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反應裝置是化工廠的核心，而徑向反應裝置氣體流通路徑短、壓降小、可使用小顆粒催化劑等優于傳統固定床反應裝置的技術特征，在苯乙烯、催化重整、芳烴異構和歧化等化工裝置上被廣泛應用，但技術十分復雜。 本項目在對徑向反應裝置進行長期分析和深刻的理解后，經過大型冷模試驗研究、計算機模擬和工程放大，從理論上、結構上和關鍵技術上進行了突破，發明了大型化的新型徑向流動反應裝置。實踐證明發明的大型徑向流動反應裝置運行平穩節能，各項技術指標達國際先進水平。 （?）發明了催化劑自封式結構，在催化床封造成軸向和徑向的二維流動，消除滯流區，提高催化劑利用率，簡化結構，國內外首次應用于負壓脫氫裝置； （?）發明了新型離心式Π型徑向流動技術，流體由始端控制，催化床層的流場優化，國際上首次應用于催化重整； （?）發明了高均勻度的徑向流體均布技術：導流錐設計技術、雙流道優化組合技術、催化劑支承結構技術等，從而保證了乙苯脫氫和催化重整的薄催化床層內流體均布； （?）發明了快速噴射流混合器技術，適應超短停留時間，滿足苯乙烯反應裝置對反應介質高度混合要求； （?）發明了高溫再熱器技術，反應器體外逆流換熱，減少負壓空間，解決熱膨脹，高溫蒸汽入口溫度下降，降低高溫材料的使用溫度、制造難度和設備費用； （?）開發了反應裝置的新放大方法。

本成果涉及的飛輪儲能裝置基于永磁偏置磁懸浮軸承與雙凸極電機集成化技術，永磁偏置磁懸浮軸承能夠實現對轉子位移的主動控制，且具有較小的能量損耗，適合應用于轉子質量重、轉速高的飛輪儲能系統中。雙凸極永磁電機采用永磁體來提供勵磁磁場，具有較高的效率和較大的轉矩，且轉子結構簡單，適合高速運行。鑒于兩者都是采用永磁體來提供靜態磁場這一共同特點，本項目提出了利用同一永磁體同時為磁懸浮軸承提供偏置磁場，為電機提供勵磁磁場的思路。此外，鑒于混合勵磁雙凸極電機能發揮永磁高效與電勵磁方便調節磁場的優勢，使電機在電動運行情況下保持較高效率的同時，擴大調速范圍；發電運行時，又能夠實現寬轉速范圍內的穩壓輸出。

用于地震計靜態標定的精密傾斜平臺裝置，包括底座，臺面，轉動機構，驅動機構，檢測機構和支撐架；轉動機構包括主軸，驅動臂和轉臺，及配重塊；主軸固定于左、右支撐架上；驅動機構和配重塊分別位于驅動臂兩側；驅動機構包括直線電機，滑臺，直線導軌及滑塊和光柵尺，光柵尺的讀數頭與底座固定連接，臺面水平時，讀數頭給出光柵尺的零點信號；滑臺抵緊驅動臂，直線電機正方向運動時滑臺推動轉動機構正轉，直線電機反方向帶動滑臺運動時由于配重塊的重力作用使轉動機構反轉；檢測機構包括激光干涉儀和將激光反射回激光干涉儀以獲取臺面轉動角度的反射鏡，反射鏡安裝于臺面上。本發明具有定位精度高、傳動效率高、應用范圍廣的優點。

該項目來源于部級科研課題，主要以精密傳動系統為研究對象，建立了動態傳動精度模型，分析了傳動系統中各零件的加工誤差、裝配誤差、間隙及齒輪嚙合剛度、軸承剛度等因素對傳動誤差的影響；開發出傳動誤差測試系統，實現了傳動誤差的高精度測試，其測試精度為±2角秒，并可分析傳動系統單項傳動誤差和各次諧波。 該傳動誤差測試系統可廣泛應用于各種精密傳動系統的誤差測試與分析中，如齒輪機床、數控機床、精密減速機、工業機器人等的傳動系統中。該項目由一支從事多年傳動系統設計、制造的高水平科研團隊承擔，多年一直從事該產品的開發，積累了較豐富的設計制造經驗，承擔了多項國家863課題、國家重大專項課題、省部級課題等。

高精密微小幾何特征零件在航空航天、國防、醫療等領域的產值已超過千億美元。目前，我國主要用傳統設備對這些零件進行微細銑削，存在著精度低、耗能高、占地空間大等突出問題。另外，超精密微細銑削設備依賴進口，價格昂貴，且高端超精密微細銑削設備還對我國禁運，嚴重阻礙了我國高精密微小幾何特征零件的精密加工與相關應用行業的發展。通過本項目高精密微細銑削加工關鍵技術研發與應用，解決了以上突出問題，取得了高精密微細銑削加工關鍵技術與裝備的重大突破，打破了國外技術封鎖。創新研究成果如下： 1.發明了系列超精密微細銑削機床，提出了小型超精密微細銑削機床創成式精準設計方法，解決了超精密微細銑削機床的創新研發問題。與國內目前用于微細銑削的主要加工機床相比，精度提高了一個數量級、節約了70%的能源和75%以上的占地空間。 2.發明了系列微細球頭銑刀，切削部旋轉包絡球面直徑為50μm～1000μm，前刀面與后刀面均為直紋面，從原理上保證了切削刃輪廓制備誤差≤±2μm。提出了微細銑刀的直紋面組合設計方法，研發出了其制造關鍵技術，解決了超硬微細銑刀的創新研發問題。 3.發明了微細銑削用工件姿態微調整裝置，工件上表面調整精度達1.7μm，減少了超精密微細銑削時40%的工件調整時間。提出了微細銑削工件姿態微調整夾具設計方法與技術，解決了工件姿態微調整夾具裝置的剛度與阻尼優化匹配的問題。 4.提出了微細銑削的微觀關系模型與微細銑削臨界工藝參數分析優化方法，解決了塑性材料微細銑削尺度效應所對應臨界條件的判定、硬脆性材料塑性切削判定準則不統一的問題，為超精密微細銑削裝備研發與應用提供了關鍵支撐理論與技術。 本項目研究成果通過了山東省教育廳組織的鑒定，鑒定委員會認為，該研究整體技術達到國際先進水平，所研發的微細球頭銑刀達到國際領先水平。 取得自主知識產權國家發明專利23項，實用新型專利5項，發表論文67篇，其中被SCI/EI收錄47篇。所自主研發的關鍵技術，市場需求度高，不但能夠替代進口產品，而且具有國際市場競爭的優勢，社會效益顯著。 本項目成果附加值高，已在多家企業推廣應用，近3年，新增產值149590.2萬元，新增利潤21520.6萬元，經濟效益重大。

?  成果簡介：具有車、銑、車銑、鉆、鏜、絞、螺紋等多種加工功能，適合加工各種材料如鋼件、鋁及銅質零部件和各種復雜三維結構件。帶有自主開發的國際市場上最高轉速、最小刀具適配器的自動換刀電主軸，可配備32把刀具的國際上最小的刀庫；可實現精密微小型復雜結構件一次裝夾完成全部或大部分工序的完整性加工。機床行程：X向320mm；Y向60mm；Z向270mm；車削主軸轉速：0-8000rpm，銑削主軸轉速：0-60000rpm，加工精度IT6級；車銑最低粗糙度Ra為0.3mm；重復定位精度

本實用新型公開了一種薄型電動二維精密平臺，包括上平臺、下平臺以及聯接安裝在兩者之間且整體呈平板結構的中間連接件，其中中間連接件的上表面與上平臺底座表面相互平行，并在兩者之間保持間隙用于儲存潤滑介質；該上表面的兩側還分別設置有沿著 X 軸方向分布的導軌副，同時通過設置在外側凹陷區域的 X 向電機和第一精密螺紋絲桿傳動單元，使上平臺沿著導軌副在 X 軸方向上移動。該中間連接件的下表面結構與上表面相類似。通過本實用新型，能夠在顯著減少平臺整體厚度的情況下，在 X 軸和 Y 軸兩個運動方向上實現高精度和較大

多軸超精密車削/磨削加工裝備的研發是實現上述零件的高效率、確定性超精密加工的基本途徑。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 超精密加工技術作為現代高科技發展而興起的新技術，它所能達到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范圍和幾何形狀已經成為一個國家制造技術水平的重要標志之一。例如，光學透鏡、模芯、反射鏡和精密機械件等典型零件的超精密加工面型精度 PV 值小于0.2μm，表面粗糙度小于5nm。多軸超精密車削/磨削加工裝備的研發是實現上述零件的高效率、確定性超精密加工的基本途徑。

本發明公開了一種月球探測器精密定軌方法，將觀測模型和動力學模型兩種模型有機結合，從而將 動力學模型參數引入到結合模型中。其次通過對結合模型中所涉及的不同參考系進行統一，將參考系的 連接參數引入到結合模型中。從而建立一種同時改進結合模型中所涉及的參考系連接參數、探測器初始 狀態參數、探測器飛行段動力學定軌的攝動模型參數的新模型，用此模型和觀測數據可以改進這些參數 的先驗精度，提高月球探測器的定軌精度。 

本研究針對復雜鑄件整體制造難、制模周期長、資源消耗大等難題，構建無模鑄造復合成形原理及機制，發明復雜砂型/芯數字化柔性擠壓近成形、切削凈成形方法，研發出砂型擠壓/切削復合成形工藝，省去木模、金屬模制造過程。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 鑄造是我國裝備制造的基礎工藝，無論是農業機械、機床、汽車、船舶，還是航空航天以及國防軍工等領域的發展都離不開鑄件。我國現已成為世界鑄件生產大國，2020年我國各類鑄件總產量達到5195萬噸，較2019年同比增長6.6%，約占世界總產量45%，位居世界第一位。 鑄造主要有砂型鑄造、金屬型鑄造和特種鑄造等，砂型鑄造由于其原材料來源廣泛、成本低、鑄型制造簡便以及應用合金種類多等優點，世界上80%的鑄件都是采用砂型鑄造。對于砂型鑄造工藝來說，模樣、芯盒等模具的設計制造是非常復雜并且耗時的過程，該過程首先需要根據鑄造方案進行模具的設計，然后通過翻模制作砂型和砂芯，之后再將制作好的砂型和砂芯經過組芯、合箱以及澆鑄從而完成金屬毛坯的制造。而高性能復雜整體金屬結構件又是航空航天、國防軍工、軌道交通等領域高端裝備的核心組成部分。因此構件的短流程、高精密、高性能制造是實現我國高端裝備自主研發及制造的關鍵環節。 傳統的金屬成形如模具鑄造、模壓鍛造等需要木模、金屬模的成形工藝，存在工序多、流程長、形性精確控制難等世界性難題，無法滿足多品種、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研發新型精密成形基礎前沿機制與方法。本項目將構建數字化精密成形理論體系，涵蓋數字化無模鑄造復合成形和數字化多材質復合鑄型等兩方面，突破了復雜整體構件高效率、高性能、高精度無模成形技術，變革了采用模具造型的傳統砂型鑄造和模壓鍛造生產模式，推動傳統金屬成形模式的創新發展。 復雜砂型/芯曲面柔性擠壓近成形、切削凈成形的數字化無模鑄造復合成形技術與裝備 本研究針對復雜鑄件整體制造難、制模周期長、資源消耗大等難題，構建無模鑄造復合成形原理及機制，發明復雜砂型/芯數字化柔性擠壓近成形、切削凈成形方法，研發出砂型擠壓/切削復合成形工藝，省去木模、金屬模制造過程。揭示了擠壓工藝對砂型透氣性、砂型強度等性能的影響規律，發明了梯度緊實的柔性擠壓成形方法，實現了砂型/芯梯度緊實柔性擠壓近成形。 復雜鑄件形性精確調控的數字化多材質復合成形技術與裝備 本研究針對傳統單一鑄型對結構復雜、壁厚差異大、鑄件形性調控難、尺寸精度差等難題，提出了多材質復合鑄型技術及與鑄件相匹配的多材質復合鑄型及其坎合組裝方法，通過建立多材質復合鑄型與高性能鑄件一體化精確鑄造成形的計算分析模型，構建了多材質復合鑄型的調控原理與方法。揭示了多材質復合鑄型對鑄件溫度場、微觀組織及力學性能的影響規律，研制出石英砂、寶珠砂、鉻鐵礦砂等構成的形性可控鑄型材料配方，實現了鑄型透氣性、固化強度、切削性能的協同調控。研究了傳統鑄型與復合鑄型的凝固溫度曲線，對比了不同工藝所制鑄件的強度，掌握了各鑄型單元的熱力學參數及型砂種類對鑄件性能的影響規律，揭示了金屬液與不同鑄型間的熱力耦合作用機理。 三、創新點及主要技術指標 1.復雜砂型/芯曲面柔性擠壓近成形、切削凈成形的數字化無模鑄造復合成形技術與裝備 本研究揭示了砂粒移位、橋連斷裂、空穴彌合的砂型/芯切削機理，建立了非均質離散體砂型切削模型，發明了一種切削排砂一體化的無模鑄型數字化快速制造方法，實現了高精高效制造，鑄件制造周期縮短50%以上，成本降低30%以上。 2.復雜鑄件形性精確調控的數字化多材質復合成形技術與裝備 本研究實現了對鑄件充型凝固過程的精確調控，提高了復雜鑄件內在質量與外在精度，實現了鑄件性能主動精確調控，使鑄件廢品率從5%～10%降至2%～4%，減重10%～20%。 四、知識產權及獲獎（成果基礎） 知識產權情況： 成果獲授權發明專利46件，其中美日等國際發明專利18件；軟件著作權12件；起草制定國家、行業等標準規范14項；出版專著《無模鑄造》（機械工業出版社，2017）。成果入選并被列為國家工信部《機械基礎件、基礎制造工藝、基礎材料產業“十二五”規劃》（工信部規[2011]509號）中“50項推廣應用的先進綠色制造工藝”的首項技術。 獲獎情況： 2020年國家科學技術進步獎二等獎； 2018年中國機械工業科學技術獎特等獎； 2017年國家技術發明二等獎； 2016年中國機械工業科學技術獎特等獎； 2016年中國專利金獎； 2014年國家科學技術進步獎一等獎； 2012年北京市科學技術獎一等獎； 2011年國家科學技術進步獎二等獎。 五、成果圖片