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一种缸体浮动的高压高速往复密封实验测试平台
1. 痛点问题
液压往复密封作为航空液压系统的关键基础，其泄漏导致的液压系统减能或失效，轻则影响航空装备的完好率，重则造成飞行事故。关于往复密封的研究距今已有了80多年的历史，现该技术的理论模型和实验仿真等在低压、低速工况下的研究已较为成熟。然而近几年随着主机装配性能的不断提高，往复密封的研究也要往保证高压高速下密封性能和密封寿命的方向突破，高压高速的严苛工况给往复密封技术提出了更高的要求。
往复密封技术是涉及材料学、机械学、力学、摩擦学及传热学等多个学科的综合性密封技术，对于往复密封系统中的摩擦力和泄漏量等物理量的测量本身就有一定难度，在高压高速的工况下测量的难度会更大；不仅如此，想要控制系统内的高压，并且让活塞杆有较稳定的高速运动，在实现上也有技术难度；另外，高压高速的艰难工况会给密封系统带来较为严重的温升，由密封界面的摩擦导致的大量摩擦生热，只能通过活塞杆和实验缸体内的油液运走，所以对于这样的高压高温系统，必须要设计合理的冷却系统控制密封界面和实验缸体内的温度。
2. 解决方案
为了使实验装置能够成功模拟高压高速的恶劣工况，并解决在此工况下的测量难题，本发明提供一种高压高速往复密封实验测试平台的方案和结构设计，整套实验设备以实验缸体为核心，配套提供高速往复运动的驱动装置、进行系统降温的冷却装置，并且将实验缸体浮动式安装以准确地测得密封圈摩擦力。
本发明通过组合偏心轮、导杆、直线轴承等传动装置，形成了曲柄滑块机构，实现了活塞杆的往复高速运动，将直线轴承布置在缸体两侧，可以有效地平衡导杆传递给实验杆的力矩，同时可以通过设计偏心轮的转动惯量，平衡高速往复运动所带来的惯性冲击；将整个缸体浮动安装，并用力传感器将其与机架相连，实现了密封圈摩擦力的测量。
清华大学
2021-11-05
面向5G前传的高速半导体激光器
5G新基建是国家的重要发展战略，宽温高可靠的25Gb/s DFB(分布反馈)激光器芯片是5G光传输核心光芯片，也是当前5G建设的卡脖子问题之一。自主可控的5G光模块DFB激光器芯片对解决光通信“空芯化”问题，推进“中国芯”国家重大战略实施，保障我国通信基础设施安全具有重要的经济和社会效益。因DFB激光器的微分增益随温度上升迅速下降，常规的DFB激光器面临严重的高温高带宽瓶颈。面对5G应用要求的-40~85℃的宽温应用场景，常规DFB激光器芯片往往是超频运行，严重影响可靠性。因此，研制全国产宽温25Gb/s DFB激光器芯片，同时兼顾低成本高可靠需求对推进“中国芯”国家重大战略实施具有重要意义。
本成果创新性地提出一种沟中沟脊波导DFB激光器结构，相比较常规DFB激光器，在脊两侧对称的刻蚀两个沟槽。此结构可抑制注入载流子的横向扩散，提高对光场的束缚，提高芯片带宽，满足芯片高速工作需要。芯片的高温输出光功率大于10mW，单模抑制比大于40dB，实测宽温25Gb/s眼图及误码率均达到商用需求。同时，相比较常规芯片，其制作过程只需多加一步简单的刻蚀，无需二次外延，成本低，做了2000小时的老化试验，其功率变化小于0.5%，具有高可靠性。
图1（a）常规DFB激光器芯片截面图（b）新型沟中沟脊波导DFB激光器芯片截面图（c）新型沟中沟脊波导DFB激光器芯片概图（d）（e）（f）分别为常规芯片、沟脊距为2μm、沟脊距为6μm SEM图
图2（a）（b）（c）25℃、55℃和85℃下不同沟脊距与常规芯片响应曲线对比（d）25℃、55℃和85℃下不同沟脊距与常规芯片响应带宽对比，带宽可提高3GHz 25℃和3.7GHz 85℃下芯片25Gb/s眼图（g）25℃、55℃和85℃下芯片背靠背传输及10km传输误码率曲线
图3（a）（b）25℃和85℃下常规芯片与沟中沟脊芯片2000小时老化实验结果，功率变化小于0.5%
华中科技大学
2022-10-11
高速离心泵进口空化抑制机理的研究及应用
针对高速离 心泵内流速高， 进口段容易引起回流璇涡、叶轮中存在二
西华大学
2021-04-14
高速间歇分度装置及其在齿轮飞刀圆弧倒角中的应用
本发明提出一种高速间歇分度装置，包括曲柄滑块机构、液压系统和同步齿形带齿轮机构，所述液压系统包括柱塞泵和柱塞缸，该柱塞泵和柱塞缸通过单向阀连接，所述同步齿形带齿轮机构包括同步齿形带和与其啮合的齿轮，该同步齿形带与柱塞缸活塞连接，驱动力通过所述曲柄滑块机构转化为所述柱塞泵活塞的往复运动，并带动柱塞缸活塞间歇运动，进而驱动同步齿形带运动从而使齿轮间歇转动，即可实现对固设在齿轮上的工件的分度。本发明还提出了该分度装置在齿轮飞刀圆弧倒角加工中应用。本发明可实现齿轮圆弧倒角加工的连续进行，不需要工件、刀具进行额外的让刀动作，从而提高齿轮倒角的加工效率。
华中科技大学
2021-01-12
一种超声电机驱动的旋转式高速开关阀
本发明公开了一种超声电机驱动的旋转式高速开关阀，包括阀体、上阀芯、阀板和下阀芯；上阀芯和下阀芯均固定在阀体内；阀板设置在阀体内，位于上阀芯和下阀芯之间，能够旋转；阀体具有进油口、回油口和出油口；上阀芯具有至少一个进油通道；下阀芯具有至少一个出油通道；阀板具有至少一个打开通道和至少一个关闭通道；进油通道的进油端与进油口相通；出油通道的出油端与出油口相通；打开通道的进油端与进油通道的出油端相对应，且出油端与出油通道的进油端相对应；关闭通道的进油端与进油通道的出油端相对应，出油端与回油口相对应。本发明无磁滞效应，可使用在磁敏感的场合，兼顾大流量、高压、高频响场合，同时结构简单，寿命长。
南京工程学院
2021-01-12
成品油管道调和建模、控制与优化技术
针对油品调合过程中的关键质量指标辛烷值（马达法和研究法）和雷德蒸汽压等调合规律的非线性，建立了预测准确，结构简洁的智能调合模型。由于实际工业生产过程中存在的干扰因素很多，调合模型输出值与成品油属性在线分析仪的检测值不可避免地要产生一定的偏差，为此开发了汽油调合模型的在线优化校正技术，使调合模型适应工业过程操作特性的变化和生产工况的迁移。在建立的调合模型基础上，开发了离线和在线优化技术。离线优化技术不需要企业进行管道改造和安装在线分析仪，可在一定范围内提高调合的成功率和降低调合成本。在线调合模式基于离线模式，可动态更新和优化调合配方，从而能够进一步提高调合成功率，降低调合成本，减少质量过剩。开发的优化技术还考虑了多种可能的现场生产模式：例如：管道调合，罐式调合，罐底油补偿模式等。已汽油调合软件ECUST_BLEND工作。成品汽油调合过程的建模、模拟与离线优化技术已经成功在金陵石化完成现场应用。其中汽油辛烷值调合效应模型，将汽油调合过程中组分油表现的非线性效应定量的描述出来，进而准确的对成品汽油的关键指标辛烷值作出预测，与传统的乙基模型对比表明所建模型精度提高了约1%。在调合模型基础上开发的离线优化技术，结合了成品油生产现场的特点，能够有效的考虑罐底油、直调组分、锰剂添加量、以及库存约束等现场情况。在实际应用过程中，所完成的汽油调合工作全部一次达到国III标准。通过与传统的手调方式进行比较，优化后配方提高了一次汽油调合的成功率，稳定了汽油生产过程，并且降低了调合成本与质量过剩：质量过剩稳定在0.?以内，且研究法辛烷值在93.5-4.1之间波动。仅以离线优化为例，通过成本核算，每年的调合成本可减少1275万元左右。
华东理工大学
2021-04-11
成品油管道调和建模、控制与优化技术
针对油品调合过程中的关键质量指标辛烷值 (马达法和研究法) 和雷德蒸汽压等调合规律 的非线性，建立了预测准确、结构简洁的智能调合模型。由于实际工业生产过程中存在的干扰 因素很多，调合模型输出值与成品油属性在线分析仪的检测值不可避免地要产生一定的偏差， 为此开发了汽油调合模型的在线优化校正技术，使调合模型适应工业过程操作特性的变化和生 产工况的迁移。在建立的调合模型基础上，开发了离线和在线优化技术。离线优化技术不需要 企业进行管道改造和安装在线分析仪，可在一定范围内提高调合的成功率和降低调合成本。在 线调合模式基于离线模式，可动态更新和优化调合配方，从而能够进一步提高调合成功率，降 低调合成本，减少质量过剩。开发的优化技术还考虑了多种可能的现场生产模式。例如：管道 调合，罐式调合，罐底油补偿模式等。已汽油调合软件ECUST_BLEND工作。 成品汽油调合过程的建模、模拟与离线优化技术已经成功在金陵石化完成现场应用。其中 汽油辛烷值调合效应模型，将汽油调合过程中组分油表现的非线性效应定量的描述出来，进而 准确的对成品汽油的关键指标辛烷值作出预测，与传统的乙基模型对比表明所建模型精度提高 了约5%。在调合模型基础上开发的离线优化技术，结合了成品油生产现场的特点，能够有效 的考虑罐底油、直调组分、锰剂添加量、以及库存约束等现场情况。在实际应用过程中，所完 成的汽油调合工作全部一次达到国III标准。通过与传统的手调方式进行比较，优化后配方提 高了一次汽油调合的成功率，稳定了汽油生产过程，并且降低了调合成本与质量过剩，质量过 剩稳定在0.1以内，且研究法辛烷值在93.5-4.1之间波动。仅以离线优化为例，通过成本核算， 每年的调合成本可减少1275万元左右。
华东理工大学
2021-04-11
蜂产品深加工及质量控制技术
本项目以蜂蜜、蜂花粉、蜂胶及蜂王浆为原料，采用中医食疗理论和现代食品加工技术，开发出了具有抗衰老、保护化学性肝脏损伤的功能性食品；采用指纹图谱技术鉴别蜂蜜的种类；采用绿色加工技术脱除蜂蜜中的农残和抗生素；开发出了一种蜂花粉饼干和一种具有保护慢性酒精肝脏损伤的蜂蜜制品。
本项目已获得发明专利1项，申请发明专利4项，获2项省级鉴定成果。
西北大学
2021-05-11
煤田火区动态演化规律及控制新技术
西安科技大学自 2007 年开始就对煤田火区动态演化规律及控制新技术着手开始研究，目前此项技术已经成熟并在全国开始推广应用。该成果于 2011 年 12 月 29 日由中国煤炭工业协会经会议鉴定，达到国际先进水平；成果于 2012 年 9 月获陕西省科学技术进步一等奖，该项目申请专利 6 项。煤田火区识别、控制及治理技术与开发的装备在四川省攀枝花市宝鼎矿区 4# 煤层露头火灾治理工程、新疆温宿博孜敦 4# 煤层火区综合治理工程、中煤平朔一号井工矿上窑火区治理工程和内蒙古古拉本煤田火区灭火工程等多项防灭火项目中应用。
西安科技大学
2021-04-11
柴油发电机保护与功率平衡控制技术
该技术采用独有的发电机控制与保护算法，具体表现形式为一种基于嵌入式系统的 新产品。 技术创新点： 完善的柴油发电机保护功能，包括电压保护，电流保护和过载保护等。 发电机实时并网技术。可以根据需求自动投入柴油发电机并网，并保持电网电压、 频率等参数稳定。 发电机解列控制。根据实际情况，可以实时退出部分柴油发电机，降低系统能耗，并能 维持电网参数稳定。 能够实现不同柴油发电机有功功率和无功功率均衡。 具有先进的 CAN 通讯功能，能够实现多台联网工作，也可以和上位机控制系统联网 通讯。 具有友好的人机界面，完善的显示内容，并可以根据需要定制。 与同类相关技术相比，具有以下优点： 控制与保护算法更加完善，功能一体化； 采用 DSP 技术和高性能 A/D 器件，测量精度高； 模块化和工程化设计，电磁兼容性能优越，性价比高。 技术的实用性和适用领域 本研究组一直从事配电网监控与保护相关技术研发工作，柴油发电机保护算法具有 自主知识产权，相关技术和算法已经成功应用到多个产品中，产生了大量的经济效益和 良好的社会效益。发电机并列和解列技术可以根据实际功率需求，实时投入、撤除柴油 发电机，不仅可以保持电网电压、频率稳定，而且可以节能降耗，新开发的技术还适用 于新能源应用。 应用领域： 军用/民用船舶发电机保护与控制； 独立电网多台柴油发电机保护与控制； 带新能源应用的柴油发电机保护与功率平衡控制； 工厂后备发电机并网控制。
同济大学
2021-04-13