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本發(fā)明公開了一種活塞式浮力調(diào)節(jié)裝置，它包括防水艙體、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸油管路等部分。防水艙體包括防水艙體、上下兩個(gè)防水艙蓋以及連接于艙體上的法蘭塊等。活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、齒輪傳動(dòng)副、滾珠絲杠傳動(dòng)副以及機(jī)架等支撐件。輸油管路包括油缸、閥塊、開關(guān)閥、輸油軟管以及皮囊。通過移動(dòng)活塞改變進(jìn)入皮囊中油液的體積，從而改變皮囊大小，進(jìn)而改變裝置的浮沉狀態(tài)。本發(fā)明提高了能量利用效率，尤其可以延長水中無纜設(shè)備的續(xù)航能力；采用活塞和缸體的形式，排油量和排油速度與反饋活塞的位置和運(yùn)動(dòng)速度呈線性關(guān)系，使得裝置的狀態(tài)易于控制；把油作為介質(zhì)并且把皮囊與水環(huán)境隔開，使得運(yùn)動(dòng)部件免于腐蝕，從而延長裝置的使用壽命。

渤海活塞(股票代碼：600960.SH)地處山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈交匯的黃河三角洲腹地-----濱州。“哪里有內(nèi)燃動(dòng)力，哪里就有渤海活塞”詮釋了60多年的發(fā)展歷程；“不居第一不罷休，位居第一不止步”見證了自1986年至今國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)軍地位；以“卓越品質(zhì)、綠色智造”為使命，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品全生命周期管理，踐行“中國制造2025”。產(chǎn)品領(lǐng)域涉及活塞及組件、精密數(shù)控機(jī)床、輕量化新材料等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。公司綜合實(shí)力全球行業(yè)排名第4位。 渤海活塞主導(dǎo)產(chǎn)品Φ30mm—Φ350mm高性能活塞，品種達(dá)1000多個(gè)、年產(chǎn)能力3000萬件，是國內(nèi)唯一一家能夠全面生產(chǎn)各種汽車、船舶、工程、軍工等動(dòng)力機(jī)械用活塞的專業(yè)化企業(yè)；在國內(nèi)34個(gè)省、市、自治區(qū)建立了覆蓋全國的220余家社會(huì)配件經(jīng)銷商營銷網(wǎng)絡(luò)，為國內(nèi)上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)、東風(fēng)汽車、北汽集團(tuán)、長安汽車、廣汽集團(tuán)、中國重汽、福田汽車、濰柴動(dòng)力、玉柴機(jī)器、江淮汽車、江鈴汽車、長城汽車、吉利汽車、比亞迪、奇瑞汽車、華晨汽車、海馬汽車、云內(nèi)動(dòng)力、全柴動(dòng)力、江蘇常柴等多家知名主機(jī)廠配套，活塞產(chǎn)品制造產(chǎn)能居世界單個(gè)工廠首位，國內(nèi)綜合市場(chǎng)占有率35%，國內(nèi)歐III、歐IV等高端產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)到50%以上；國外市場(chǎng)遍及北美、歐洲、東亞、中東等地區(qū)，擁有大眾汽車、通用電氣、康明斯、卡特彼勒、約翰迪爾、菲亞特、科勒等國際高端客戶；博海精機(jī)除為公司內(nèi)部提供裝備外，已實(shí)現(xiàn)外銷，并出口國際市場(chǎng)。 在進(jìn)行自主創(chuàng)新、發(fā)展自主品牌的道路上，渤海活塞的步伐無比堅(jiān)定。率先創(chuàng)建了全國同行業(yè)首家國家級(jí)技術(shù)中心、國家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室和國家工程實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)博士后工作站、國家高新技術(shù)企業(yè)。具備了與發(fā)達(dá)國家同步研發(fā)、試驗(yàn)、評(píng)價(jià)的手段，多種新產(chǎn)品及發(fā)明新專利的技術(shù)水平已達(dá)到和代表國際前沿水平，成為中國活塞第一品牌、中國內(nèi)燃機(jī)活塞設(shè)計(jì)開發(fā)基地，獲得中國活塞產(chǎn)品唯一“中國名牌產(chǎn)品”和“中國馳名商標(biāo)”稱號(hào)。 渤海活塞認(rèn)真執(zhí)行國家《產(chǎn)品質(zhì)量法》、《環(huán)境保護(hù)法》、《安全生產(chǎn)法》、《職業(yè)病防治法》等法律法規(guī)和其他方面要求，積極采用國際和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)；公司于1995年在全國同行業(yè)率先通過ISO9002認(rèn)證，2000年至今又先后通過QS-9000、VDA6.1、ISO9001和IATF16949認(rèn)證；現(xiàn)按IATF16949/ ISO14001/ OHSAS18001標(biāo)準(zhǔn)整合建立了質(zhì)量、環(huán)境及職業(yè)健康安全管理體系，使體系更精簡(jiǎn)和優(yōu)化，符合企業(yè)實(shí)際。 渤海活塞先后引入精益生產(chǎn)管理、六西格瑪管理、卓越績效模式等先進(jìn)的質(zhì)量工具和管理標(biāo)準(zhǔn)，整合SQAP-LPA、QSB-LPA、Cummins-LPA等不同的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立和實(shí)施一套既符合中國企業(yè)實(shí)際，又與國際客戶對(duì)接的制造過程審核方法——《渤海活塞分層過程審核系統(tǒng)（BH-LPA)》，創(chuàng)新性增加了分層審核的績效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上集成創(chuàng)新了以卓越績效模式為基礎(chǔ)構(gòu)架，以“方法、展開、學(xué)習(xí)、整合”為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)企業(yè)管理水平穩(wěn)步提升，走向卓越。 渤海活塞先后榮獲中國企業(yè)管理最高獎(jiǎng)——“全國質(zhì)量獎(jiǎng)”；還獲得國家質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)化一級(jí)企業(yè)、工信部兩化融合管理體系、全國機(jī)械工業(yè)質(zhì)量獎(jiǎng)、中國汽車零部件十強(qiáng)上市公司、國家AAAA標(biāo)準(zhǔn)化良好行為企業(yè)、全國100家最佳汽車零部件供應(yīng)商、中國汽車零部件活塞行業(yè)龍頭企業(yè)、中國汽車零部件上市公司十強(qiáng)企業(yè)、首屆山東省省長質(zhì)量獎(jiǎng)、首屆山東省管理創(chuàng)新獎(jiǎng)、全國重合同守信用企業(yè)、全國質(zhì)量工作先進(jìn)企業(yè)等省級(jí)以上榮譽(yù)50余項(xiàng)。下一步，公司將依托《中國制造2025》，持續(xù)打造與戰(zhàn)略相匹配的信息化環(huán)境下的新型能力，逐步建立適合企業(yè)自身發(fā)展的零距離、全方位、透明化、智能化的決策管理中心；創(chuàng)新發(fā)展、和諧發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)“全球最佳汽車零部件供應(yīng)商”的企業(yè)愿景。 2015年6月，渤海活塞國有股權(quán)劃歸北汽集團(tuán)后，將依托上市公司資本運(yùn)作平臺(tái)和已有技術(shù)優(yōu)勢(shì)重點(diǎn)研發(fā)汽車鋁合金零部件，并參股北汽新能源汽車，作為集團(tuán)汽車零部件輕量化、新能源、智能化的戰(zhàn)略實(shí)施主體，加快資產(chǎn)重組和國際合作，加強(qiáng)人才特別是科技人才和高技能人才隊(duì)伍建設(shè)，將渤海活塞建設(shè)成為具有世界一流水平的、國際知名的活塞研發(fā)制造基地和汽車零部件輕量化基地，為實(shí)現(xiàn)北汽夢(mèng)和海納川公司“十三五”千億元的目標(biāo)做出積極的貢獻(xiàn)。

本成果率先分析了旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的能量分布，闡明了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)能量分布的影響規(guī)律，揭示了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況影響旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的機(jī)理，提出發(fā)動(dòng)機(jī)能量回收技術(shù)和降低能量損失的燃燒控制措施，有效改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)沒有復(fù)雜的曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)，進(jìn)、排氣門的開啟通過活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)控制。由于進(jìn)、排氣門、噴油系統(tǒng)為分開式布置，進(jìn)、排氣門的面積比較大，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充量系數(shù)。旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸每旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)氣缸完成一次完整的做功過程，其做功頻率為傳統(tǒng)四沖程往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍，且進(jìn)、排氣過程、燃燒過程較二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)更加完善。旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)可以運(yùn)用于特種車輛、小型無人機(jī)、混合動(dòng)力車輛、農(nóng)用機(jī)械等的主動(dòng)力系統(tǒng)。 分析了旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)未燃燃料的分布，明確了燃燒室內(nèi)未燃燃料形成的原因，揭示了特定工況下旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率偏低的機(jī)理。采用了優(yōu)化噴油策略、燃燒相位和當(dāng)量比的方法，改善缸內(nèi)油氣混合、促進(jìn)缸內(nèi)燃燒，獲得缸內(nèi)最佳燃燒特性。相關(guān)研究取得重要發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)最佳燃燒相位隨工況的變化較小，有利于降低控制程序和車輛電控系統(tǒng)的復(fù)雜性并提高控制系統(tǒng)的魯棒性。 率先分析了旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的能量分布，闡明了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)能量分布的影響規(guī)律，揭示了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況影響旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的機(jī)理，提出發(fā)動(dòng)機(jī)能量回收技術(shù)和降低能量損失的燃燒控制措施，有效改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)通過冷卻液損失的熱量顯著低于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，極大降低了冷卻風(fēng)扇能量消耗，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞效率。

該成果通過在壓力管路上加設(shè)減壓裝置，用以形成加藥裝置中活塞左右的壓力差， 壓力差推動(dòng)加藥裝置內(nèi)活塞向右運(yùn)動(dòng)，將藥劑推出加藥罐，與原水混合后進(jìn)入輸水管道。加藥裝置的動(dòng)力來源是水壓差，可通過調(diào)節(jié)減壓裝置來控制活塞兩邊的壓力差，從而控制活塞的運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到調(diào)節(jié)加藥速度的目的。該裝置優(yōu)點(diǎn)是只需微小的壓差就能推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，完成管道加藥，沒有大幅度降低管道壓力，不需要電力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。

陶瓷纖維增強(qiáng)鋁活塞（Ceramic Fiber-Reinforced Aluminum Piston,簡(jiǎn)稱CFR活塞，如附圖），是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。現(xiàn)代柴油機(jī)采用增壓、強(qiáng)化技術(shù)后，原有鋁合金活塞難以滿足材料需求，用CFR 活塞代替普通鋁合金活塞已成為發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的趨勢(shì)。日本、美國、德國等國的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家都在大力研究和推廣應(yīng)用。東南大學(xué)材料系歷經(jīng)多年的開發(fā)研究，研制成功了陶瓷纖維增強(qiáng)鋁活塞，并已在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、大馬力柴油機(jī)上得到應(yīng)用，與普通鋁合金活塞相比，可使活塞使用壽命提高3－5倍，并提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，減少裝配間隙，降低運(yùn)行噪音、燃油消耗和廢氣排放，若用CFR活塞取代奧氏體鑲?cè)︿X合金活塞，則可使制造工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本降低。