[00382302]45MN大型快速锻造液压机组研制

该项目属于机械制造工艺与设备学科中塑性加工工艺与设备技术领域。项目针对中国自由锻造设备不能满足装备制造业快速发展以及新型材料、船舶、航空航天和武器装备等关键锻件质量要求，相关关键技术被国外垄断，只能依靠价格昂贵进口设备的现状，在国家和省科技计划支持下，历经十多年跨省产学研结合，研发了具有自主知识产权，替代进口，价格低廉，适用性强的大型装备45MN快速锻造液压机组。该机组可在高压(＞32MPa)、大流量(＞50000升/分)、大运动惯量(＞100吨)、大负载变化(0-5000吨)、高频次换向(80-100次/分钟)、工作环境差、连续工作时间长条件下，实现控制精度达到±mm，并且液压冲击小，高质量稳定运行，攻关取得如下创新成果：提出了基于大通径电液比例插装阀的快速锻造液压机液压伺服控制技术，自行研制液压伺服控制系统。解决了机组液压系统的流量大、高频次、动作转换快，液压冲击大等难题，有效提高系统的快速性与平稳性。提出了快速锻造液压机组控制的预测型多模式模糊控制技术，研发了预测型多模式模糊控制系统。实现在80-120次/分钟换向时，控制精度达到±1mm，机组运行平稳，实现高精高效控制。进行了快速锻造液压机组控制系统体系结构、冗余容错、故障检测等控制技术研究，研发了基于现场总线技术的计算机控制系统。实现了集中监控、分散管理和分散控制，提高了系统可靠性，满足了锻造生产连续作业要求。研发了操作机钳杆自动平衡系统，实现了操作机钳杆与压机运动同步浮动，实现连续锻造。解决了操作机与主机协调运动、缓冲锻造力、锻件变形力的问题，并使之具有良好“缓冲和回弹”功能。研发反向无间隙行走系统，提高了操作机运行精度(旋转精度±1°，行走精度±5mm)。主机设计采用可调方形导向和双球铰柱塞结构；并在活动梁上对称设置位移传感器，实时检测和全程监控活动梁的位移，并检测偏心载荷，解决了锻造过程偏心载荷对主机立柱、主油缸导向和密封的影响问题。提高了主机抗偏载能力和控制精度，延长了主机使用寿命。项目申请包括已受理6项发明专利在内的14项目知识产权保护，获实用新型专利6项、外观设计专利1项、软件著作权1项。论文11篇，出版材料锻压工程师资格考试指导书一部。“45MN大型快速锻造液压机组”项目被列入国家科技支撑计划项目；项目负责人获国家科技部《“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖》奖项。该机组主要技术指标达到或超过国外同类产品，且价格仅为国外产品的1/3-1/2，打破了国外技术垄断。在国内外销售9套，实现销售收入4.12亿元，产值4.05亿元，利税8240万元，市场占有率达85%，有效提升了中国锻造行业技术水平(如解决了中国某新型战机锻件、高速列车车轴锻件等制造问题)。项目共培养博士2人，硕士15人，工程技术人员70余人以及数百名多层次、跨学科专业应用人才。