采用局部加载增量成形大型复杂构件可有效减少成形载荷、提高材料成形极限、拓展构件成形尺寸范围、提高设备成形能力，是采用难变形材料的大型复杂构件近净省力成形的有效途径。揭示了大型复杂构件局部加载成形过程的加载状态并建立了下材料流动解析模型；发展了适用于大型复杂构件三维坯料设计的解析-数值混合方法；构件了能快速稳定实现局部加载的液压机的液压系统，获得相同装机功率下远大于整体加载成形的成形能力。工艺理论已形成系统，且技术成熟度高，撰写综述论文发表于国际 SCI 期刊，已在实现局部的液压系统方面申请发明专利多项。

海上大型绞吸疏浚装备是远海岛礁大规模高效吹填造陆的国之重器，是南海资源开发、一带一路港口建设等国家战略任务和重大工程的紧迫需求。绞吸疏浚装备具有同步完成海底岩土快速挖掘和长距离管道连续输送的可靠作业能力，需要作业定位、岩土挖掘、物料输送和疏浚监控四大系统的高度集成，其核心技术长期被欧洲垄断并严格封锁。项目组围绕海上大型绞吸疏浚装备的自主研发与产业化，历经15年产学研用攻关取得如下创新成果：     一、多自由度顺应式重载精确定位技术：针对漂浮作业装备高效稳定定位的挑战，提出主体、挖掘、定位等系统的多体耦合动力学分析方法，揭示了海洋环境与疏浚作业载荷的复合作用机理，发明了多自由度顺应式重载钢桩台车定位系统，保障了恶劣海洋环境中“定得稳”的疏浚作业要求，使得作业抗风等级从6级提高到9级，南海作业窗口期从约120天增加到约180天。     二、多参数自适应重型大挖深挖掘技术：针对海底坚硬岩石快速挖掘的挑战，提出大挖深倾斜弹性结构超长轴系设计方法，解决了机构运动和岩石挖掘的强冲击载荷导致系统失效的难题，研制出特种重型挖岩绞刀、超长轴驱动装置及多参数自适应控制技术，实现了36米水深下快速挖掘单轴抗压强度超过60MPa的坚硬岩石，满足了国家重大工程“挖得快”的需求。     三、多介质高浓度长距离连续输送技术：针对大颗粒物料高浓度长距离连续输送的挑战，提出多级颗粒混合流态分析技术，攻克了扭曲叶片型叶轮和对数螺旋线泵壳内流道设计难题，研制出高效输送大颗粒物料的系列疏浚泵和驱动装置，实现“排得远”的强大能力，将高浓度管道连续输送距离由6公里提高至15公里。     四、多系统集成优化总体设计技术和装备研制：针对各类型疏浚工程的不同需求，攻克了多系统集成总体设计、多工况功率平衡动力配置、装备综合控制与信息化管理等关键技术，构建了大型绞吸疏浚装备数字化集成设计平台，研制出电轴、变频等五大类56座绞吸疏浚装备，形成“系列化”产品自主设计和制造能力。     本项目授权发明专利34项、实用新型专利21项、软件著作权33项，制修订国家标准5项，发表论文112篇，构建了我国大型绞吸疏浚装备自主研发与产业化应用的完整体系，研制的“新海旭”、“天鲸号”、“天麒号”等装备打破国外技术垄断、不断创造中国记录，中国机械工程学会和机械工业联合会组织的成果鉴定会认为：“海上大型绞吸疏浚装备在总体上达到了国际领先水平。”     获奖等级：特等奖，国家科技进步奖     完成单位：上海交通大学、中交上海航道局有限公司、长江航道局、中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司、中国船舶重工集团公司第七一一研究所、江苏科技大学、江苏海新船务重工有限公司

 主要从事蒸发过程及设备、工业废水的综合治理、化工设备设计等方面研究开发与推广。完成开发、设计的降膜蒸发器、L型蒸发器、强制循环蒸发器、自然循环蒸发器、真空闪蒸结晶器、多效蒸发装置、含氯化铵废液的蒸发回收技术、制碱母液的综合回收处理技术等已成功应用于全国几十家企业的蒸发系统中，取得了明显的经济效益和社会效益。是《化学工程手册》、《石油化工设计手册》等蒸发篇的编写单位。一、含氯化铵废液的综合处理技术（发明专利：ZL 99 1 00015.3）1、技术特点该技术是一种对含氯化铵工业废水综合治理并从废水中回收氯化铵的工艺，具有以下技术特点：  (1)利用多效蒸发工艺使二次蒸汽得到多次利用，因而降低了生蒸汽的消耗，降低废水治理及回收产品的成本。  (2)使用热泵蒸发技术，将低品位能源，通过热泵后变为高品位能源，消耗较小的动力，得到较大的二次能源，从而降低了工艺成本。  (3) 采用低温蒸发路线，使蒸发系统全部或部分为真空蒸发，采用真空蒸发的目的是保证设备不被腐蚀，一般设备使用寿命在10年以上。设备折旧费的减小，使得废水治理和回收产品的成本降低。(4) 采用常温结晶工艺路线，使蒸发后废液直接进入结晶器。采用直接结晶省去能耗较大的低温冷却系统系统，便于节约一次能源。(5) 本项技术不产生二次污染。工艺过程的产物，一是固体氯化铵产品，一是蒸发冷凝水，可达标排放。工艺中冷却水闭路循环使用。(6) 本技术使用降膜蒸发器，在蒸发器外设置两个小流量的循环泵，开一备一，保证降膜蒸发器生产中不停机，另外本技术使蒸发系统中的溶液不达到饱和，因而蒸发器中没有结晶析出，产生垢层机会少，使得清洗蒸发器周期延长，开工率较高。小流量的循环泵，耗电量较少。目前本项技术不仅解决了含氯化铵工业废水对环境的污染，而且有较高的经济效益。本工艺技术目前已在河北、浙江、山东、河南、天津、内蒙、广东等省推广应用，直接经济效益好，环保效益巨大。且本项目所研究开发的废水治理工艺，也可在其它工业废水的综合治理中推广应用。2、应用实例：浙江大洋化工有限公司，该企业生产主产品为碳酸钾，副产品为含氯化铵溶液，处理能力为12吨/小时，其中含有氯化铵10%，蒸汽消耗量为0.4吨蒸汽/吨水。项目厂家列表如下：企业名称 项目名称 时间河北眺山实业有限责任公司(原河北省眺山化工厂) 氯化铵废水蒸发一期、二期工程 2001年河北眺山实业有限责任公司(原河北省眺山化工厂) 氯化铵废水蒸发二期扩建工程 2004年浙江大洋化工股份有限公司 碳酸氢钾与氯化铵蒸发工程 2001年山东兖矿鲁南化肥厂 氯化铵蒸发 2002年内蒙古和发稀土科技开发股份有限公司 稀土冶金中氯化铵废水处理工程 2003年浙江省常山化工有限责任公司 氯化铵蒸发 2004年深圳环保垃圾处理站 氯化铵蒸发 2006年济源市大洋化工有限公司 氯化铵蒸发 2005年郑州方泰化工有限责任公司 氯化铵蒸发 2004年青海盐湖元通钾肥有限公司 硝酸钾与氯化铵蒸发工程 2007年山西文通盐桥复合肥有限公司 碳酸钾与氯化铵蒸发工程 2008年天津北方食品有限公司 硫酸铵废水蒸发处理工程 2008年广州正川环保工程技术有限公司 氯化铵三效蒸发工程 2009年3、现场图片 天津北方食品有限公司 三效蒸发现场 浙江大洋化工股份有限公司 蒸发现场二、制碱母液综合处理技术（发明专利：ZL 2009 1 0068695.6）1、技术特点：制碱母液为含氯化铵、氯化钠、碳酸氢根的废水，综合治理采用蒸氨、蒸发、结晶及分离工艺处理。蒸发采用多效、热泵、真空蒸发工艺，选用降膜蒸发器及强制循环蒸发器，三效混流流程，蒸发过程中结晶析出氯化钠，蒸发后再冷却结晶析出氯化铵。本技术有效降低了设备操作温度，二次蒸汽和冷凝水可重复使用，减小了氯化铵溶液对设备的腐蚀，节约能源，降低成本，提高了生产效率，减少环境污染，该技术已成功应用于工业生产。该技术解决了纯碱工业中多年来一直未能很好解决的热法氯化铵生产难题。2、应用实例：衡阳裕华化工实业有限公司，是专门生产小苏打、工业盐和农业氯化铵的高新民营企业。处理量：600吨/天，回收氯化铵100吨，32吨氯化铵，12%的氨水40吨，蒸汽消耗量为0.45吨蒸汽/吨水。唐山三友化工股份有限公司-氨碱法纯碱生产中滤后母液浓缩排盐处理工程，该项目处于建设阶段，近期开车运行。该项目处理能力为每小时160吨，其中蒸水量为80吨/小时，回收氯化纳3吨/小时，蒸汽消耗为生蒸汽消耗20吨，废热蒸汽40吨。该项目为技改项目，解决了原主工艺中氯化钙处理中蒸发能耗高的问题。3、现场图片衡阳裕华化工实业有限公司 蒸发现场联系人：史晓平 13323307376 E-mail：xpshi@hebut.edu.cn    胡柏松 13752262297 E-mail：hubaisong@163.com

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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。

成果介绍基于DST文件和视觉的激光切割系统，目前该系统已经获得国家发明专利授权。该技术通过全景视觉摄像机和算法一次性切割轨迹。技术创新点及参数一次性的获取整幅布料上所有绣片的图像信息，结合DST文件进行图像处理，获取出所有绣片切割轨迹，进行修正原来DST文件中的切割轨迹。市场前景服装加式

本实用新型提供了一种可实现连续切割的便携式自动送粉切割装置。本实用新型所涉及的便携式自 动送粉切割装置，其特征在于，包括:药管，具有:中空的管本体，和在管本体的切割端上由外向内依 次设置的保护层，点火头以及引燃段;安装部，设置在管本体的补给端上，内部中空形成送粉通道，药 粉储存部，安装在安装部上，内部储存有铝热剂，具有朝向送粉通道的出粉口;送粉开关阀，设置在出 粉口处，用于打开或者封闭出粉口;电子

本发明涉及自蔓延反应与无人机焊接和切割技术，具体地说是涉及一种基于自蔓延反应的无人机焊 接和切割设备。整个设备包括无人机，无人机辅助部分，自蔓延反应焊接/切割部分和机架及配重部分。 无人机实现飞行到达工作区域。无人机辅助部分控制无人机并实时监控环境，保证工作顺利进行。自蔓 延反应焊接/切割部分为工作主体，通过自蔓延反应焊笔引导金属溶液流动和控制放热方向实现焊接/切 割。机架及配重部分承载和连接其他

1 成果简介 本项目设计了一种低温精细切割粉碎设备，尤其是一种针对纤维性食品的低温精细切割粉碎设备。该设备结合了回转圆盘式粉碎和气流分级技术，其原理是食品颗粒经由螺旋输送机送入粉碎室，利用高速旋转的精细切割转子与固定在粉碎腔内的定子对食品物料进行切割和撞击，充分粉碎后在气流作用下输送到分级区，在分级轮附近粗细粉体在重力、离心力及气流引起的径向力共同作用下，实现粗细颗粒的分级，之后通过旋风分离器收集细粉，再由袋式除尘器捕获气流中的灰尘之后排放干净气体。该设备粉碎的物料适用性广，装置结构紧凑，可以连续性生产，得到的产品颗粒细小且均匀。 2 关键技术 （1）针对比如燕麦等物料，由于油脂含量高，在传统制粉设备中易发生堵塞的问题，设备采用按一定的间隙安装的转子刀片和定子刀片，并且转子刀片可以在圆盘上根据物料的大小进行调整，改变转子与定子刀片之间的间隙，使装置可以适应不同颗粒大小的物料。 （2）针对一些热敏性物料，在制粉过程中可能会由于温度升高引起蛋白质失活变性。因此设备采用水冷进风的方式，能有效地带走粉碎时产生的热量，避免物料升温，因此设备的应用领域更加宽泛。 （3）采用旋风式空气分级机技术，并且与粉碎室一体化设计。空气分级相对于湿法分级，可以有效避免物料中的可溶性物质溶于溶剂中，且没有湿法分级后续的干燥提纯操作，因此具有产品利用率高，能耗低等优点。 3 知识产权及项目获奖情况 用于粉碎谷物的精密切割旋风粉碎设备（201810094872.7）； 用于粉碎谷物的多级压辊式粉碎装置（201810094483.4）。 项目获第九届全国大学生过程装备实践与创新大赛三等奖 4 项目成熟度 本项目已经对低温精细切割粉碎设备进行了整体的结构设计，并且项目已完成分级轮附近的流场模拟仿真研究，并对不同颗粒大小的粉体进行分级研究，取得了不错的成果。之后项目组准备对颗粒的粉碎进行理论和模拟的研究，并对低温精细切割粉碎设备进行实验研究。 5 投资期望及应用情况 低温精细切割粉碎设备加工的超微粉体在化工、食品、制药、涂料、生物工程等领域有着广泛的应用，尤其针对一些热敏性食品物料和易燃性产品效果更加显著，比如纤维性食品经精细切割粉碎后可作为食品添加剂用于乳制品、烘焙食品、肉制品及饮品的加工中，提高食物的营养价值。 

成果简介 本项目设计了一种低温精细切割粉碎设备，尤其是一种针对纤维性食品的低温精细切割粉碎设备。该设备结合了回转圆盘式粉碎和气流分级技术，其原理是食品颗粒经由螺旋输送机送入粉碎室，利用高速旋转的精细切割转子与固定在粉碎腔内的定子对食品物料进行切割和撞击，充分粉碎后在气流作用下输送到分级区，在分级轮附近粗细粉体在重力、离心力及气流引起的径向力共同作用下，实现粗细颗粒的分级，之后通过旋风分离器收集细粉，再由袋式除尘器捕获气流中的灰尘之后排放干净气体。该设备粉碎的物料适用性广，装置结构紧凑，可以连续性生产，得到的产品颗粒细小且均匀。 关键技术 （1）针对比如燕麦等物料，由于油脂含量高，在传统制粉设备中易发生堵塞的问题，设备采用按一定的间隙安装的转子刀片和定子刀片，并且转子刀片可以在圆盘上根据物料的大小进行调整，改变转子与定子刀片之间的间隙，使装置可以适应不同颗粒大小的物料。 （2）针对一些热敏性物料，在制粉过程中可能会由于温度升高引起蛋白质失活变性。因此设备采用水冷进风的方式，能有效地带走粉碎时产生的热量，避免物料升温，因此设备的应用领域更加宽泛。 （3）采用旋风式空气分级机技术，并且与粉碎室一体化设计。空气分级相对于湿法分级，可以有效避免物料中的可溶性物质溶于溶剂中，且没有湿法分级后续的干燥提纯操作，因此具有产品利用率高，能耗低等优点。 知识产权及项目获奖情况 用于粉碎谷物的精密切割旋风粉碎设备（201810094872.7）； 用于粉碎谷物的多级压辊式粉碎装置（201810094483.4）。 项目获第九届全国大学生过程装备实践与创新大赛三等奖 项目成熟度 本项目已经对低温精细切割粉碎设备进行了整体的结构设计，并且项目已完成分级轮附近的流场模拟仿真研究，并对不同颗粒大小的粉体进行分级研究，取得了不错的成果。之后项目组准备对颗粒的粉碎进行理论和模拟的研究，并对低温精细切割粉碎设备进行实验研究。 投资期望及应用情况 低温精细切割粉碎设备加工的超微粉体在化工、食品、制药、涂料、生物工程等领域有着广泛的应用，尤其针对一些热敏性食品物料和易燃性产品效果更加显著，比如纤维性食品经精细切割粉碎后可作为食品添加剂用于乳制品、烘焙食品、肉制品及饮品的加工中，提高食物的营养价值。