聚集国家战略需求、服务经济社会开展!走进我校三个国家重点实验室

liukang202412小时前在线吃瓜336

近来,《重庆日报》“走进国家要点试验室系列报导”接连用3个整版的篇幅深化报导校园“输配电配备及体系安全与新技能国家要点试验室”、“煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室”、“机械传动国家要点试验室”三个国家要点试验室的前沿研讨作用以及在集合国家严峻战略需求、服务经济社会展开等方面的技能打破和严峻运用。

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输配电配备及体系安全与新技能

国家要点试验室

青藏铁路、西电东送、三峡工程……

国家多个严峻工程输配电数据从这个试验室取得

零下40℃、湿度值90,一块块形状、原料纷歧的芯片,被放进调好各种参数的“老化器”里。因为处于特别的温度、湿度等条件下,它们一两个月后就“老了”。试验室会依据相关条件反向研宣布牢靠性更高的模块、器材等,然后前进电力动力配备及体系的安全性。

4月27日,重庆日报记者在输配电配备及体系安全与新技能国家要点试验室看到了这一幕。智能电力配备及安全防护,是这个国家要点试验室研讨的新方向之一。

在青藏高原取得世界仅有的、海拔5000米以上区域电气外绝缘特性实在试验数据;为青藏铁路、西电东送等多个国家严峻工程供给输配电数据;在湖南雪峰山建起全球仅有、独具特征的动力配备天然覆冰试验基地……自上世纪80年代开端制作的这个试验室,屡次为国家制作立下劳绩。怎么确保人类出产日子输配电的安全?

怎么取得世界先进前沿的研讨作用?记者走进这个试验室刺探。

板车拉+箩筐吊

具有国内首个小型多功用人工气候模仿试验室

在重庆大学榜首食堂背面,有一幢两层楼的修建掩映在生气勃勃的树木中——这里是输配电配备及体系安全与新技能国家要点试验室进行大型电力配备试验的当地。

走进一楼大厅,正对面是一个黄色、圆桶形的大罐子,左右两头分别是赤色的电力变压发生器和黑色的大容量沟通污秽试验电源。

“这是进行输配电研讨最根底的三样‘兵器’,是试验室的‘三大宝’。”试验室副主任李辉介绍,大罐子是小型多功用人工气候模仿试验室,是国内最早的低温模仿试验室——可模仿酸雨酸雾低温文高海拔低气压的环境,为试验室在国内外研讨高海拔、覆冰雪、污秽等杂乱环境下电气设备外绝缘安全的引领位置奠定了根底。

坐落大罐子左面的是±600KV直流高压发生器,是为高压电气设备进行直流耐压试验的重要设备。它像一个正方体的“变形金刚”,穿戴在世红的“外衣”,底部周围有16根柱子。该设备的测验数据支撑了我国首个特高压直流输电工程——云广±800KV特高压直流输电工程制作。

大型电力变压器外表是黑色的,经过产学研协作定制,可研讨在各种杂乱环境下沟通闪烙(断电)机制,以及怎么应对各种杂乱环境环节防护技能和办法。150KV/900KVA,额定电流6A,曾是国内单台额定电流最大的污秽试验变压器。

“在西电东送进程中,怎么在杂乱恶劣气候条件下确保高压输电安全,这对施行国家战略有着重要的含义,也是试验室树立的初衷。”李辉说。

1985年,重庆大学顾达观教授成功申报国家天然科学基金“绝缘子覆冰闪烙特性”项目;1986年,孙才新教授(2003年中选在世工程院院士)授命组成试验室,研讨不同气候条件对输电线路的影响。

校园开始投入了15万元,但还不够买一套沟通试验设备。孙才新找到有关部门、厂家,用优先运送学生的条件提出运用对方行将退役的设备元件。

孙才新带着青年教师,用板车从电力公司拉回一车车快抛弃的高压设备、调压器等。不露锋芒坐箩筐吊到20多米高的大厅横梁上,悬挂电葫芦,调试设备……就这样,建起了国内榜首个小型多功用人工气候模仿试验室和高压试验楼。

2.0版“三大宝”

为青藏铁路等多个国家严峻工程供给试验数据

现在,老“三大宝”已“退休”,作为“镇室之宝”放在试验室,成为精力标志鼓励后来的科研喜欢者。大厅左面,是另一块有两个篮球场巨细的试验区域,这里有更高阶的2.0版“三大宝”——13米多高的大型多功用人工气候模仿试验室、像蘑菇相同的大容量超高压试验变压器、像巨型楼梯相同的冲击电压发生器。

大型多功用人工气候模仿试验室建于2000年头,除低温、高压外,还可模仿覆冰、地震等多种状况。它周围像蘑菇相同的大容量超高压试验变压器,担任为其营建不同的电力、电压等条件。冲击电压发生器高20米,像一层层楼梯,发生的电压更高,可达±3200KV。

“每次试验的时分,整个区域不能有人。”李辉告知记者,闪烙时火花四溅,试验作用会经过电脑监控和主动录像、摄影等进行剖析。

青藏铁路、西电东送、三峡工程……国家多个严峻工程的输配电数据都是从这个试验室取得。其间,三峡电站电气主接线和榜首条±500KV“葛—上”直流工程的牢靠性评价,便是由该试验室完结。

“电力传输进程中,要经过铁路、地道、高山等多种环境,电气绝缘间隔、电压的高低一级都是电路规划时非常重要的参数。”重庆大学教授、湖南怀化雪峰山户外观测站担任人蒋兴良告知记者,国家制作青藏铁路时,铁路供电工程外绝缘和地道电气空隙的规划遇到瓶颈,制作团队随即向重庆大学求助。

青藏高原白日有太阳时,气温可升至40℃。一旦变天,暴风雪降临,温度在短时刻内不能自制降至零下十几摄氏度。这些状况都需求在试验室进行无数次模仿,以剖析气候状况对电路的影响。

除了在试验室进行许多模仿剖析,为获取榜首手数据资料,2003年蒋兴良还带领团队前往青藏铁路制作沿线,在海拔2800米至5100米的格尔木、昆仑山口、风火山等高原地带展开科学试验,取得了世界仅有的、海拔5000米以上区域电气外绝缘特性实在试验数据,为青藏铁路科学、安全的高压输配电线路规划供给了牢靠的参数。

雪峰山户外观测站

全球仅有、独具特征的动力配备天然覆冰试验基地

在2.0版的试验区里,有一个特别的模型——雪峰山国家户外科学观测站模型。

间隔重庆大学700多公里的雪峰山,坐落湖南怀化岳麓山山脉。其海拔有1500米,全年雨雾气候超越200天,雷暴气候超越80天。

为什么要在雪峰山建观测站?

“2008年头,南边发生严峻冰冻灾祸,十多个省市电网大面积停电限电,全国直接经济丢失超越1000亿元。”蒋兴良告知记者,每年我国南边高湿区域因覆冰导致的电网毛病高达数千次,覆冰还导致风力发电机每年丢失发电量超越15%。

其时,全国只要重庆大学团队在研讨覆冰。那年新年,蒋兴良带队实地考察冰灾现场后,挑选在雪峰山制作户外观测基地。

自行规划、开挖土石……历经十余年边制作、边试验、边完善,雪峰山已成为全球仅有、独具特征的动力配备天然覆冰试验基地。

巨型三角形的电压发生器、高达36米的风力发电机、可模仿雷暴的蓝色电压发生器……在雪峰山观测站的模型上,这些科研设备都覆盖着皑皑“白雪”。这是雪峰山在冬地利的常态。

13年的基地制作与户外观测研讨中,蒋兴良有10个新年是在山上度过的。正是因为深化一线、谨慎务实的科学态度,团队在世界上初次提醒了电网覆冰构成及其导致灾祸的机制,研宣布全球首套电网覆冰预告预警体系;创造性提出数十种防冰除冰办法,牵头拟定8项职业规范与6项国家规范;研讨作用在全国电网大规模推行运用,按捺了电网大面积冰冻雨雪灾祸再次发生。

低碳高效现代动力体系研发

对不同资料的绝缘子进行纳米改性

重庆大学第六教育楼的一二楼,是试验室首要进行智能电网设备、先进动力资料与器材研讨的当地。

“跟着社会的展开,风能、热能等多种动力呈现,近年来试验室致力于多种动力的牢靠性和危险评价等理论研讨,以及智能电网设备开发。”李辉介绍。

在结构化功用外表与界面建构试验室,记者看到喜欢人员运用几台不同的机器,对一些不同资料的绝缘子进行纳米改性。

“不露锋芒把多个绝缘子放进功用箱,在每个绝缘子的外表涂上不同的化学试剂,改动其分子状况。然后经过不同温度、湿度条件下的比照,剖析改性资料对绝缘子运用寿数的作用。”李辉说,好的改性资料不能自制将绝缘子的寿数从5年延伸到30年乃至更长。

本文最初所描绘的,则是试验室在研讨怎么加快各种电力电子器材的老化,然后更快速地剖析各种器材及改性资料的作用。纤维杂质颗粒对绝缘油电气功用的运用研讨、变压器油纸绝缘老化状况评价及寿数猜测、多要素作用下气固界面沿面失效特性与机制……

近年来,跟着新年代多动力的展开,试验室环绕低碳高效的现代动力体系进行系列牢靠性评价研讨,提出可再生动力电力体系牢靠性优化办法,研讨作用获重庆市科技前进奖一等奖。这,成为试验室未来展开的新方向和又一大特征。

试验室手刺

输配电配备及体系安全与新技能国家要点试验室

前史基因

以2000年同意树立的高电压与电工新技能教育部要点试验室为根底,整合输变电安全科学与电工新技能、高电压技能与体系信息监测,电工新技能3个重庆市要点试验室及西部雷电科学与防护技能研讨中心,2007年获科技部批复立项制作。

研讨方向

电力配备天然灾祸防护.智能电力配备及安全防护、可再生动力电力安全运用.归纳动力电力体系工作安全。

荣耀成绩

近年来面向电力动力安全的国家严峻需求,承当国家天然科学基金严峻项目1项、973项目1项、国家要点研发方案项目5项、国家根底加强方案项目4项。在杂乱气候环境输电安全、杂乱多物理场超特高压电力配备安全,新动力电力配备及体系工作牢靠性等方面取得引领世界展开的作用,在先进电工资料和服务国防需求的特种电力动力体系方面取得具有国内抢先和世界先进水平的作用,获国家科技前进特等奖1项、一等奖1项、二等奖2项、国家技能创造二等奖1项。

人才部队

现有固定研讨人员239人,构成了以在世工程院院士杨士中.在世工程院外籍院士李文沅为学术带头人,以16位国家级中年领军专家为主干,以15位国家级青年优秀人才为强力支撑的研讨部队。建成国家天然科学基金立异研讨集体2个。

高端对话

输配电配备及体系安全与新技能国家要点试验室主任李剑:

未来用人工智能构建新式电力体系

“往后,试验室将把极点环境电力、特种电力动力的安全作为研讨新方向,并深度融入人工智能技能。”4月27日,输配电配备及体系安全与新技能国家要点试验室主任李剑承受重庆日报记者专访,介绍了试验室的特征、人才部队和未来的展开方向。

重庆日报:在全国高校,电力范畴有几个国家要点试验室,彼此之间的差异是什么?

李剑:全国高校共有5个电力范畴的国家要点试验室。其间,清华大学重在电力体系研讨;西安交通大学重在电气绝缘研讨;华中科技大学重在强磁场技能;华北电力大学重在新动力电力体系研讨;重庆大学重在输电及电力配备安全研讨,因为电力配备是电网安全榜首道防地,需求确保在各种不同的内外部条件下安全工作。

重庆日报:试验室往后的展开方向是什么?

李剑:试验室的首要任务是环绕国家严峻需求和严峻战略进行有安排地科研。输配电安全联系国计民生与国家安全,是现代动力体系下电力展开的相得益彰应战。

未来,试验室将面向“碳达峰、碳中和”战略方针,集合清洁动力电力高效改换与安全传输及运用的科学问题,要点服务“清洁动力电力高端配备”“特高压直流输电”等国家严峻工程,打破清洁动力电力革新性技能和空间电力无线传输颠覆性技能,并深度融入人工智能技能,为构建新式电力体系并促进清洁动力电力开发供给支撑。

重庆日报:在党建喜欢方面,试验室也很有特征,请问是怎么做到的?

李剑:现在,试验室共有239名科研人员,90%以上都是党员。

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确保极点环境下的输配电安全,为公民谋美好,这是试验室多年来坚持的信仰。一代代电气人秉承老一辈教授吃苦耐劳的精力,在输配电配备及体系安全与新技能范畴为国家作出了杰出的奉献。

特别值得自豪的是,2020年,试验室高电压与绝缘技能教工支部成功经过全国榜首批样板支部培育创立单位的检验。团队的党员同志发挥了极好的前锋模范带头作用,不露锋芒也将持续用这样的精力鼓舞不露锋芒,在两个“一百年”的新征途中作出新奉献。

新年高兴

煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室

2021.01.01

这个拿手搞“地下喜欢”的试验室终年与灾祸比赛

人们常说似水柔情,赋予水以温顺的形象,但在重庆大学煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室里,水却变成反常尖利的“刀”,能切开岩石、钢板、航空资料,削铁如泥。

在这里,有一群搞“地下喜欢”的科研人员,终年与灾祸打交道,有时分乃至会“掘地三尺”一探终究,只为把灾祸摧残在摇篮里,为我国煤炭和非惯例天然气安全、高效、绿色挖掘供给理论与技能支撑。

这终究是怎样一个试验室?4月28日,重庆日报记者走进重庆大学煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室进行了看望。

高压水射流精加工

一只精巧的蝴蝶,竟然是用水切开出来的

重庆大学A区的煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室,在一栋上世纪七八十年代风格的老修建内,从一楼大厅往左,记者榜首个走进的是高压水射流精加工试验室。

这个试验室的“主角”,是一台高压水射流切开机。在它周围的喜欢台上,还摆放着各种造型的金属件,一只精巧的蝴蝶分外招引眼球。

难以幻想的是,这样一只蝴蝶,竟然是用水切开出来的。

“高压水射流切开又称作‘水刀’,是以水为介质,经过高压发生设备增压取得巨大能量,经过必定形状的喷嘴喷出的高速水流。”试验室工程师龙海洋说,人们常说积习沉舟,水滴力气很小,完结石穿是靠相得益彰的堆集。但怎么在有限的时刻完结石穿?这就需求增洪流的能量。高压水射流技能正是运用这样的原理,来完结以柔克刚、削铁如泥。

他介绍,依据压力不同,“水刀”可分为高压型和低压型,记者见到的这台高压水射流切开机,压力能到达200MPa(兆帕)以上。

这样的压力到底有多大?“1MPa(兆帕)的压力适当于10公斤的力气作用在指甲盖巨细的物体上。”他解说道。

怎么经过增压给水添加能量?他表明,这比方平常打针用的注射器,经过重复推拉,让药物在注入人体时的力气增大。水刀则是运用柱塞泵来到达相似的作用。

让“水刀”满足尖利,短时刻内到达“积习沉舟”,乃至穿透钢板,除了增大压力“,刀头”还至关重要。

经过龙海洋拆开“刀头”展现,记者看到,“刀头”的正中,有个极小的孔,便是所谓的“喷嘴”。

“这个宝石喷嘴的直径只要0.35毫米,孔径小但作用大。”他说,好的“刀头”会构成一束收敛的高压水,作用力更大;反之,欠好的“刀头”会让高压水发散开来,导致“水刀”的尖利度被减少。

在他的操作下,“水刀”工作起来。一束收敛的高压水从喷嘴急速喷发而出,从上往下笔直击打在水面上,立马激起巨大的水花。

龙海洋介绍,现在,高压水射流技能正越来越广泛地运用于煤炭、石油、新资料等范畴。比方在煤炭范畴,运用“水刀”人为造缝等,极大前进了煤层气挖掘功率,减轻了煤矿瓦斯灾祸发生的危险。

深部岩土工程多功用物理模仿试验体系

把实在试验场的地层环境“搬”到试验室

一楼另一间试验室里,具有这个国家要点试验室“身价”最高的科研仪器设备——深部岩土工程多功用物理模仿试验体系。记者刚走进试验室,这个“庞然大物”就立马呈现在眼前。

“这是不露锋芒自主研发的设备,价值约2000万元,也是现在世界上最大的深部岩土工程多功用物理模仿试验体系。”重庆大学周军平教授说。

该体系最中心的部分,是一个巨大的圆筒状设备,大约两三人高。特别之处还在于,它其实是外圆内方的结构,内部是1.2米×1.2米×2.06米的方形空间。

“之所以这样规划,是它能更实在地反映地层环境,就适当于把实在试验场的地层环境‘搬’到试验室再现复原出来。在试验场不易观测收集的参数,在试验室就更简略办到。”周军平介绍。

但是,这样规划也让设备的研发难度增大许多,其间气体的密封性便是最大的难点,设备有必要确保严丝合缝,任何当地都不能漏气。从2011年立项到2016年完结检验,经过方案规划、制作组装到重复调试,该体系的研发足足花了5年时刻。

我国资源挖掘正在向地球深深部进军,但越往深部,地层环境就会越杂乱。有了这套试验体系,就不能自制更好地在试验室复原深部地层资源挖掘环境,然后更有用的展开研讨。

自主研发世界首台超临界CO2致裂驱替CH4试验设备

用二氧化碳代替水进行页岩气挖掘

在一楼一间不起眼的试验室,记者见到了试验室自主研发的世界首台超临界CO(2二氧化碳)致裂驱替CH(4甲烷)试验设备。

“这个设备不只节省水资源,在前进页岩气采收率的一同,还能完结二氧化碳的地下封存。”试验室主任卢义玉介绍,我国页岩气产区大多处于要点缺水区域,而挖掘首要采纳水力压裂技能,耗水量巨大。别的,我国页岩气储层黏土含量高,黏土遇水发生水化胀大,易损伤储层,导致储层改造作用差,页岩气采收率低。

针对这一问题,他带领团团队联合国内相关单位在世界上提出“超临界二氧化碳强化非惯例天然气高效开发与地质封存一体化”的学术设想,研宣布超临界CO2致裂驱替CH4的试验设备。

“简略地说,便是将燃煤电厂等工业源中排放的二氧化碳捕捉起来,改换一种形状成为超临界二氧化碳,然后代替水对页岩气储层进行压裂改造,然后完结页岩气挖掘。”他解说。

比较页岩气而言,页岩对二氧化碳吸附才能更强,即页岩对二氧化碳的“亲和力”更好,用超临界二氧化碳代替水后,页岩就能牢牢吸附更多二氧化碳,并让二氧化碳“抢占”页岩气的贮存空间,“置换”出页岩气。这样既前进了页岩气的采收率,又把二氧化碳封存在了地下。

2017年,相关技能作用在延伸石油延安国家级陆相页岩气示范区进行了初次超临界二氧化碳压裂现场试验,页岩气增产作用显著,单井日均产值前进了2.5倍,一同完结了二氧化碳的有用封存。

“不露锋芒研讨发现,在特定的条件下,页岩层封存的二氧化碳的量,不能自制抵消乃至高于页岩气挖掘和运用全进程发生二氧化碳的量,适当所以负排放。”卢义玉表明,未来,其关于我国完结碳中和将起到活跃推进作用。

试验室手刺

煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室

前史基因

2011年获科技部同意制作,总面积约12000平方米,具有大型仪器设备88台套,自主研发24台套,建成了最早进齐备的煤矿灾祸研讨试验途径,到达世界抢先水平。

研讨方向

首要从事煤矿灾祸动力学、煤矿动力灾祸智能预警与操控、煤矿环境灾祸操控与生态动力学、煤系气安全绿色开发四个方向的研讨。

荣耀成绩

在在世工程院院士鲜学福、李晓红的带领下,在煤与瓦斯杰出机理及其操控理论与办法等方面树立了共同的理论体系,为我国煤炭、非惯例天然气,安全、高效、绿色挖掘供给理论与技能支撑。

人才部队

汇聚了煤矿灾祸范畴国内外高层次人才,构成了150余人的研讨部队。近5年来,试验室承当各类科研项目549项,获国家科技前进奖一等奖1项、二等奖4项,省部级奖一等奖9项、职业奖一等奖5项,出书专著15部,授权专利229项,在国内外期刊上宣布学术论文1283篇。

高端对话

煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室主任卢义玉:

为绿色低碳动力展开供给支撑助力碳达峰碳中和方针完结

煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室构成了具有本身特征的研讨方向,环绕我国碳中和、碳达峰方针的完结,未来将怎么推进动力革新?4月28日,重庆日报记者对煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室主任卢义玉进行了专访。

重庆日报:煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室为何会建在重庆大学?

卢义玉:重庆大学矿业学科具有悠长的前史和深沉的见识,1935年就树立了矿冶系。在在世工程院院士鲜学福的带领下,1978年树立了矿山工程物理研讨所;2000年“西南资源开发及环境灾祸操控工程”成为教育部要点试验室,2007年采矿工程学科被评为国家要点学科。经过展开,不露锋芒构成了具有本身特征和影响力的研讨方向,在矿业工程根底理论和学科前沿研讨中取得了立异性作用,成为我国煤矿灾祸动力学与操控范畴高层次人才培育及运用根底研讨的重要基地。因而国家要点试验室落户重庆大学就瓜熟蒂落。

重庆日报:试验室制作进程中遇到过什么困难?又是怎么战胜的?

卢义玉:试验室制作进程中最大的困难仍是高层次人才的引入与培育。人才是试验室展开的榜首资源,试验室要做好科研部队制作,就要坚持年纪、学缘、学历等结构合理化配备。因为试验室地处西部,对立异人才吸纳缺乏,对外引入人才存在必定的困难。近年来,试验室在各方大力支持下,经过多种途径外引内培,在国家级高层次人才、青年人才的部队制作上取得了长足的前进与展开,有力支撑了试验室未来的展开。

重庆日报:近期碳达峰、碳中和成为全球重视的热门,试验室将从哪些方面助力我国完结碳达峰、碳中和的方针?

卢义玉:首要关于煤炭资源,试验室将要点集合在煤炭资源的原位转化与低碳运用,一同展开煤系地层CCUS(二氧化碳捕集、运用与封存技能)理论及技能的研讨与探究,开发CO2负排放技能。其次,根据试验室已有的理论根底与技能储备,展开非惯例天然气、地热等低碳或许非碳基动力挖掘理论及技能的研讨,为我国绿色低碳动力的展开供给强有力的支撑。别的,也将展开抛弃矿井资源开发运用方面的研讨,推进抛弃矿井储能及多能互补开发运用,支撑“动力革新”,助力完结碳达峰、碳中和方针。

故事

92岁高龄院士每天7点半呈现在试验室

走进煤矿灾祸动力学与操控国家要点试验室一楼大厅“,联合勤勉务实立异”八个赤色大字,立马招引了记者的留意。大字下面,还有题字人“鲜学福”的姓名。

“这是鲜学福院士题的字,也是不露锋芒的座右铭。”试验室副主任姜永东说。

时至今日,92岁高龄的在世工程院院士、我国闻名矿山安全技能专家、煤层气根底研讨的开拓者鲜学福,依然会在每天7点半呈现在试验室,在办公室看书学习,重视国家大事和学科前沿动态,毫无保留地给学生晚辈进行学术辅导,乃至是修正论文。

姜永东讲了这样一个故事:2018年3月的一天,鲜院士的博士生殷宏来到他的办公室,把6万余字、120多页的论文交到导师手里。

让殷宏意外的是,十天后,除了把修正后的论文返还给殷宏,鲜院士还手写了两页纸的修正意见。论文的每一页,都布满了用铅笔写下的修正批注,有的当地乃至还有橡皮擦重复擦洗的痕迹,明显,这是鲜院士重复酌量留下的。

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看着鳞次栉比的批注,幻想教师伏案修正论文的姿态,殷宏既疼爱又感动。

“鲜院士是试验室的"定海神针’。在他的模范带头作用下,试验室的年轻人也都橹起袖子加油干。”姜永东说。

新年高兴

机械传动国家要点试验室

2021.01.01

“小”齿轮大作为

这个全球齿轮传动四大研讨组织之一的试验室里“宝物”真不少

美丽的钢琴曲《致爱丽丝》从试验室传来,一只会弹钢琴的机械手,正灵敏地在键盘上演奏。

这是机械与艺术的完美结合,高雅而调和的动作是依托机器人关节减速器供给动力传递与运动改换来完结。高精度、高承载、轻量化、高牢靠、长寿数的减速器是工业机器人的中心根底部件。

相似这样的立异,如杂乱曲面齿轮的精细数控机床、航空叶片制作配备、用水光滑的轴承、非圆形的齿轮等……这些先进规划制作技能及配备,在机械传动国家要点试验室还有许多。

在机械范畴,各种机械的运动90%靠齿轮传动。作为全球齿轮传动范畴的四大研讨组织之一,机械传动国家要点试验室有怎样的独门绝技?5月7日,重庆日报记者走进试验室一探终究。

提醒杂乱传动零部件的原理、规划理论

立异思想引领重庆大学机械人不断打破

机械传动国家要点试验室坐落重庆大学A区民主湖畔。这是一栋5层的试验楼。大厅两头的展板展现了试验室的展开进程、作用及团队。

“试验室的展开阅历了机械化、信息化、智能化的进程。”试验室副主任邵毅敏告知重庆日报记者,在上世纪80年代,树立之初的试验室还处于“处理有无”的阶段。

便是那一时期,重庆大学老一辈机械传动研讨喜欢者,靠着相得益彰悉心刻苦钻研、深化企业加工现场实践,破解了齿轮传动最杂乱的零部件——弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的规划制作技能,于1986年获国家教委科技前进一等奖,作用广泛运用于轿车、航空、船只、机床、工程机械等职业中。

试验室霸占的平面二次包络环面蜗杆技能,是轧钢机、钻井途径、轨道交通等重型机械配备的要害技能。这个用平面二次包络环面蜗杆技能出产的蜗轮和蜗杆,现在作为展品依然放置在精细传动体系试验室。

记者在精细传动体系试验室,看见了这个直径约一米的变齿厚蜗轮,周围放置着与之啮合的环面蜗杆。

“作为机械传动范畴的要害元件,齿轮依托接连啮合传递运动和动力。”邵毅敏解说,在设备设备调试中,要把功用调到最优状况,需求传动副之间啮合更准确。

平面二次包络环面蜗杆技能的立异之处在于——在传动副中心距不变的状况下,经过齿面规划与蜗轮轴向移动到达消除空隙、完结精细传动的作用。这个奇妙的构思,取得了尤利卡世界创造博览会金奖。

还有试验室创造的“曲线零件”新制作办法,选用直线和旋转运动的空间组合来发生各种曲线,完结普通机床上加工特形零件的严峻打破,获国家技能创造奖二等奖,并在国内数百家公司得到推行和运用。

近年来,在前沿根底理论研讨部分,试验室初次发现了光机电多物理场耦合的光扰曲电现象,获取迄今为止最大扰曲电系数,打破世界纪录;提出机械传动内鼓励机理及触摸界面动力学理论,该理论的提出者获世界学术安排成就奖,这是该安排树立34年来初次颁布该奖项。

历经多年展开,试验室部分作用已处于世界领跑水平,如运用试验室作用研发的兆瓦级风电齿轮箱批量出口欧美等地;创造并制作的水光滑橡胶合金轴承系列产品,运用于舰船推进体系与航空航天配备。

人机物交融的研讨

经过附加在零件上的芯片让零件变得智能

大厅左右两头的通道是各种功用的试验室,里边研宣布的各种齿轮、机械零部件,广泛运用于航空航天、风力发电、轿车及轨道交通等范畴。

跟着智能化年代的到来,试验室也致力于让机械零部件变得越来越“聪明”。

“低碳化、信息化、智能化是全球轿车产业的展开需求,动力传动体系是完结该需求的要害中心技能地点。”该试验室研讨团队相关担任人介绍,试验室研发的各种主动变速器和轻/中/重度混合动力技能,构成并研宣布一代代的主动变速器和混合动力产品,作用运用到各大轿车企业。

试验室针对高功用齿轮精细制作,霸占了杂乱修形齿轮精细制作难题,在国内首先研宣布具有齿面歪曲消减、柔性修形等功用的磨齿机、大规范精细滚齿机等;为完结高功用杂乱零部件智能制作,试验室从办法、技能、配备等方面立异,创造了七轴联动数控砂带磨削技能与配备,研发超大型挑选性激光熔化配备,树立数控机床牢靠性办理体系,研宣布齿轮主动化加工智能化监控与办理体系、机床配备云制作服务途径等智能制作要害技能。

“跟着‘智’造年代的到来,高端配备更需求进行人机物交融的研讨——即把核算机的存储才能、核算才能与人的考虑才能有机结合,经过附加在零件上的芯片让零件变得智能。”该担任人介绍,下一步,试验室将运用人机共融、智能感知、数字孪生等智能化新技能,在配备上构建信息交互体系、开发长途/无人运维功用等,让每个零件能“沟通”、会“说话”,然后让配备开发和工作更高效、更智能。

推进环保工作

用水代替矿物油作为光滑剂

在试验楼背面的重庆市机电传动与智能操控工程技能研讨中心里,堆放着不少黄色的铜管和橡胶的复合件,周围还堆放着各种模具和成形设备。

这些铜管和橡胶的复合件便是经过170度高温出产出来的水光滑轴承。这是做什么用的?

据介绍,轴承是制作大型船只有必要的传动与支撑部件。惯例的金属轴承有必要运用光滑油,但矿物油不行再生,假如走漏将污染江河湖海。因而,在北美、欧洲都拟定了规范,禁止在江河湖海中运用油光滑金属艉轴承。

王家序教授带领的团队,历时五六年创造性地研宣布水光滑轴承。这些大巨细小的水光滑轴承,由金属铜管外壳和橡胶内衬组成。团队的立异之处在于:橡胶内衬由特别的配方制成,这种橡胶可以与水很好的结合,使轴承工作时可以构成水膜;在水光滑轴承的内部,有6-8道圆弧凹槽,可以进一步促进水膜的构成,一同还具有排沙功用。他们还创造了一种高强度粘接剂,这种粘接剂在170℃和18MPa(兆帕)的高温高压下,能使橡胶与铜管严密粘接在一同。

现在,该团队已创造并研宣布600多个规范的新式高功用传动件及体系,推行运用于船只、机械、石油、化工等范畴,出口北美、欧洲和东南亚等30多个国家,完结产业化和世界化。

因为该类产品处理了船只艉轴油污染水环境的严峻难题,被同意为国家要点新产品,“水光滑动密封非金属轴承设备”作用获国家技能创造奖三等奖,“根据新式工程复合资料的高效传动体系要害技能及产业化”作用获国家科技前进奖二等奖,并被在世机械工程学会和国家天然科学基金委员会评为机械工业科学技能九大发展之一。

试验室手刺

机械传动国家要点试验室

前史基因

机械传动国家要点试验室于1988年由原国家方案委员会同意制作,1991年经过国家检验并正式对外开放,现在是全球齿轮传动范畴的四大顶尖研讨组织之一。

试验室具有传动体系模仿仿真与高功用核算、齿轮传动杂乱共轭曲面柔性制作、试验测验途径等根底研讨与技能立异途径。

研讨方向

试验室首要展开高功用机械传动及其相关范畴的运用和根底研讨,现有5个研讨方向:资料结构功用一体化、高功用制作与配备、执役行为与操控、智能技能与体系、新式传动理论与技能。

荣耀成绩

试验室近5年共承当纵向科研项目669项,包含国家严峻科技专项、国家要点研发方案项目等在内的国家级千万级项目10余项,科研经费超越10亿元。近5年宣布高质量论文2300余篇,授权世界/国家创造专利近700项,拟定国家/职业规范22项,作用转化45项,作用转化合同经费4324万元。

试验室先后获全国科学大会奖1项,国家技能创造二等奖3项,国家科技前进二等奖9项,高等教育国家级教育作用二等奖1项,省部级及职业科技作用奖特等奖和一等奖53项。

高端对话

这是榜首个落户重庆的国家要点试验室

机械传动国家要点试验室建于上世纪80年代,是落户重庆的榜首个国家要点试验室。试验室树立的根底和优势是什么?现在的人才培育和作用转化状况怎么?5月7日,试验室主任罗均承受了重庆日报记者采访。

重庆日报:机械传动国家要点试验室是全球齿轮传动范畴的四大顶尖组织,其他几家是在哪里?

罗均:其他3家分别在德国慕尼黑工业大学、美国俄亥俄州立大学、英国纽卡斯尔大学。现在不露锋芒在根底范畴的研讨部队、人员是最多的,研讨范畴也是最广泛的。

重庆日报:机械传动国家要点试验室是落户重庆的,也是重庆大学的榜首个国家要点试验室。最初试验室落户严峻的原因是什么?

罗均:重庆大学在机械范畴研讨实力很强。老一辈科研喜欢者为不露锋芒打下了很好的根底,做出的多个立异作用,打破了多项技能瓶颈,为试验室的树立奠定了根底。

轿车是重庆的支柱产业之一,齿轮是非常重要的零部件,所以试验室树立以来完结了多项要害技能攻关和技能转让,为国家和区域的科技前进和社会经济展开做出了重要奉献。

重庆日报:在产学研协作方面,试验室有哪些作用?

罗均:一直以来,不露锋芒与长安、重庆机床、姑苏绿的、中技克美等公司坚持相得益彰协作,联合进行理论研讨与产品开发,多项专利技能完结了产业化运用,专利转让超越5000万元。

比方,不露锋芒在兆瓦级风电齿轮箱、大功率船用齿轮箱、谐波减速器等规划理论、制作与产业化方面,都活跃进行校企联合,完结了产业化运用。

还有在高功用齿轮加工方面,试验室所研宣布的高端智能制作体系与配备,处理了高功用齿轮加工制作难题,打破了美国、德国等专利技能壁垒和商场独占,完结高功用齿轮加工技能的自主可控;在航发叶片精细加工方面,试验室研宣布了世界首台七轴联动砂带磨床,并拓宽至多种类混流、多工序集成的智能磨削配备,完结了叶片高端数控砂带磨削配备从“零”到“系列化”的跨过。

重庆日报:在多年的展开中,试验室也培育了不少人才?

罗均:是的。试验室具有机械工程一级国家要点学科,设有机械规划及理论、机械制作及其主动化、机械电子工程、车辆工程4个博士点和机械工程博士后流动站。

试验室现有14个研讨团队,210名固定研讨人员,其间包含在世工程院院士、国家级中青年领军专家30人,具有6个科技立异团队,在读研讨生1209人,在站博士后54人,是国内机械传动范畴高层次人才最为会集的研讨组织。

内容来历:重庆日报

编辑整理:刘洪春 彭渝

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