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本項成果是為解決大型機械設備運行過程中的變工況非平穩(wěn)和不確定性問題的基礎理論和應用技術研究，提供了普通適用于大型機械設備變工況非平穩(wěn)在線和離線動態(tài)分析與監(jiān)測診斷的關鍵技術和裝置。廣泛應用于電力、冶金、石化、煉油、礦山、建材、紡織、印染、軍工、機械、交通等工礦企業(yè)。成功地將小波理論、時頻分析、分形方法、模糊聚類和神經網絡有機地結合起來形成實用化的新技術。研究

研發(fā)階段/n利用畜禽糞污與秸稈等作為發(fā)酵原料，采用序批式兩相固態(tài)發(fā)酵制備沼氣的工藝與裝備，可以實現大中型養(yǎng)殖場的畜禽糞便、尿和沖洗水"零排放"，同時能高效持續(xù)地產出沼氣，且可將發(fā)酵后沼渣沼液開發(fā)成有機肥；發(fā)酵裝備總體上由25套左右的發(fā)酵裝置、行車運送裝置、進料裝置、出料裝置、沼液輸出裝置、沼液回流裝置和沼氣收集裝置等部分組成，可以便捷高效地實現養(yǎng)殖場廢棄物的資源化利用。應用前景：既可用于萬頭以上規(guī)模的養(yǎng)豬場，也可用于其他類型的大型畜禽養(yǎng)殖場。以萬頭養(yǎng)豬場為例，整個系統(tǒng)建造成本約200萬元，運行成本每

本實用新型公開了一種用于大型圓柱形工件的平移舉升設備，包括基座，基座上安裝有平移驅動機構，平移驅動機構上連接有舉升機構，舉升機構包括移動座、導桿及工件存放座，平移驅動機構包括平移電機及驅動軸，基座上安裝有絲桿，絲桿上安裝有滾珠螺母，移動座固定連接在滾珠螺母上，移動座上安裝有舉升電機，舉升電機的輸出軸連接有搖桿雙滑塊機構，搖桿雙滑塊機構包括轉軸，轉軸上安裝有搖桿，搖桿上安裝滾動軸，滾動軸的兩端均安裝有滾輪，工件存放座的底端在對應于每個滾輪的位置均安裝有限位導向軌，滾輪位于限位導向軌和工件存放座之間并能

本成果規(guī)劃設計階段：提出了江蘇省節(jié)水型生態(tài)灌區(qū)概念，提出了灌區(qū)渠道（渠段、渠系）優(yōu)化設計、灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造方案選優(yōu)方法，開發(fā)了《江蘇省大中型灌區(qū)工程設計概（估）算編制規(guī)定及定額》與軟件、灌區(qū)計算機輔助設計專家系統(tǒng)等。建設實施階段：在渠道襯砌方案優(yōu)選、混凝土襯砌渠道的生態(tài)修復、生態(tài)排水溝的構建等方面進行了建設節(jié)水型生態(tài)灌區(qū)的實踐；研制了系列化渠系量水設備；對渠系配套建筑物進行了靚化設計，開發(fā)了系列化、標準化、裝配式田間配套建筑物等。運行管理階段：開發(fā)了灌區(qū)信息化系統(tǒng)、規(guī)范了系統(tǒng)標準，提出了平原自

重大裝備是制造強國戰(zhàn)略的重點，水輪機、艦船推進器等大型水動力裝備是重中之重。隨著對單機容量和能量轉換效率需求持續(xù)增長，大型水動力裝備重量尺寸大、加工空間受限、精度一致性要求高等特征的出現，給加工方式帶來了新的要求與挑戰(zhàn)。“數控加工”存在結構與位置形式固定、加工覆蓋區(qū)域有限、可達性低等問題；“人工加工”雖具備靈活性，但存在勞動強度大、工作環(huán)境惡劣、加工精度一致性差等問題。 機器人在位加工具有大行程、高柔性和快響應等優(yōu)點，可有效解決現有大型水動力裝備“數控加工”和“人工加工”存在的受限空間復雜曲面加工區(qū)域小、柔性差、響應慢和精度一致性差等問題。但亟待突破受限空間加工軌跡規(guī)劃、多階模態(tài)加工過程控制、敏捷加工可重構裝備等關鍵難題，以實現大型水動力裝備在位高精高效敏捷加工。 本成果從受限空間高精加工軌跡規(guī)劃、多階模態(tài)高效加工過程控制、人機協(xié)同敏捷加工工藝裝備三個方面開展研究，提出了機器人“加工剛度-力致誤差”評價指標，發(fā)明了基于排斥勢場的軌跡規(guī)劃方法，研發(fā)了機器人加工多約束規(guī)劃、視覺跟蹤測量與誤差在線補償等軟硬件模塊，提出了“顫振穩(wěn)定性-切觸面積”高效加工優(yōu)化新方法，研發(fā)了加工余量、切削負載自適應調控系統(tǒng)，提出了“操作經驗知識遷移-知識驅動可制造性分析”工藝規(guī)劃新技術，發(fā)明了國際首臺（套）大型水動力裝備在位機器人加工可重構裝備，研發(fā)了大型水動力裝備機器人化全流程加工產線，實現多種水輪機轉輪和推進器葉片加工效率提升30%以上，水輪機局部加工精度最高可達±0.1mm。 圖1 機器人加工軟件 圖2 大型水輪機轉輪的機器人在位修復加工系統(tǒng) 圖3 大型艦船用螺旋槳機器人在位加工系統(tǒng)

重點圍繞實施大型機電設備預測性的狀態(tài)檢修需要，建立設備狀態(tài)劣化監(jiān)測模型，在線評價設備健康狀態(tài)。采用自動邏輯推理的自主故障診斷方法，結合專家人機交互方式進行觀察、推理的人工診斷方式，形成更準確全面的故障原因分析和故障定位。根據狀態(tài)評價和故障定位結果，自動給出設備維修建議的方法。利用長期積累的設備試驗、運行、故障前后的各種狀態(tài)數據，進行設備狀態(tài)劣化模型、故障診斷模型的更新和修正方法。基于Internet的遠程協(xié)作診斷機制，遇到疑難問題時邀請多領域專家進行在線會商。可以用于機電設備、水電機組、風力發(fā)電機組

技術原理： 將 5 噸電液錘 127 噸重的砧座，通過挑梁、拉桿和橫梁懸 吊在 54 組 972 片迭板彈簧之上， 鍛打后砧座隨板簧伸縮產生 8～10mm 的 運動，而通過板簧作用于基礎的動載荷下降至不隔時的 3％，既有效地保 護了環(huán)境，又確保了錘身上電氣液壓元件的安全，這項技術不僅從原理上 把積極隔振與消極隔振融為一體， 而且因取消慣性塊使工程造價比國際著 名的德國 Gerb 公司報價低

本發(fā)明公開了一種用于大型圓柱形工件旋轉升降的輸送設備， 包括主體架，所述主體架上安裝有相互平行的第一中間轉軸和第二中 間轉軸，主體架上還安裝有能帶動第一中間轉軸和第二中間轉軸同步 旋轉的減速電機，第一中間轉軸和第二中間轉軸上分別連接有第一鏈 輪機構和第二鏈輪機構，升降臺的兩端分別連接在第一鏈輪機構和第 二鏈輪機構上，升降臺包括支座，支座上鉸接有擺動桿，擺動桿上安 裝有工件存放座。本發(fā)明改進了現有對大型圓柱形工件的旋轉升降方 法，實現了升降旋轉自動化，提高效率；設計了臨時存放去，結合工 廠中大型圓柱形

本成果提出了一種新型的移動式磨拋加工機器人方案，實現了具有高轉動輸出特性的并聯(lián)機構構型創(chuàng)新設計與尺寸參數優(yōu)化，建立了機器人整機高剛度高能效設計方法，開發(fā)了高能量密度關鍵驅動單元，搭建了開放式機器人控制系統(tǒng)并研制了移動式混聯(lián)磨拋機器人系統(tǒng)樣機，攻克了機器人精度保證難題并實現了末端執(zhí)行器的準確定位。 項目研究了曲面自適應的主被動耦合柔性磨拋法蘭，建立材料去除模型以研究進給速度與接觸力同步耦合規(guī)劃方法、開發(fā)了面向大型風電葉片磨拋加工余量檢測的原位視覺測量系統(tǒng)，進行了面向大型風電葉片磨拋的原位視覺測量-余量補償-力控加工的自適應打磨與驗證，為大型風電葉片力控磨拋工藝系統(tǒng)設計提供了理論基礎和實現手段。 并且項目研制基于玻璃鋼葉片高光反射表面三維激光掃描測頭，構建了面向超大葉片的多移動機器人協(xié)作型激光三維測量系統(tǒng)，并完成了大型風電葉片測量軟件的開發(fā)，實現風電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機器人協(xié)作測量與葉型分析。 【技術指標】 【市場前景】 目前機器人打磨技術在汽車零部件、五金衛(wèi)浴、3C電子、工業(yè)零件、醫(yī)療器械、航空航天和軌道交通等行業(yè)已經有較為成熟的應用。但相對焊接、噴涂、搬運碼垛等機器人應用來說，打磨應用規(guī)模還比較小，隨著人口紅利的消失、產品成本降低和產品質量提高的要求，這一細分領域也蘊涵著巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝鼛啄辏覈蚰C器人行業(yè)市場規(guī)模快速增長，從2012年的15.58億元增長到了2022年的96.1億元，年均復合增長率達到18%，未來隨著勞動力結構的改變及智能制造的發(fā)展仍有開拓增長空間。

1 成果簡介屋面雨水排水系統(tǒng)對于大型工業(yè)廠房、體育館、展覽館、候機樓等跨度大、結構復雜的屋面來說是非常重要的安全設施系統(tǒng)。其功能是依靠水流自身的重力或水流在管道內流動時產生的負壓抽吸力將降雨產生的屋面積水安全、快速的排放到市政雨水管道內，避免發(fā)生雨水通過天窗翻入建筑物內以及地面冒水等現象。 與現有的屋面排水系統(tǒng)相比，“改進型虹吸流雨水排水系統(tǒng)”結合我國的實際情況， 采用了更先進的設計原理、理論和方法， 因此具有優(yōu)異的排水能力、 自清潔能力、經濟性和可靠性。 建國初期，我國的屋面雨水排水系統(tǒng)主要參考前蘇聯(lián)的設計方法，工程建設中完全采用重力式屋面雨水排水系統(tǒng)，導致 20 世紀 50 年代屋面雨水在全國范圍內引發(fā)了很多問題，造成重大損失。 20 世紀 60 年代初期開始，由清華大學和機械工業(yè)部設計研究總院等單位合作，清華大學王繼明教授主持開始研究屋面雨水排水系統(tǒng)的設計及計算，研究組采用了摻氣水流等更合理的理論，經過兩個階段的研究，研究成果于 1988 年編入《建筑給水排水設計規(guī)范》GBJ 15-88，經過 20 年的實踐驗證， 取得了非常滿意的應用效果。 近年來，研究組在應用經驗的基礎上，進一步深入分析，完善了原有的研究成果，得到了更具應用價值的屋面雨水排水系統(tǒng)設計計算方法及“改進型虹吸流雨水排水系統(tǒng)”。本成果獲得 1996 年教育部科技成果三等獎。 這是是我國自主開發(fā)的、具有里程碑意義的大型屋面雨水排水系統(tǒng)。 目前，我國處于社會主義建設的新時期，工業(yè)、運輸、娛樂、體育、民用等事業(yè)的發(fā)展極大的促進了大型建筑的建設，安全可靠的屋面雨水排水系統(tǒng)具有廣闊的市場前景和價值。2 應用說明“改進型虹吸流雨水排水系統(tǒng)” 由清華大學等單位結合國內具體情況經過長年試驗研究、驗證獲得，屬于自主開發(fā)產品。主要由以下部分組成：“改進型虹吸流雨水排水系統(tǒng)”設計程序、雨水排水系統(tǒng)（包括雨水斗、連接管、懸吊梁、立管、固定件、排氣裝置）、施工要求和規(guī)定等。 應用時主要通過設計程序確定出專門雨水斗的位置、個數、懸吊梁的高度等關鍵參數，然后由建筑單位進行施工。施工過程要滿足相應的要求和規(guī)定。3 效益分析針對屋面雨水排水量 72 L/s，屋面雨水天溝長度 60m，且排水管材為焊接鋼管的初始條件，分別采用現有屋面排水系統(tǒng)和“改進型虹吸流雨水排水系統(tǒng)” 進行排除，結果顯“改進型虹吸流雨水排水系統(tǒng)”建設材料消耗最少，建設成本比現有屋面雨水排水系統(tǒng)節(jié)省 30%以上。