本发明公开了一种针对包括斜锥台型阀板的专用夹具、激光熔 覆装置以及相应的激光熔覆方法，属于半导体激光器激光熔覆领域； 现有技术中阀板夹具在进行激光熔覆过程中，由于阀板的斜锥台型， 熔覆不均匀，有些部位不能得到熔覆；本发明提供的专用夹具包括侧 壁和底面，侧壁为圆筒形，所述底面为椭圆，所述底面与所述侧壁呈 一定角度，所述角度等于所述阀板斜锥台型中心轴与所述阀板平面法 线之间的夹角；对于斜锥台型阀板的熔覆，粉料堆积更均匀，

主体：优质铜材 涂层：高亮度环氧树脂涂层，耐腐蚀，防紫外线辐射 阀体：不锈钢针阀，高精度调节 旋钮把手：高强度PP，耐腐蚀，人体工学设计，手感舒适 开启方式：旋转式 测试耐压：17bar/1700Kpa 额定耐压：10bar/1000Kpa

成果与项目的背景及主要用途： 内燃机是应用范围最广的动力装置，消耗我国石油总量的 60%，并且是城市大气主要污染源，内燃机节能减排是国家的重大需要。燃烧技术是内燃机的核心技术，包含“油”和“气”两大要素，气道作为内燃机的“咽喉”，是控制“气”的关键，良好的气道性能是实现内燃机节能减排的前提。长期以来，气道开发和生产质量在线控制始终是世界难题。由于气道性能的优劣直接影响着内燃机的动力性、经济性以及其他特性，气道的测试十分重要。欧美传统气道测试采用定压差方法，测试中需反复调节气道压差至定值，单次测试超过 15 分钟，而内燃机生产节拍约为 5 分钟/台，因此仅能用于实验室研发，根本无法满足生产线在线检测的效率要求。本发明使气道测试效率提高5倍以上，攻克了气道生产质量在线控制的世界难题，应用于玉柴、潍柴等企业多条生产线，高排放标准内燃机合格率大幅提升。 技术原理与工艺流程简介： 内燃机气道及缸内流动属于复杂壁面条件下的剪切湍流，同时伴随有活塞、气门等周期性运动边界，整体流动特性直接受近壁流动影响。研究发现，随着外流场雷诺数的增大，达到充分发展湍流，近壁雷诺应力增大，动量交换加剧，粘性底层厚度明显变薄，壁面阻力系数趋于恒定，流量系数、涡流/滚流强度等无量纲参数不再随雷诺数发生变化。研究进一步发现，进气过程中若对应最低气门升程的雷诺数达到其临界值，则在相同条件下随着气门升程的增大，气流将始终保持充分发展湍流状态，即后续气门升程下雷诺数将始终高于相应气门升程的临界值。基于以上发现，提出了变压差气道测试方法：测试过程以气流达到充分发展湍流状态为控制条件，即保证雷诺数始终高于临界值，仅需设定最低气门升程的气道压差，从而免去了后续过程中压差的反复调节。 技术水平及专利与获奖情况： 2012 年，气道试验台变压差稳流测试技术通过中国机械工业联合会组织的专家鉴定，以郭孔辉院士为主任的鉴定委员会一致认为“该项目取得了重大的理论突破和技术创新，拥有多项自主知识产权，综合性能达到国际同类产品的领先水平，具有重大的综合效益，应用前景广泛”。 专利情况：目前发明专利授权 7 项，其中核心发明专利 “快速检测内燃机气道流动性能参数的试验装置”于 2012 年获第十四届中国专利优秀奖，核心发明专利“用于气体测量的高灵敏涡流动量计” 2014 获第十六届中国专利优秀奖。 获奖情况：2012 年获中国机械工业科学技术一等奖。2013 年获天津市技术发明一等奖。 应用前景分析及效益预测： 本项目已广泛应用于内燃机企业如潍柴、玉柴，汽车企业如东风、上汽，摩托车企业如隆鑫、建设，科研院所如中汽研、七一一所等 56 家单位，气道试验台累计销售 60 余台套（国内仅 4 台套进口产品），国内市场占有率近 95%，从根本上改变了国内企业长期依赖国外气道技术的局面，十年来协助企业攀登了国一至国五排放法规的 5 个技术台阶，有力地推进了内燃机节能减排和行业技术进步，国际同行始终试图打破本项目的垄断地位未果。随着汽车、内燃机工业的飞速发展以及排放法规的不断严格，企业自主开发气道并在线检测气道将成为必然，本成果应用前景十分广阔。 应用领域：内燃机测试及研究 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 厂房面积 500 平方米，投资规模 3000 万 合作方式及条件：技术合作或专利转让，转让费 2000 万元人民币 

                                                     GC-DA1型液压传动测试实验台　 液压传动综合教学实验台主要用于各类工科大专院校的液压传动课程的实验教学。它采用先进的力士乐型液压元件和独特的模块化，直接构成插接方便的液压系统。学生通过自选式的实验，对液压系统的组成、液压系统的工作原理、压差与流量的特性、主要元部件的静、动态特性测试以及各种液压回路的测试有深刻的认识，从而提高了学生对液压系统的动手能力、设计水平,以及综合能力的运用。                                                   一、主要特点: 1、实验台结构：2.0mm金属板材制作，带有液压元件储存箱，表面亚银喷塑工艺处理美观大方，面板阳极氧化处理，T型槽铝型材操作平台。 2、元件模块化：各液压元件为独立模块设计，配有方便安装的底板，可以随意在通用铝合金型材板上组建各种实验回路，操件简单快捷。 3、连接 方 式：闭合式防漏快插接头使实验回路的组装更简便、快速可靠，连接密封性能好、不漏油、清洁、干净。 4、液压阀件性能：采用标准的工业级元件，国内名牌产品性能可靠、精度高。 5、软件及实训CAI课件： 提供功能强大的液压系统仿真软件。 液压仿真教学软件：可提供液压回路仿真设计及实训CAI课件，不仅可以对液压阀的结构进行演示，还可设计液压回路，并进行参数调整及仿真动作。学生不仅理解了减压阀的工作原理，而且有了亲临实际的感觉。软件具有以下功能： 软件可提供大量的液压标准元件图库，并可在回路中设置相关元件的技术参数。 b.软件可设计并绘制符合工业标准化的回路图，包括：液压回路图、电气控制电路图、液电-控制回路，并可列出元件表、输出图纸。 c.所设计的回路可进行动作仿真。包括：动作的点动、自动、暂停等多种形式 软件能够判别回路设计是否正确，并给出提示。     6、测量仪器：传感器测试精度可达到0.5级精确测量精度。 7、可扩展实验：在保证设备稳定的情况下提供极强的可扩展性，大铝合金面板组装平台为扩展提供了必要的硬件基础。 该设备能适应现代实验教学的先进性、开放性和可扩展性三个层次的实验教学要求，充分体现了该设备的机电一体化教学的多功用性。 A．部分机型软件对用户开放，供业主进行二次开发及科研设计。 B．在保证现有实验的前提下还可进行气动硬件的搭接，进行相应的气动实验； C．在硬件支撑下还可实现送料机构、机械手抓取机构、挖掘机机构等扩展实验。  8、易维护  易维护设计，维护检修工作量小，脱油前和脱油后元件分开放置、并设有回油盘可对资源进行回收实现二次利用。因为独特的防护和易维护设计，需维护的器件特别少且易于维护，运行状态下可以方便简单地维护，整机维护一次最多不超过1小时，工作量极小，且不需要经常维护。极大地提高了系统的灵活性  先进性、安全性、稳定性、可管理性以及可扩展性的全面要求 9、控制多元化：软件控制、PLC控制 、继电器控制 、时间继电器控制、手动控制等，。 10、系统安全性能：采用进口电机泵组，噪音低、压力流量自动限压。液压元件的*承受压力为31.5Mpa,额定工作压力为6.3Mpa，是安全的液压实验系统。电源带漏电保护，漏电（漏地电流超30mA自动断电）自动断开总电源，控制电路均为24V直流安全电压。 二、实验项目： 1.标准系列液压元件工作原理认识实验 液压元件能测试实验， (1) 液压泵的特性测试 1). 液压泵的空载性能测试 2). 液压泵的效率特性测试（机械效率、容积效率、总效率） (2) 溢流阀的特性测试 1). 溢流阀的静态特性测试(包括：调压范围、压力振摆、压力偏移、内泄露量、压力损失、卸荷损失，启闭特性)    (3) 减压阀的特性测试 1). 减压阀的静态特性测试（调压范围、压力振摆、压力偏移、内泄露量） 2). 减压阀的进口-出口特性曲线的测试 3). 减压阀出口压力-流量特性曲线的测试  (4) 调速阀的特性测试       1).变负载速度-负载特性和功率特性的测试       2).恒负载工况下功率特性的测试 3).进油调速阀调速的特性测试 (5) 节流阀速度负载特性测试 　　   1).变负载速度-负载特性和功率特性的测试 2).恒负载工况下功率特性的测试 （6）顺序阀的特性测试实验 1).压力特性测试 2.10大类扩展可达 90余种典型回路 （1）液压回路性能实验 1．节流节流调速回路性能实验      2. 回油节流调速回路 （2）压力控制回路          3.溢流阀调压回路        4. 多个溢流阀的二级调压 5.液压泵的调压回路 （3）减压回路          6.减压阀的速度控制回路       7.减压阀的二级进给回路 （4）卸荷回路        8．换向阀的卸荷回路        9．溢流阀与压力继电器的卸荷回路        10．先导式溢溢阀的卸荷回路 （5）平衡回路        11．顺序阀的平衡回路       12.单向节流阀的平衡回路 13.采用液控单回阀的闭锁（平衡）回路； （6）调速回路 流量阀短接的速度换接回路    15.变量泵—调速阀调速回路        16.差动回路 （7）液压缸同步回路        17.液压缸串联同步回路        18.节流调速阀的同步回路 （8）液压缸顺序动作回路        19.压力继电器的顺序动作回路  20.顺序阀的顺序动作回路        21.电容式接近开关的顺序动作  22.行程阀的顺序动作 　　　 23. 时间继电器控制的顺序回路 （9）缓冲回路        23.节流阀的缓冲回路          24.溢流阀的缓冲回路 （10）锁紧回路       25.单向阀的锁紧回路          26.电滋阀的O型中位机能的锁紧回路       27.液控单向阀的锁紧回路 　　(11).换向回路 　　　 28.电磁换向阀的换向回路　　　　 5、可编程序控制器（PLC）电气控制实验，机电液一体控制实验形式。         （1）、PLC的指令编程，梯形图编程的学习         （2）、PLC编程软件的学习及使用         （3）、PLC与计算机的通讯，在线调试、监控         （4）、PLC对液压传动控制的优化          (5)、PLC控制的连续往返回路 　　　　 (6)、PLC控制的延时返回的单往复回路 　       (7)、PLC控制的压力继电器顺序动作回路 　　　 　(8)、PLC控制的行程开关顺序动作回路 6.部分液压组态回路，总共20个组态仿真回路 组态仿真软件：该组态软件能直接与液压实验台的硬件进行通讯和控制，并且组态王中的I/O也直接能与PLC的I/0 进行通讯，可在计算机屏幕上形象的把液压油的流动方向、各种液压阀内部阀芯的工作状态、油缸的工作过程和泵的工作原理实时的显示出来。 三、技术参数 ①  实验工作台 实验工作台由金属板材主体与铝合金型面板(T型钩槽)等构成。 实验台尺寸：长×宽×高=1600mm×650mm×1850mm    (其包装后约500kg) ②  液压泵站 系统额定工作压力：7Mpa。（*可至10Mpa） ⑴. 电机—泵装置（1台） 变量叶片泵：单向，公称排量6.67 mL/r 电机：三相交流电压， 1.5KW，转速1450r/min (2). 电机—泵装置（1台） 定量叶片泵：单向，公称排量8 mL/r,额定压力6.3MPa 电机：三相交流电压， 1.5KW，转速1450r/min (3).油箱：公称容积60 L；附有液位、油温指示计，吸油、回油滤油器，安全阀等 ③  常用液压元件 以北京华德力士乐技术元件为主，配置详见配置清单。 每个液压元件均配有油路过渡底板，可方便、随意地将液压件安放在铝合型面板上。 ④  电气测控单元 可编程序控制器(PLC)：三菱FX1s-20MR系列， I/O口20点，继电器输出形式，电源电压：AC 220V/50Hz；控制电压为DC24V，设有手动，自动，顺序等控制功能，安全可靠，方便灵活；配有压力表、流量计、转速表等测量工具。   置清单 一、液压实验台部分 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 1.           实训桌 1650×650×1800，4只2600承载万向滚轮,采用1mm-2mm厚度钢压制而成；导轨式抽屉，亚光喷塑烤漆工艺外表美观大方。 1只 自制 2.           实训屏 1210×790×20　2.5mm 配合过渡底板进行搭接 1只 自制 3.           压力出口分配器 130×100×25铝型材 1只 开模自制 4.           压力回油分配器 130×100×25铝型材 1只 自制 5.           元件存入柜 880×650×600　钢制，亚光喷塑 1只 自制 二、液压泵站部分 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 6.           驱动电动机 采用铣铁外壳运转躁音低于50分贝，卧式Vp-12 2台 神宇 7.           变量叶片泵 公称排量6,67mL/r 1只 神宇 8.           油箱 60L，金属钢板折边制作，盖边加厚材料作支撑，表面喷塑，外形美观大方 1只 自制 9.           空气滤清器 活动网口径φ32，通过流量大于20L/min 1只 过滤精度300目 10.       滤油器 MF-03 过滤精度200目 1只 油升 11.       油温油面计 镀铭铁质外壳 1只 油升 12.       4分水管 300mm 1只 自制 三、液压执行元件 序号 名  称 规 格 型 号 数量 备 注 13.       双作用液压缸 行程200mm，杆径与活塞比1：2 2只 中国正控液压 四、液压实验台元件配置 序号 名  称 规 格 型 号 数量 备 注 14.       节流阀截止阀 DV10单向节流阀 ,螺纹口径M16,流量24L/min ,*压力35MPa 2只 北京华德 15.       单向阀 S10,流量:30L/min ,最高压力31.5 MPa螺纹口径 M16 2只 16.       液控单向阀 SV10, 口径: φ10,*流量:80L/min ,最小启动压力:0.5MPa 2只 17.       直动式溢流阀 DBDH6 1只 18.        顺序阀  DZ10*流量:150L/min,*压力:31.5MPa ,压力调节范围:0.3-21 MPa,配置铝安装底座 2只           力士乐技术               19.       调速阀 2FRM5, control flow 0.05-4L/min ,free flow 20L/min max pressure 工作压力21 MPa ,配置两口流路板,螺纹口径M16 2只 20.       减压阀 DR10口径: φ6 *流量60L/min ,压力调节范围:0.3-25 MPa ,*压力31.5MPa, 配置铝安装底座 1只 21.       二位四通电磁换向阀(单) 两位四通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 2只 22.       二位三通电磁换向阀(单) 两位三通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 1只 23.       三位四通电磁换向阀(O) 4WE6E三位四通 流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 1只 24.       三位四通电磁换向阀(M) 4WE6G三位四通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 1只 25.       二位四通手动换向阀 4WMM两位二通 ,流量:60L/min 配过渡油路板,口径φ8,直流24V线圈,配导线接插件，带LED显示 1只 26.       压力继电器 HED40A15 弹簧管式 1只 27.       四通 铝型材，铝锭AL6063精致开模制成 2只 自制 28.       五通 铝型材，铝锭AL6063精致开模制成 2只 自制 29.       甘油式压力表 10MPa 硅油耐震 内红色标签分别显示MPa值和psi值 3只 台湾 五、液压实验台辅件 序号 名  称 规 格 型 号 数量 备 注 30.       高压油胶管 各种实验台适用尺寸油管，两端为公制螺纹，闭锁式接头胶层内置钢丝，耐压值28MPa 1套   31.       开闭式快换接头（公接头） 8通径，带自动闭合功能，接插不漏油 1套 自制 32.       开闭式快换接头（母接头） 8通径，带自动闭合功能，接插不漏油 1套 自制 33.       液压油 普力抗磨液压油32# 40升 中国石化 34.       固定支架 每个支架带T型固定锁紧旋扭 4只 自制 六、液压实验台仪器仪表 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 35.       转速传感器 二线 1只 沪工 36.       流量传感器            LW6 1只 上海 37.       流量显示仪表            1只 上海 38.       电感式接近开关 PNP型 24V 0.5A，二线制，线长1.2米，绝缘等级高，耐油，耐腐蚀 4只 中国沪工 七、液压实验台电气控制单元 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 39.        编程器（PLC） FX1S-20MR 1只     　三菱 40.       编程电缆 1.5米 1套 　　　三菱 41.       开关电源模块 WV分别输出DC24V 4.5ADC12V 1.5A 1只 台湾明纬 42.       电源启停模块 含三相四线漏电保护（输出380V/220V） 1套 HGG（海格） 43.       时间继电器模块 HB48内含延时、累时、频率、转速计数等32种功能，并提供DC9V输出 １只 ZN48 44.       交流接触器 施耐德 1只 华通 45.       按钮模块 启动按钮，停下按钮，，可编程控制器输入输出等 1套 华通 46.       三相功率表 测电机功率 1套         浙江 47.       液压仿真软件 中文版 1套 费斯托 48.       液压回路仿真软件 MGCS 1套 峰启 49.       元件仿真软件 SOLD 1套 峰启 八、液压实验台易损件 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 50.       密封胶带 （生料带） 1卷 8通径 51.       密封组合垫片 Φ16 2只 上海 52.       开闭式接头 双闭锁接头 1套 自制 53.       按钮开关 安装孔Φ10 1只 正泰 54.       保险丝 5A 10只 正泰 55.       电器插头、插座 上海精艺 1套 正泰 56.       电源线 5米 1条 昆山 57.       三相四线插头 16A 1条 公牛 九、液压实验台常用工具、资料 序号 名  称 规 格 型 号 数 量 备 注 58.       活动扳手 6” 1把 上海沪工等 59.       呆口扳手 17-19 1把 60.       内六角扳手 1.5mm – 10mm 1套 61.       螺丝刀  一字型 十字型共2把 1套 62.       尖嘴钳 沪工 1把 63.       实验台说明书 纸质 1册 操作说明书 64.       实验指导书 纸质   实验指导书 65.       各仪表说明书 纸质 1册 仪表说明书 66.       编程手册   1张 电子版 67.       传感器说明书 纸质 1册 传感器说明书       上一篇：GC-130L型 透明液压PLC控制教学实验台 下一篇：GC-D15型 透明液压PLC控制教学实验台

550mm×270mm×330mm，了解空气动力原理及应用。

(1)测定空气横向流过平板壁面的平均温度，平板内电加热器的电流、电压，平板壁面周围空气温度 。 (2)测定空气横向流过平板强迫对流放热系数，根据对强迫对流放热的相似分析，将实验数据整理出准则方程式。

（一）项目背景 在实际应用中，一些油气管线的阀门与增压设备安装在偏远地区，没有 4G/5G 基站信号覆盖，无法对设备实现远程控制，是当前面临的一个主要问题。项目采用北斗短报文通信技术，其直接依靠卫星通信来实现关键设备远程控制，可以大大弥补这一短板，解决实际需求。 （二）项目简介 油气管线的阀门通常分为开关阀与调节阀，其中开关阀只能进行阀门的开闭操作，调节阀又叫做气动执行器，它可以控制阀门的开度大小。此外工业现场环境以及阀门的状态信息还需要对各种传感设备进行实时监控。用户针对阀门或传感器的控制或查询指令需要通过北斗短报文或 4G/5G 的无线通信方式传递到控制系统。 项目研制的控制系统由一个微型控制单元（MCU）结合 RS232、RS485 通信端口，北斗收发机与 4G/5G 通信模块、电磁继电器，电流转换电路，液晶屏，按键等硬件外设组成，相互协调共同实现了对工业现场阀门及传感器进行远程控制、查询与实时监控的功能。 （三）关键技术 基于北斗短报文通信的指令收发与控制技术 一个控制系统可以同时控制两路开关阀，一路调节阀和八个传感器，每个阀门与传感器在一个控制系统下都有唯一的 ID 号，而一个用户又能够同时对工业现场的多个控制系统进行控制与查询操作，针对北斗短报文自定义字段部分进行统一设计，形成三种功能的报文格式，包括指令发送报文，返回信息报文和定位信息报文。结合报文中的“设备卡号”、“阀门号”与“传感器号”字段即可实现了现场控制系统同多个阀门与传感器设备的协议组网；结合基于北斗短报文的阀门远程控制系统的多路电磁继电器与电流控制设备，既能够对现场多路开关阀与调节阀进行精确控制，还能够对现场阀门或传感器的状态信息进行实时检测或预警，对设备所在地经纬度信息进行查询，实现了用户对多设备的双向通信。 整个控制系统的指令接收，识别，处理，控制信号的生成，信息回传等功能均是通过微型控制单元（MCU）的软件部分实现的。阀门的反馈信号会通过控制系统的 IO 口进行检测，形成闭环控制，以防止指令的失效或是二次执行，增加了控制系统的可靠性。

箔片动压空气轴承作为一种新型的无油润滑高速轴承，具有结构简单紧凑、转速高、耐高低温、抗冲击性能强、寿命长、可靠性高等优点，在高速流体旋转机械中得到了越来越多的应用，是一种非常具有潜力的新型轴承。目前，流体旋转机械正在向着高速、高精度、高功率密度的方向发展，而箔片动压空气轴承可以很好地满足这些要求，其可以应用于燃料电池的高速压气机、高速鼓风机、压缩机、微型燃气轮机、低温透平设备、飞机空气循环机（ACM）和辅助动力系统（APU）、涡轮增压器、涡喷发动机等领域，具有非常广阔的应用前景。哈工大（深圳）杜建

箱体为手提式一体工程塑料制作完成，外观尺寸（cm）：55*45*15 主要配置及用材：风的形成实验箱，空气动力小车，两用气筒、马德堡、风力做功、助力飞机、空气火箭等,各种器材有序嵌放于珍珠棉发泡成型的空间内。 风的形成实验箱： 箱体规格：100mmx78mm80mm；由箱体、观察窗及窗框构成。 箱体材质：PA增强；工艺：模具注塑成型、亚光。 观察窗材质：PMMA2mm板材；工艺：激光切割成型。 窗框材质：PP；工艺：模具注塑成型。