨和工件存放座之间并能
华中科技大学
2021-04-14
江苏省大型灌区节水改造关键技术研究与应用
本成果规划设计阶段：提出了江苏省节水型生态灌区概念，提出了灌区渠道（渠段、渠系）优化设计、灌区续建配套与节水改造方案选优方法，开发了《江苏省大中型灌区工程设计概（估）算编制规定及定额》与软件、灌区计算机辅助设计专家系统等。建设实施阶段：在渠道衬砌方案优选、混凝土衬砌渠道的生态修复、生态排水沟的构建等方面进行了建设节水型生态灌区的实践；研制了系列化渠系量水设备；对渠系配套建筑物进行了靓化设计，开发了系列化、标准化、装配式田间配套建筑物等。运行管理阶段：开发了灌区信息化系统、规范了系统标准，提出了平原自
扬州大学
2021-04-14
大型水动力装备在位机器人加工关键技术及其应用
重大装备是制造强国战略的重点，水轮机、舰船推进器等大型水动力装备是重中之重。随着对单机容量和能量转换效率需求持续增长，大型水动力装备重量尺寸大、加工空间受限、精度一致性要求高等特征的出现，给加工方式带来了新的要求与挑战。“数控加工”存在结构与位置形式固定、加工覆盖区域有限、可达性低等问题；“人工加工”虽具备灵活性，但存在劳动强度大、工作环境恶劣、加工精度一致性差等问题。
机器人在位加工具有大行程、高柔性和快响应等优点，可有效解决现有大型水动力装备“数控加工”和“人工加工”存在的受限空间复杂曲面加工区域小、柔性差、响应慢和精度一致性差等问题。但亟待突破受限空间加工轨迹规划、多阶模态加工过程控制、敏捷加工可重构装备等关键难题，以实现大型水动力装备在位高精高效敏捷加工。
本成果从受限空间高精加工轨迹规划、多阶模态高效加工过程控制、人机协同敏捷加工工艺装备三个方面开展研究，提出了机器人“加工刚度-力致误差”评价指标，发明了基于排斥势场的轨迹规划方法，研发了机器人加工多约束规划、视觉跟踪测量与误差在线补偿等软硬件模块，提出了“颤振稳定性-切触面积”高效加工优化新方法，研发了加工余量、切削负载自适应调控系统，提出了“操作经验知识迁移-知识驱动可制造性分析”工艺规划新技术，发明了国际首台（套）大型水动力装备在位机器人加工可重构装备，研发了大型水动力装备机器人化全流程加工产线，实现多种水轮机转轮和推进器叶片加工效率提升30%以上，水轮机局部加工精度最高可达±0.1mm。
图1 机器人加工软件
图2 大型水轮机转轮的机器人在位修复加工系统
图3 大型舰船用螺旋桨机器人在位加工系统
华中科技大学
2023-04-19
基于网络的大型机电装备远程运行监视和故障诊断
重点围绕实施大型机电设备预测性的状态检修需要，建立设备状态劣化监测模型，在线评价设备健康状态。采用自动逻辑推理的自主故障诊断方法，结合专家人机交互方式进行观察、推理的人工诊断方式，形成更准确全面的故障原因分析和故障定位。根据状态评价和故障定位结果，自动给出设备维修建议的方法。利用长期积累的设备试验、运行、故障前后的各种状态数据，进行设备状态劣化模型、故障诊断模型的更新和修正方法。基于Internet的远程协作诊断机制，遇到疑难问题时邀请多领域专家进行在线会商。可以用于机电设备、水电机组、风力发电机组
扬州大学
2021-04-14
大型（ 5 吨）电液自由锻砧下直接隔振装置
技术原理： 将 5 吨电液锤 127 吨重的砧座，通过挑梁、拉杆和横梁悬 吊在 54 组 972 片迭板弹簧之上， 锻打后砧座随板簧伸缩产生 8～10mm 的 运动，而通过板簧作用于基础的动载荷下降至不隔时的 3％，既有效地保 护了环境，又确保了锤身上电气液压元件的安全，这项技术不仅从原理上 把积极隔振与消极隔振融为一体， 而且因取消惯性块使工程造价比国际著 名的德国 Gerb 公司报价低
南昌大学
2021-04-14
一种用于大型圆柱形工件旋转升降的输送设备
本发明公开了一种用于大型圆柱形工件旋转升降的输送设备， 包括主体架，所述主体架上安装有相互平行的第一中间转轴和第二中 间转轴，主体架上还安装有能带动第一中间转轴和第二中间转轴同步 旋转的减速电机，第一中间转轴和第二中间转轴上分别连接有第一链 轮机构和第二链轮机构，升降台的两端分别连接在第一链轮机构和第 二链轮机构上，升降台包括支座，支座上铰接有摆动杆，摆动杆上安 装有工件存放座。本发明改进了现有对大型圆柱形工件的旋转升降方 法，实现了升降旋转自动化，提高效率；设计了临时存放去，结合工 厂中大型圆柱形
华中科技大学
2021-04-14
大型风电叶片磨抛移动式加工机器人系统
本成果提出了一种新型的移动式磨抛加工机器人方案，实现了具有高转动输出特性的并联机构构型创新设计与尺寸参数优化，建立了机器人整机高刚度高能效设计方法，开发了高能量密度关键驱动单元，搭建了开放式机器人控制系统并研制了移动式混联磨抛机器人系统样机，攻克了机器人精度保证难题并实现了末端执行器的准确定位。
项目研究了曲面自适应的主被动耦合柔性磨抛法兰，建立材料去除模型以研究进给速度与接触力同步耦合规划方法、开发了面向大型风电叶片磨抛加工余量检测的原位视觉测量系统，进行了面向大型风电叶片磨抛的原位视觉测量-余量补偿-力控加工的自适应打磨与验证，为大型风电叶片力控磨抛工艺系统设计提供了理论基础和实现手段。
并且项目研制基于玻璃钢叶片高光反射表面三维激光扫描测头，构建了面向超大叶片的多移动机器人协作型激光三维测量系统，并完成了大型风电叶片测量软件的开发，实现风电叶片高精度定位以及健壮、高效高精的多机器人协作测量与叶型分析。
【技术指标】
【市场前景】
目前机器人打磨技术在汽车零部件、五金卫浴、3C电子、工业零件、医疗器械、航空航天和轨道交通等行业已经有较为成熟的应用。但相对焊接、喷涂、搬运码垛等机器人应用来说，打磨应用规模还比较小，随着人口红利的消失、产品成本降低和产品质量提高的要求，这一细分领域也蕴涵着巨大的发展潜力。近几年，我国打磨机器人行业市场规模快速增长，从2012年的15.58亿元增长到了2022年的96.1亿元，年均复合增长率达到18%，未来随着劳动力结构的改变及智能制造的发展仍有开拓增长空间。
华中科技大学
2023-07-19
大型建筑屋面改进型虹吸流雨水排水系统
1 成果简介屋面雨水排水系统对于大型工业厂房、体育馆、展览馆、候机楼等跨度大、结构复杂的屋面来说是非常重要的安全设施系统。其功能是依靠水流自身的重力或水流在管道内流动时产生的负压抽吸力将降雨产生的屋面积水安全、快速的排放到市政雨水管道内，避免发生雨水通过天窗翻入建筑物内以及地面冒水等现象。 与现有的屋面排水系统相比，“改进型虹吸流雨水排水系统”结合我国的实际情况， 采用了更先进的设计原理、理论和方法， 因此具有优异的排水能力、 自清洁能力、经济性和可靠性。 建国初期，我国的屋面雨水排水系统主要参考前苏联的设计方法，工程建设中完全采用重力式屋面雨水排水系统，导致 20 世纪 50 年代屋面雨水在全国范围内引发了很多问题，造成重大损失。 20 世纪 60 年代初期开始，由清华大学和机械工业部设计研究总院等单位合作，清华大学王继明教授主持开始研究屋面雨水排水系统的设计及计算，研究组采用了掺气水流等更合理的理论，经过两个阶段的研究，研究成果于 1988 年编入《建筑给水排水设计规范》GBJ 15-88，经过 20 年的实践验证， 取得了非常满意的应用效果。 近年来，研究组在应用经验的基础上，进一步深入分析，完善了原有的研究成果，得到了更具应用价值的屋面雨水排水系统设计计算方法及“改进型虹吸流雨水排水系统”。本成果获得 1996 年教育部科技成果三等奖。 这是是我国自主开发的、具有里程碑意义的大型屋面雨水排水系统。 目前，我国处于社会主义建设的新时期，工业、运输、娱乐、体育、民用等事业的发展极大的促进了大型建筑的建设，安全可靠的屋面雨水排水系统具有广阔的市场前景和价值。2 应用说明“改进型虹吸流雨水排水系统” 由清华大学等单位结合国内具体情况经过长年试验研究、验证获得，属于自主开发产品。主要由以下部分组成：“改进型虹吸流雨水排水系统”设计程序、雨水排水系统（包括雨水斗、连接管、悬吊梁、立管、固定件、排气装置）、施工要求和规定等。 应用时主要通过设计程序确定出专门雨水斗的位置、个数、悬吊梁的高度等关键参数，然后由建筑单位进行施工。施工过程要满足相应的要求和规定。3 效益分析针对屋面雨水排水量 72 L/s，屋面雨水天沟长度 60m，且排水管材为焊接钢管的初始条件，分别采用现有屋面排水系统和“改进型虹吸流雨水排水系统” 进行排除，结果显“改进型虹吸流雨水排水系统”建设材料消耗最少，建设成本比现有屋面雨水排水系统节省 30%以上。
清华大学
2021-04-13
大型风电机组异步变桨控制系统研究与开发
变桨距、大容量是风力机组的发展趋势，国外风机的主力机型向2MW以上发展，机组大多采用三个独立的电控调桨机构，通过三组变速电机和减速箱对桨叶分别进行控制，为了捕获最大风能、平缓风轮力矩波动和消除风力机的不平衡载荷，本项目研究了大型风电机组异步变桨控制系统，异步变桨可以消弱气动不平衡，减小机组振动，提高风能利用率，提高风电电能质量和延长机组寿命。 本项目提出了基于前馈模糊与Fuzzy-PID相结合的统一桨距角给定技术，提出了基于电功率观测叶片应力的独立变桨技术，通过独立变桨直接控制叶片上气动力产生的摆振力矩，不仅直接平缓了风轮力矩的波动，还间接减少了叶片上载荷的波动、轮毂的偏航力矩波动和俯仰力矩波动，大大改善了风力机的功率输出、疲劳、振动、动力稳定性等性能。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如Lecture Notes in Electrical Engineering，电机工程学报等，申请授权了多个发明专利和软件著作权。在上述大型风电机组异步变桨控制技术研究的基础上，基于永磁同步电机、全数字驱动器及超级电容架构，本课题组自主开发了风机三个桨叶可以独立高可靠控制的2MW风机机组异步电动变桨系统，已完成实验室测试
上海交通大学
2021-04-13