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本項(xiàng)成果是為解決大型機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中的變工況非平穩(wěn)和不確定性問題的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究，提供了普通適用于大型機(jī)械設(shè)備變工況非平穩(wěn)在線和離線動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)測診斷的關(guān)鍵技術(shù)和裝置。廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石化、煉油、礦山、建材、紡織、印染、軍工、機(jī)械、交通等工礦企業(yè)。成功地將小波理論、時(shí)頻分析、分形方法、模糊聚類和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地結(jié)合起來形成實(shí)用化的新技術(shù)。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(shí)現(xiàn)大中型養(yǎng)殖場的畜禽糞便、尿和沖洗水"零排放"，同時(shí)能高效持續(xù)地產(chǎn)出沼氣，且可將發(fā)酵后沼渣沼液開發(fā)成有機(jī)肥；發(fā)酵裝備總體上由25套左右的發(fā)酵裝置、行車運(yùn)送裝置、進(jìn)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(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場廢棄物的資源化利用。應(yīng)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(gè)系統(tǒng)建造成本約200萬元，運(yùn)行成本每

本實(shí)用新型公開了一種用于大型圓柱形工件的平移舉升設(shè)備，包括基座，基座上安裝有平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上連接有舉升機(jī)構(gòu)，舉升機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)座、導(dǎo)桿及工件存放座，平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括平移電機(jī)及驅(qū)動(dòng)軸，基座上安裝有絲桿，絲桿上安裝有滾珠螺母，移動(dòng)座固定連接在滾珠螺母上，移動(dòng)座上安裝有舉升電機(jī)，舉升電機(jī)的輸出軸連接有搖桿雙滑塊機(jī)構(gòu)，搖桿雙滑塊機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上安裝有搖桿，搖桿上安裝滾動(dòng)軸，滾動(dòng)軸的兩端均安裝有滾輪，工件存放座的底端在對應(yīng)于每個(gè)滾輪的位置均安裝有限位導(dǎo)向軌，滾輪位于限位導(dǎo)向軌和工件存放座之間并能

本成果規(guī)劃設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)概（估）算編制規(guī)定及定額》與軟件、灌區(qū)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)等。建設(shè)實(shí)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(fù)、生態(tài)排水溝的構(gòu)建等方面進(jìn)行了建設(shè)節(jié)水型生態(tài)灌區(qū)的實(shí)踐；研制了系列化渠系量水設(shè)備；對渠系配套建筑物進(jìn)行了靚化設(shè)計(jì)，開發(fā)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配式田間配套建筑物等。運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)，提出了平原自

重大裝備是制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的重點(diǎn)，水輪機(jī)、艦船推進(jìn)器等大型水動(dòng)力裝備是重中之重。隨著對單機(jī)容量和能量轉(zhuǎn)換效率需求持續(xù)增長，大型水動(dòng)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(xiàn)，給加工方式帶來了新的要求與挑戰(zhàn)。“數(shù)控加工”存在結(jié)構(gòu)與位置形式固定、加工覆蓋區(qū)域有限、可達(dá)性低等問題；“人工加工”雖具備靈活性，但存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣、加工精度一致性差等問題。 機(jī)器人在位加工具有大行程、高柔性和快響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，可有效解決現(xiàn)有大型水動(dòng)力裝備“數(shù)控加工”和“人工加工”存在的受限空間復(fù)雜曲面加工區(qū)域小、柔性差、響應(yīng)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(gòu)裝備等關(guān)鍵難題，以實(shí)現(xiàn)大型水動(dòng)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(jī)協(xié)同敏捷加工工藝裝備三個(gè)方面開展研究，提出了機(jī)器人“加工剛度-力致誤差”評價(jià)指標(biāo)，發(fā)明了基于排斥勢場的軌跡規(guī)劃方法，研發(fā)了機(jī)器人加工多約束規(guī)劃、視覺跟蹤測量與誤差在線補(bǔ)償?shù)溶浻布K，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(fù)載自適應(yīng)調(diào)控系統(tǒng)，提出了“操作經(jīng)驗(yàn)知識(shí)遷移-知識(shí)驅(qū)動(dòng)可制造性分析”工藝規(guī)劃新技術(shù)，發(fā)明了國際首臺(tái)（套）大型水動(dòng)力裝備在位機(jī)器人加工可重構(gòu)裝備，研發(fā)了大型水動(dòng)力裝備機(jī)器人化全流程加工產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)多種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪和推進(jìn)器葉片加工效率提升30%以上，水輪機(jī)局部加工精度最高可達(dá)±0.1mm。 圖1 機(jī)器人加工軟件 圖2 大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的機(jī)器人在位修復(fù)加工系統(tǒng) 圖3 大型艦船用螺旋槳機(jī)器人在位加工系統(tǒng)

重點(diǎn)圍繞實(shí)施大型機(jī)電設(shè)備預(yù)測性的狀態(tài)檢修需要，建立設(shè)備狀態(tài)劣化監(jiān)測模型，在線評價(jià)設(shè)備健康狀態(tài)。采用自動(dòng)邏輯推理的自主故障診斷方法，結(jié)合專家人機(jī)交互方式進(jìn)行觀察、推理的人工診斷方式，形成更準(zhǔn)確全面的故障原因分析和故障定位。根據(jù)狀態(tài)評價(jià)和故障定位結(jié)果，自動(dòng)給出設(shè)備維修建議的方法。利用長期積累的設(shè)備試驗(yàn)、運(yùn)行、故障前后的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)行設(shè)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(yuǎn)程協(xié)作診斷機(jī)制，遇到疑難問題時(shí)邀請多領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行在線會(huì)商。可以用于機(jī)電設(shè)備、水電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

技術(shù)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(chǎn)生 8～10mm 的 運(yùn)動(dòng)，而通過板簧作用于基礎(chǔ)的動(dòng)載荷下降至不隔時(shí)的 3％，既有效地保 護(hù)了環(huán)境，又確保了錘身上電氣液壓元件的安全，這項(xiàng)技術(shù)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(jià)比國際著 名的德國 Gerb 公司報(bào)價(jià)低

本發(fā)明公開了一種用于大型圓柱形工件旋轉(zhuǎn)升降的輸送設(shè)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(zhuǎn)軸和第二中 間轉(zhuǎn)軸，主體架上還安裝有能帶動(dòng)第一中間轉(zhuǎn)軸和第二中間轉(zhuǎn)軸同步 旋轉(zhuǎn)的減速電機(jī)，第一中間轉(zhuǎn)軸和第二中間轉(zhuǎn)軸上分別連接有第一鏈 輪機(jī)構(gòu)和第二鏈輪機(jī)構(gòu)，升降臺(tái)的兩端分別連接在第一鏈輪機(jī)構(gòu)和第 二鏈輪機(jī)構(gòu)上，升降臺(tái)包括支座，支座上鉸接有擺動(dòng)桿，擺動(dòng)桿上安 裝有工件存放座。本發(fā)明改進(jìn)了現(xiàn)有對大型圓柱形工件的旋轉(zhuǎn)升降方 法，實(shí)現(xiàn)了升降旋轉(zhuǎn)自動(dòng)化，提高效率；設(shè)計(jì)了臨時(shí)存放去，結(jié)合工 廠中大型圓柱形

本成果提出了一種新型的移動(dòng)式磨拋加工機(jī)器人方案，實(shí)現(xiàn)了具有高轉(zhuǎn)動(dòng)輸出特性的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)與尺寸參數(shù)優(yōu)化，建立了機(jī)器人整機(jī)高剛度高能效設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了高能量密度關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)單元，搭建了開放式機(jī)器人控制系統(tǒng)并研制了移動(dòng)式混聯(lián)磨拋機(jī)器人系統(tǒng)樣機(jī)，攻克了機(jī)器人精度保證難題并實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器的準(zhǔn)確定位。 項(xiàng)目研究了曲面自適應(yīng)的主被動(dòng)耦合柔性磨拋法蘭，建立材料去除模型以研究進(jìn)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(fēng)電葉片磨拋加工余量檢測的原位視覺測量系統(tǒng)，進(jìn)行了面向大型風(fēng)電葉片磨拋的原位視覺測量-余量補(bǔ)償-力控加工的自適應(yīng)打磨與驗(yàn)證，為大型風(fēng)電葉片力控磨拋工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)手段。 并且項(xiàng)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(gòu)建了面向超大葉片的多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作型激光三維測量系統(tǒng)，并完成了大型風(fēng)電葉片測量軟件的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機(jī)器人協(xié)作測量與葉型分析。 【技術(shù)指標(biāo)】 【市場前景】 目前機(jī)器人打磨技術(shù)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(jīng)有較為成熟的應(yīng)用。但相對焊接、噴涂、搬運(yùn)碼垛等機(jī)器人應(yīng)用來說，打磨應(yīng)用規(guī)模還比較小，隨著人口紅利的消失、產(chǎn)品成本降低和產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求，這一細(xì)分領(lǐng)域也蘊(yùn)涵著巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝鼛啄辏覈蚰C(jī)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(fù)合增長率達(dá)到18%，未來隨著勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)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(jī)樓等跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的屋面來說是非常重要的安全設(shè)施系統(tǒng)。其功能是依靠水流自身的重力或水流在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓抽吸力將降雨產(chǎn)生的屋面積水安全、快速的排放到市政雨水管道內(nèi)，避免發(fā)生雨水通過天窗翻入建筑物內(nèi)以及地面冒水等現(xiàn)象。 與現(xiàn)有的屋面排水系統(tǒng)相比，“改進(jìn)型虹吸流雨水排水系統(tǒng)”結(jié)合我國的實(shí)際情況， 采用了更先進(jìn)的設(shè)計(jì)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(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)方法，工程建設(shè)中完全采用重力式屋面雨水排水系統(tǒng)，導(dǎo)致 20 世紀(jì) 50 年代屋面雨水在全國范圍內(nèi)引發(fā)了很多問題，造成重大損失。 20 世紀(jì) 60 年代初期開始，由清華大學(xué)和機(jī)械工業(yè)部設(shè)計(jì)研究總院等單位合作，清華大學(xué)王繼明教授主持開始研究屋面雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算，研究組采用了摻氣水流等更合理的理論，經(jīng)過兩個(gè)階段的研究，研究成果于 1988 年編入《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 15-88，經(jīng)過 20 年的實(shí)踐驗(yàn)證， 取得了非常滿意的應(yīng)用效果。 近年來，研究組在應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入分析，完善了原有的研究成果，得到了更具應(yīng)用價(jià)值的屋面雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法及“改進(jìn)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(jiǎng)。 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(huì)主義建設(shè)的新時(shí)期，工業(yè)、運(yùn)輸、娛樂、體育、民用等事業(yè)的發(fā)展極大的促進(jìn)了大型建筑的建設(shè)，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(jià)值。2 應(yīng)用說明“改進(jìn)型虹吸流雨水排水系統(tǒng)” 由清華大學(xué)等單位結(jié)合國內(nèi)具體情況經(jīng)過長年試驗(yàn)研究、驗(yàn)證獲得，屬于自主開發(fā)產(chǎn)品。主要由以下部分組成：“改進(jìn)型虹吸流雨水排水系統(tǒng)”設(shè)計(jì)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(yīng)用時(shí)主要通過設(shè)計(jì)程序確定出專門雨水斗的位置、個(gè)數(shù)、懸吊梁的高度等關(guān)鍵參數(shù)，然后由建筑單位進(jìn)行施工。施工過程要滿足相應(yīng)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(xiàn)有屋面排水系統(tǒng)和“改進(jìn)型虹吸流雨水排水系統(tǒng)” 進(jìn)行排除，結(jié)果顯“改進(jìn)型虹吸流雨水排水系統(tǒng)”建設(shè)材料消耗最少，建設(shè)成本比現(xiàn)有屋面雨水排水系統(tǒng)節(jié)省 30%以上。