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高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备研发与应用通过验收

时间:2019-07-01 19:01 来源:未知 作者:admin 阅读:

12月1日,由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)牵头负担的“十二五”国家重大仪器专项项目“高端动力装置扭矩和速率丈量仪器装备的研发与应用”在中国计量院昌平院区通过了科技部组织的专家验收。

  项目建设了包罗20 kN·m高准确度大扭矩尺度装置、双天线雷达测速仪、加速率计动态特征校准装置在内的成套科学仪器,攻克了空气轴承制造、无扰动质量参数丈量等要害焦点手艺,大幅提高了我国高端动力装置的要害参数丈量能力,为我国轨道交通、高端船舶等焦点动力部件的自主设计制造和工业化开发提供了全套解决方案,实现了以高新手艺引领相关装备制造业的转型升级。

  高端动力装备是先进交通运输装备、大型发电装备和细密加工机械等重大成套手艺装备的心脏,在装备制造业中占有举足轻重的职位。为保障动力装置的事情能力、效率、运转寿命和宁静性,必须对传动轴等基础部件的扭矩、转速等要害参数举行准确丈量。现在,我国高端动力装备在设计、制造对扭矩、转速等要害参数的丈量仍然依赖于入口高端仪器。这严重制约了我国高速列车转向架、大型船舶推进系统、航空发念头、风力发电机组等高端装备焦点部件的完全自主设计和研发。为此,中国计量院在“十二五”国家重大仪器专项的支持下,针对高端动力装备对转矩、速率等要害参数的丈量需求,睁开了对相关科学仪器的研发与应用研究。

  据项目卖力人,中国计量院力学与声学计量研究所所长张跃研究员先容,以大型舰船为例,其推进系统的传动主轴通常需要蒙受几十千牛米的扭矩。舰船快速灵活时,瞬时扭矩甚至可高达十几万牛米。若是不能对扭矩、速率举行快速高准确度丈量和控制,将损伤传动主轴、降低装备使用寿命,严重时可直接导致主轴失效。

  2012年,中国计量院在近四十年的扭矩计量履历基础上,经重复论证,提出了基于新型结构的20 kN·m高精度大扭矩尺度装置设计方案。

  “为减小支持部件带来的摩擦扭矩、提高丈量准确度,我们选择接纳静压空气轴承来替换传统的刀口支持。但承载力高达20 kN·m的空气轴承,其时纵然是德国也不具备加工能力。”张跃先容说。

  为此,中国计量院与互助单元专门就静压空气轴承制造工艺睁开了重点攻关。经近4年的起劲,项目组战胜了质料处置惩罚、几何量丈量、细密加工和装配等难题,实现了大尺寸、超高精度、超低摩擦扭矩空气轴承的自主研制,使我国空气轴承制造手艺水平周全逾越入口产物,不仅承载能力高、支持状态稳,而且越发节能。

  除减小轴承支持部门引入的不确定度分量外,该装置还充实思量了力臂、砝码平分量引入的不确定度,研发出一系列具有自主知识产权的力臂系统、悬挂系统、砝码加载系统和扭平机构等细密机械和测控系统,并实现了扭矩丈量历程的全自动控制。为保障砝码量值的准确可溯源,项目组还自主研发了一套高准确度大质量参数丈量装置,首次在海内实现了最高2000 kg的F1品级砝码的准确称量。

  停止项目验收时,20 kN·m高精度大扭矩尺度装置的丈量规模到达了100 N·m~24 kN·m,不确定度优于0.002%(k=2),综合手艺指标国际领先。该装置将我国扭矩基准装置的丈量上限从5 kN·m扩大到24 kN·m,解决了高端动力装备等对大扭矩量值的溯源问题,打破了大扭矩丈量仪器和空气轴承等焦点部件完全依赖入口的局势,为我国相关装备的自主设计研发提供相识决方案和手艺保障。

  此外,项目还乐成研制了速率丈量规模(20~350 km/h)的双天线雷达测速仪和加速率计动态特征校准装置,为我国高速铁路能力提升、国产汽车宁静气囊加速率计自主研发和产物化提供了主要手艺支持。

  现在,项目建设的大质量参数丈量装置已服务于国家863企图项目燃料电池-氢气电池的能效剖析,空气轴承、扭矩尺度装置和宁静气囊加速率计校准装置等也已形成面向工程化、工业化的手艺档案,将连续驱动引领我国相关制造业提质升级和创新生长。
  

高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备研发与应用通过验收

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