机械学院科技成果培育卓有成效,获国家奖1项、省部级一等奖3项

2021-01-12 09:35:43

机械工程学院充分发挥党建引领作用,深入落实学院“科技成果培育计划”,精准对接国家战略与地方实体经济发展需求,注重科研特色凝练和标志性成果培育。2020年,学院共申报国家级、省部级(含行业协会)科技奖励15项,共计获国家科技进步二等奖1项(待颁奖);省部级科技成果特等/一等奖3项,获得国家奖申报资格,为历史最好水平;其他省部级科技奖励一/二/三等奖6项。

袁巨龙教授团队的成果“高性能滚动轴承加工关键技术与应用”获国家科技进步二等奖,姚建华教授团队的成果“高质高效激光表面改性技术及其工业应用”获浙江省科学技术发明一等奖,阮健教授团队的成果“二维(2D)电液流量伺服阀关键技术及应用”获中国机械工业科学技术发明一等奖,董红召教授团队的成果“城市公交一体化系统智能物联协同控制关键技术与应用”获中国商业联合会科学技术特等奖。



高性能滚动轴承加工关键技术与应用

高性能滚动轴承是装备制造业的关键基础件。滚动体与滚道的精度和表面质量直接决定了轴承的服役性能,如何实现高精度一致性和高表面质量是轴承加工的世界难题。成果针对上述难题,在高精度滚动体高一致性成形方法、滚动面高表面质量加工技术、轴承加工与性能评测装备方面取得了重大创新与突破,并实现了高性能滚动轴承制造产业化。

该成果获授权发明专利57件、软件著作权9件,形成轴承制造及评测国家/行业标准110项,出版著作3部、发表论文120篇,建立了高性能滚动轴承加工新理论和技术体系。研制的航天高性能轴承打破了国外技术封锁,已在海洋卫星、神舟飞船、天宫空间站、运载火箭等成功应用,市场占有率90%以上。大规模产业化的民用精密低噪音轴承国内市场占有率60%以上,并出口到欧美国家。近三年高性能轴承销售收入117.34亿元,利润11.51亿元。经同行专家鉴定:“成果总体达到国际先进水平,其中,轴承球高一致性加工技术与装备为国内外首创,达到国际领先水平”。该项技术的成功应用对推动轴承行业高质量发展具有实质意义。

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利用项目技术加工的高性能轴承核心元件(左起陶瓷球、圆柱滚子、套圈)


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项目研发的高性能滚动轴承



高质高效激光表面改性技术及其工业应用

针对现有高端装备核心部件表面改性技术质量控制难、效率低及传统表面改性高能耗高污染的行业共性问题,该成果提出了基于恒稳电-磁场和超音速动能场复合的高质高效激光表面改性原理,并开发了相应的专用装备及工艺。发明的超音速激光沉积技术,突破了单一激光改性的材料限制,大幅提高了表面改性效率,实现了以金刚石作为增强颗粒的高硬度金属基复合材料的高效率微锻态激光沉积;发明的恒稳电—磁场协同激光改性技术,突破了单一激光改性工艺调整的极限,获得形性可控且100%致密的激光熔覆层;发明的基于能量场复合改性关键单元及可移动式装备,实现了快速响应的现场改性,降低了超大型部件表面改性的成本和转运带来的风险,避免了大量停机损失。成果技术已在能源动力、石油化工等行业的转子、叶片、高端阀门等工业核心部件制造中实现产业化应用,应用于高性能舰船驱动单元、神华宁煤十万空分装置等百余项重大工程,累计处理零部件55万余件,近三年累计新增直接经济效益17.86亿元,获间接经济效益8.54亿元,大面积替代了电镀、化学热处理及热喷涂等传统表面技术,开启了激光复合制造的热点研究,推动并引领了我国激光表面技术的发展,对我省乃至国内高端装备制造行业的技术进步和产业结构升级起到显著的推动作用。

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系列化激光表面改性专用送粉头


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模具的激光现场表面改性


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大型转子轴的激光现场再制造


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超音速激光沉积金刚石-Ni60复合材料



二维(2D)电液流量伺服阀关键技术及应用

成果基于双自由度的思想发明了液压伺服螺旋机构,实现了阀芯角位移输入和直线位移之间的转换和功率放大,构建了二维(2D)流量伺服阀位置直接反馈的线性和非线性设计理论,提出了二维(2D)电液流量伺服阀的跟踪控制算法和数字补偿控制理论,研制了二维(2D)电液流量伺服阀。二维(2D)电液流量伺服阀,功重比提高三倍,抗污染能力提高了5-6级,取得了可观的经济效益。成果提供了一种高端电液伺服控制的新方法,推动并引领了我国电液伺服控制技术的发展,促进了学科进步,同时也培养了一批高层次的液压专业人才。



城市公交一体化系统智能物联协同控制关键技术与应用

成果以交通数据感知为纽带,提出并研究了紧密整合城市公交汽车及公共自行车系统资源的公交一体化系统物联协同控制关键技术,从顶层模型算法到物联协同控制的硬件模块,通过系列发明和创新研究,开发了支撑公交一体化的机电控制硬件设备和信息系统,实现了“端到端”的公交出行服务系统,为缓解城市交通拥堵提供了新颖的公交解决方案和支持技术。该项成果由浙江工业大学联合杭州金通科技集团股份有限公司、浙江广播电视大学等单位共同完成。

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PBS数据分析与智能平衡综合调度系统


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公交车运行状态的交通感知和诊断


机械工程学院为充分调动广大教师和科研团队的积极性和创造性,鼓励广大教师和科研团队积极申报科技成果奖励,增强学院整体科研实力,加快一流学科建设,出台《机械工程学院“科技成果奖励培育计划”实施办法》,成效显著。近两年,机械工程学院共申报国家级、省部级各类奖励30余项,获国家科技进步二等奖1项、省部级科学技术一/二/三等奖20余项。

责任编辑:党员之家

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    机械工程学院充分发挥党建引领作用,深入落实学院“科技成果培育计划”,注重科研特色凝练和标志性成果培育。
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