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大功率液力传动产品绿色节能设计与制造关键技术研究及产业化应用
本项目成果在国家重大项目的支持下，面向具有战略意义的高效传动重大需求和国际前沿，针对国外的技术封锁，从掌握液力传动产品瞬态复杂流动机理着手，提出了大功率液力节能产品定子/转子多流域耦合的尺度解析模拟方法，创建了动态空间非定常多尺度漩涡流动可视化测量体系；首创了定子/转子耦合叶片边界层流动新型仿生主动控制技术，实现仿生耦合叶片减阻增效；构建以用户需求为导向封装的大功率液力产品优化集成设计体系，形成融合轴向力动态监控模型和运行热平衡反馈自动补偿系统，攻克了大功率液力产品设计与制造过程中“性能预测难、叶片优化难、动态匹配难、精确制造难、极限工况运维”等难题，最终形成了适应大型泵与风机等高耗能设备的自调节的大功率液力调速装置、满足首台最大吨位12吨装载机用的高效率液力变矩器、匹配大吨位和长距离制动的重型车用液力辅助系统等新型绿色节能液力传动产品。
研究团队
吉林大学机械与航空航天工程学院 刘春宝教授研发团队。
成果成熟度
批量
吉林大学
2021-05-11
大功率液力传动产品绿色节能设计与制造关键技术研究及产业化应用
项目成果/简介:本项目成果在国家重大项目的支持下，面向具有战略意义的高效传动重大需求和国际前沿，针对国外的技术封锁，从掌握液力传动产品瞬态复杂流动机理着手，提出了大功率液力节能产品定子/转子多流域耦合的尺度解析模拟方法，创建了动态空间非定常多尺度漩涡流动可视化测量体系；首创了定子/转子耦合叶片边界层流动新型仿生主动控制技术，实现仿生耦合叶片减阻增效；构建以用户需求为导向封装的大功率液力产品优化集成设计体系，形成融合轴向力动态监控模型和运行热平衡反馈自动补偿系统，攻克了大功率液力产品设计与制造过程中“性能预测难、叶片优化难、动态匹配难、精确制造难、极限工况运维”等难题，最终形成了适应大型泵与风机等高耗能设备的自调节的大功率液力调速装置、满足首台最大吨位12吨装载机用的高效率液力变矩器、匹配大吨位和长距离制动的重型车用液力辅助系统等新型绿色节能液力传动产品。研究团队吉林大学机械与航空航天工程学院 刘春宝教授研发团队。成果成熟度批量应用范围:本项目成果通过突破“流动解析实现高精度预测性能”、“性能预测指导叶片设计”、“流动解析完善液力产品匹配建模”、“先进制造保证液力产品与设计一致”、“大功率液力调速装置自动补偿系统智能运维系统”等涉及设计、制造与运维等核心难题的、紧密相连的关键技术，实现了在工程机械、重型商用车、电力和化工等行业成功应节能降耗的目的。“大功率液力调速产品集成设计关键技术及其节能应用”、“工程机械液力变矩器绿色节能设计与制造关键技术及产业化应用”项目先后获得2020年吉林省技术进步一等奖和2019年中国机械工业科技进步二等奖。项目成果完全拥有自主知识产权，整体技术达到国际先进水平，标志着我国已完全掌握绿色节能液力传动产品设计、制造核心技术，提高了国产液力产品的国际竞争力，突破了传统设计方法的局限性，扭转了国外产品逆向开发的局面，打破了国内液力产品不成体系而难以推广应用的现状，极大地提升了自主品牌大功率液力产品的综合性能和生产效率，有效降低了开发成本，促进了绿色制造与应用产业的节能减排，带动了国内相关产业的发展，为我国培养了大批工程机械液力传动领域专业人才。本项目制造的液力变矩器、液力缓速器、液力偶合器等成果先后在国内首台最大吨位12吨柳工装载机、国内首台重型铁路养护车用的YH350多档变速器、一汽解放J6卡车、电力和化工等“大国重器”大功率调速设备中得到应用。
吉林大学
2021-04-10
逆变型张力控制装置
项目概况 本项目涉及一种张力控制方法和装置，其特点是可由普通变频器控制异步电动机来简单 驱动收卷机构，而开卷机构，由一永磁同步电机来控制，张力来自该永磁同步电机的转矩， 本发明介绍的控制装置通过控制该永磁同步电动机的转矩来实现张力控制。该开卷机构的永 磁同步电机实际是由收卷机构的驱动电动机拖动运行的，该永磁同步电动机工作于发电状 态，所发电能，亦通过控制装置回馈给电网。 主要特点 转矩或张力控制系统在工业领域有着广泛的应用，张力控制一般有两种途径，一是通过 两个动力点的速度差形成张力，二是直接控制转矩来形成张力。 上述第二种方式的核心是与收开卷机构相连接的负载转矩控制装置，目前一般是采用磁 粉离合器来提供需要的负载转矩，但这样做有一些固有的缺陷难以克服，首先磁粉制动器将 产生很大的热量，造成了能量的浪费，还需要一个冷却系统。另外，磁粉制动器提供的负载 转矩的控制精度不高，也很难进行动态调整。当卷绕半径在不断发生变化的情况下，需要通 过动态地调整负载转矩来保证张力的恒定，在这种情况下，磁粉制动器将无法满足要求。 本项目提供一种基于永磁同步电动机的负载转矩控制装置，该装置可以实现转矩、张力 动态调节。该装置可以将永磁同步电动机所产生的电能通过逆变的方式回馈电网，实现了节 能，也省掉了冷却系统。 主要性能指标 1、 转矩控制范围：0.1Nm至50Nm 2、 最高开卷转速： 1500RPM 3、 速度控制范围：1：5000 4、 系统功率因数：大于0.98市场前景 转矩或张力系统在工业控制领域有着广泛的应用，诸如造纸、印刷印染、包装、电线电 缆、光纤电缆、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶、冶金等行业都要进行精确的张力控46 制，以提高产品的质量，而张力控制是以转矩控制为前提的，目前国内尚没用高精度和高动 态品质的张力控制技术和装置。因此，本项目极具推广应用前景。本项目涉及的主要技术已 申请国家发明专利。
南京工程学院
2021-04-13
超精密温度控制装置
针对极紫外光刻机物镜的温管和温控技术难题，设计和开发了针对极紫外光刻机的具有自主知识产权的超精密温控装置，目前已应用在半导体制造业及光刻机生产厂商、高档数控行业和民用航天上，涉及企事业单位共30余家。研制了不同控温精度和控温功率的系列产品，采用主动温度控制方法，解决了单点温度控制稳定性和多通道温度控制均匀性的问题；设计了具有功能模块化的温控层次结构，解决了超精密温控中系统内外的扰动和时滞问题，控温速度快；研制了大功率串联半导体制冷模块，结合模糊PID控制算法，提高了收敛速度、控制精度和抗扰动能力。项
电子科技大学
2021-04-14
微机控制照明节电设备
课题组自1998年开始对照明节能技术进行研究，2001年该项目通过黑龙江省科技厅组织的技术成果鉴定，2002年技术成果获黑龙江省科技三等奖。八年来一直对该项技术进行改进与升级，实现了产品的定型及产业化。目前国内已有20多家企业使用该技术生产照明节电设备，已经生产销售出的设备累计达1000台以上。在应用于民用路灯、楼宇等领域照明节能的同时，由于该技术先进、设备性能可靠，已经被军方定为首选照明节能技术。吉林军区全军照明节能改造工程已经完成，采用了该项技术成果；南京大军区全军（含五省一市）照明节能改造选
哈尔滨工业大学
2021-04-14
激光平地控制技术设备
一、成果简介： 激光平地控制技术设备除了应用于 北方旱田平整外，还可用于水田平整，能够有效地改善水田表面微地形，提高水田土地平整度。该设备可适合我国南部、东南部等有大面积水稻种植区的地区，一般用于水田(直播或者插秧)种植前的土地平整作业。 本研究成果的核心技术设备是30cm激光接收器，更适合于水田地势波动较大的情况。本研究成果包括激光发射器、激光接收器和高程控制器。由接收器负责接收由激光发射器发射的激光信号，通过光电转换将
中国农业大学
2021-04-14
人工智能控制湍流
湍流-噪声-振动耦合与控制研究所作为人工智能控制湍流的先驱，结合机器学习方法，开创性地提出并研发具备“思维、创新”能力的人工智能控制湍流平台，并用于湍流射流控制，研究发现文献中从未报道过的湍流结构，其混合速率远超传统方法，主要成果即将在流体力学顶级期刊Journal of fluid mechanics上发表。鉴于该项成果在工程应用的重要前景，获国家自然科学基金“湍流结构的生成演化及作用机理”重大研究计划重点支持项目，亦作
哈尔滨工业大学
2021-04-14
电炉过程控制模型
成果简介电炉过程控制模型是指导电炉冶炼过程中工艺操作的控制依据， 目的在于监视、 预测并控制冶炼过程， 以保证在最佳时间内完成炉次过程并获得目标钢水量、目标温度和目标成分。 同时为了实现随着生产过程不断逼近实际工艺， 本模型能对已生产的数据进行统计优化从而不断修正模型参数， 使模型系统具有一定的自学习和自辩识功能。电炉过程控制模型包括冶金模型、 热模型和统计模型。冶金模型以物料平衡为基础， 主要确定电炉冶炼过程与质量平衡相关的熔池状态和过程控制变量， 内容涉
安徽工业大学
2021-04-14
微注射控制器
项目的背景及目的 在生物医学的科学研究和临床检验中，细胞级的微操作越来越受到人们的重视。在此类试验中，向细胞中注射或从细胞中抽取物质，对注射量和抽取量要求都十分的精确。目前国内操作人员完全依靠经验，手动完成实验，成功率低，对操作人员要求高，精确度无法保证。因此我们设计出一种可编程的高精度微注射控制器，它具有精度高、可编程、使用方便等特点，可以大大提高细胞注射的成功率和注射精度，给科学实验和临床注射带来极大的方便。 技术原
南开大学
2021-04-14
冶金煤焦质量控制
冶金企业配煤炼焦结构、焦炭质量研究。
上海理工大学
2021-01-12