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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 安全活門組件裝配檢測(cè)裝置
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品設(shè)計(jì)了一款基于機(jī)電智能控制系統(tǒng)的小型便攜式安全活門組件裝配檢測(cè)裝置。顛覆了傳統(tǒng)基于液壓系統(tǒng)的測(cè)試方法，實(shí)現(xiàn)軍用飛機(jī)上微壓差安全活門打開壓力、活門開度及工作溫度的精確測(cè)量。具有精度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、人機(jī)交互性及便攜性好等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)不同型號(hào)安全活門，經(jīng)過匹配的工裝設(shè)計(jì)后，可把本裝置的裝配檢測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用到航天、船舶、汽車等其它軍用、民用領(lǐng)域。
- 詳細(xì)介紹：
- 針對(duì)目前國(guó)內(nèi)基于液壓系統(tǒng)的安全活門組件裝配檢測(cè)裝置存在測(cè)量精度低及可靠性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，成本高等問題，本作品設(shè)計(jì)了一款基于機(jī)電智能控制系統(tǒng)的小型便攜式安全活門組件裝配檢測(cè)裝置。本裝置采用卸荷技術(shù)，消除了外力對(duì)活門打開壓力測(cè)量精度的影響；采用快速裝卸技術(shù)，使得活門裝配檢測(cè)效率大大提高；采用重復(fù)定位精度保證技術(shù)、自檢及自校準(zhǔn)技術(shù)，較大提高裝置的智能性與可靠性；采用靈巧高精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高安全活門裝配檢測(cè)的精度。實(shí)現(xiàn)了對(duì)軍用飛機(jī)微壓差安全活門打開壓力、活門開度及工作溫度的精確測(cè)量，并具有抗干擾能力強(qiáng)，人機(jī)交互性好、體積小，操作簡(jiǎn)潔，便攜性好等優(yōu)點(diǎn)，能滿足安全活門在生產(chǎn)檢測(cè)、產(chǎn)品大修、外場(chǎng)檢修等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)安全活門裝配檢測(cè)的需求。解決了目前國(guó)內(nèi)基于復(fù)雜液壓系統(tǒng)的安全活門檢測(cè)裝配裝置測(cè)量精度及效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高、通用性差等問題，突破了國(guó)外對(duì)我國(guó)軍用飛機(jī)安全活門裝配檢測(cè)技術(shù)的嚴(yán)格封鎖，提高了國(guó)內(nèi)安全活門組件的裝配檢測(cè)水平，解決我國(guó)航空事業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展的“瓶頸”，具有十分重大的意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的： 針對(duì)軍用飛機(jī)上微壓差安全活門，首次提出并研制了一款新型的基于機(jī)電智能控制的安全活門裝配檢測(cè)裝置，具有精度高、結(jié)構(gòu)小巧、造價(jià)低、便攜性好及通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使國(guó)內(nèi)安全活門組件的裝配檢測(cè)技術(shù)突破國(guó)外技術(shù)封鎖，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 基本思路： 通過設(shè)計(jì)一套高精度的小型便攜式安全活門裝配檢測(cè)控制操作臺(tái)和一臺(tái)活門組件智能測(cè)試儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全活門打開壓力、活門開度及工作溫度的精確測(cè)量，自行設(shè)計(jì)的安全活門上位機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)活門組件裝配及檢測(cè)工作的在線檢測(cè)與通信，生成實(shí)時(shí)測(cè)試報(bào)告等。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1）裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈巧、便攜性好：樣機(jī)總體重量約為20kg，尺寸為400*300*100mm，相比傳統(tǒng)測(cè)試設(shè)備節(jié)約面積達(dá)70%~90%，良好實(shí)現(xiàn)便攜。 2）測(cè)試精度和可靠性高：國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)測(cè)試裝置的活門檢測(cè)精度為10%~20%，而本裝置的壓力精度為2.5%，開度精度為1%，溫度精度為0.1%。 3）通用性強(qiáng)：通過匹配的工裝設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型的安全活門進(jìn)行開度、壓力及溫度的精確測(cè)試。 關(guān)鍵技術(shù)： 1）小信號(hào)提取與檢測(cè)技術(shù)； 2）自檢自校準(zhǔn)技術(shù)； 3）重復(fù)定位精度保證技術(shù)； 4）卸荷及快速裝卸技術(shù)； 5）精密恒流源發(fā)生技術(shù)。 樣機(jī)指標(biāo)： 1）打開壓力范圍0.028~0.035MPa，精度為0.001MPa； 2）活門開度范圍4~4.5mm，精度為0.05mm； 3）工作溫度范圍0~100oC，精度為0.1 oC。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，國(guó)內(nèi)安全活門組件裝配檢測(cè)裝置均是基于液壓系統(tǒng)的裝配檢測(cè)裝置，其液壓系統(tǒng)一般利用液壓泵、各種控制閥、壓力計(jì)等工具測(cè)量安全活門的打開壓力，但只是定性測(cè)量，而非定量測(cè)量。傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備造價(jià)較高（價(jià)格幾萬至幾百萬元），占地面積大（幾平方米至幾十平方米），精度較低（一般為10%~20%），通用性差。 本作品首次提出了以微壓差安全活門為研究對(duì)象，以機(jī)電一體化技術(shù)理論為基礎(chǔ)，采用輕便、模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使裝置具有良好的便攜性與通用性；采用重復(fù)定位精度保證技術(shù)、自檢及自校準(zhǔn)技術(shù)，較大提高裝置測(cè)試精度及可靠性；采用快速裝卸技術(shù)，使得活門裝配檢測(cè)效率大大提高。實(shí)現(xiàn)了對(duì)安全活門打開壓力、活門開度及工作溫度的精確測(cè)量。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2011年6月14日在陜西省舉行的第八屆西安“高新杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中獲得特等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、圖紙、磁盤、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 安全活門在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油伺服控制裝置、引氣裝置、空調(diào)系統(tǒng)、增壓控制系統(tǒng)、APU輔助動(dòng)力裝置中有著廣泛的應(yīng)用。據(jù)調(diào)查報(bào)告顯示，每年大約有上千萬只安全活門報(bào)廢，特別是每年都有大量的民用飛機(jī)、軍用飛機(jī)、船舶、汽車使用的關(guān)鍵型號(hào)安全活門需要返廠定期檢修或維修。而目前國(guó)內(nèi)基于液壓系統(tǒng)的安全活門檢測(cè)設(shè)備存在效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作工藝繁多、成本高等缺點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，嚴(yán)重制約了我國(guó)航空、航天、航海等領(lǐng)域的快速發(fā)展。本作品為基于機(jī)電智能控制的安全活門裝配檢測(cè)裝置，通過采用小信號(hào)提取處理技術(shù)、重復(fù)定位精度保證技術(shù)、自檢及校準(zhǔn)技術(shù)、穩(wěn)定的控制算法設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)安全活門打開壓力、活門開度及工作溫度的精確測(cè)量。裝置具有測(cè)試精度高，成本低，便攜性好，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。而且針對(duì)不同型號(hào)安全活門，經(jīng)過匹配的工裝設(shè)計(jì)后，可以把本裝置的裝配檢測(cè)技術(shù)推廣到航天、船舶、汽車等其它軍用、民用領(lǐng)域。據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)暫無同類測(cè)試裝置，社會(huì)需求量大，市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。
同類課題研究水平概述
- 由于我國(guó)的航空事業(yè)起步較晚，技術(shù)較為薄弱，對(duì)安全活門的裝配檢測(cè)技術(shù)研究處于剛起步狀態(tài)，國(guó)外對(duì)我國(guó)軍用飛機(jī)上的安全活門裝配檢測(cè)技術(shù)也一直嚴(yán)格封鎖，對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)也十分少。通過對(duì)國(guó)內(nèi)多家安全活門生產(chǎn)裝配廠和軍用飛機(jī)大修廠進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)軍用飛機(jī)上的安全活門的裝配和檢測(cè)仍采用傳統(tǒng)基于液壓系統(tǒng)的測(cè)試裝置。傳統(tǒng)裝置存在體積大，功耗大，精度低，生產(chǎn)成本高，檢修困難等問題，嚴(yán)重制約了活門生產(chǎn)廠家的效益，也在一定程度上制約了檢修活門組件能力的提高。尤其隨著我國(guó)航空事業(yè)快速發(fā)展，安全活門的精度指標(biāo)要求更高，而目前傳統(tǒng)基于液壓系統(tǒng)的測(cè)試裝置已不能滿足要求。 相比之下，美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯航空事業(yè)發(fā)展較早，技術(shù)成熟。普遍采用基于復(fù)雜液壓控制系統(tǒng)的安全活門測(cè)試設(shè)備，但因體積較大，便攜性差，不利于外場(chǎng)檢測(cè)；且大多為專用檢測(cè)設(shè)備，通用性差，不便于推廣。因此，國(guó)外航空強(qiáng)國(guó)不斷的采用新的檢測(cè)方法，提高活門裝配及檢測(cè)精度，且更加注重產(chǎn)品的通用性及實(shí)用性。 安全活門的裝配檢測(cè)技術(shù)從早期的人工裝配檢測(cè)，逐步發(fā)展到簡(jiǎn)易的液壓測(cè)試臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的是基于復(fù)雜液壓控制的安全活門測(cè)試系統(tǒng)，而基于機(jī)電智能控制的安全活門測(cè)試系統(tǒng)成為發(fā)展趨勢(shì)。 本小組主要針對(duì)軍用飛機(jī)上微壓差安全活門，提出了一款新型的基于機(jī)電智能控制的安全活門裝配檢測(cè)方案，使其具有控制技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)小巧、精度高、造價(jià)低、操作方便以及便攜性好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于改變當(dāng)前現(xiàn)狀十分迫切。
