高压大功率航空柱塞泵关键技术与应用
成果名称 | 高压大功率航空柱塞泵关键技术与应用 | |||
成果登记号 | 知识产权 | |||
完成单位 | ||||
序号 | 单位名称 | 通讯地址 | ||
1 | 浙江大学 | 浙江省杭州市西湖区浙大路38号 | ||
2 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 江苏省南京市江宁区水阁路33号101楼能源传动部102 | ||
3 | 北京航空航天大学 | 北京市海淀区学院路37号工程训练中心东配楼414 | ||
完成人 | ||||
序号 | 姓名 | 工作单位 | 对成果的贡献 | |
1 | 欧阳小平 | 浙江大学 | 项目总负责 | |
2 | 卢岳良 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 创新点1234 | |
3 | 王岩 | 北京航空航天大学 | 创新点134 | |
4 | 郭生荣 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 创新点1234 | |
5 | 陈金华 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 创新点123 | |
6 | 柯兵 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 创新点123 | |
成果公报内容(成果简介、创新突破点、同行认可、引用情况、应用情况等) | ||||
高压大功率柱塞泵是航空液压系统的“心脏”,直接影响飞机的安全性、可靠性和经济性,是制约我国航空装备发展的“卡脖子”问题。高性能航空柱塞泵长期以来被美国两大公司垄断,无法引进或通过技术合作解决。因此,开展高可靠高压大功率航空柱塞泵关键技术的研究,对于我国国防建设、国家安全、先进制造打破垄断封锁具有重要意义。 该项目团队以浙江大学国家电液工程研究中心为依托,联合北京航空航天大学和中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心,历经十余年,围绕多级压力控制、压力脉动抑制、回油热控和动密封等技术难题进行持续攻关,在重大工程高可靠高压大功率航空柱塞泵关键技术方面取得重大突破,并获得多项技术发明: (1)在国际上首创了恒压变量航空柱塞泵三级压力架构和控制技术,提出了变量调节机构阻尼优化方法,解决了柱塞泵工作压力与液压系统功率需求的匹配难题,实现了(28/21/6)MPa三级压力稳定切换;使泵在系统中的工作效率提升了25%以上,寿命提高了50%以上; (2)揭示了航空泵斜盘控制组件与压力脉动之间的耦合规律,提出了一种集成于恒压变量泵的压力脉动缓冲器设计方法,发明了出口串并混合式压力脉动衰减器,实现了泵出口压力脉动双幅值降低60%以上,解决了飞机液压能源系统高压力脉动引起的飞机安全性问题; (3)提出了内置摆线泵强制回油式航空柱塞泵热控制方法,实现了柱塞泵壳体回油温度大幅下降;揭示了机载工况下钢-石墨组合的柱塞泵机械密封稳定性规律,发明了机械密封预紧力自补偿调整方法,提高了航空柱塞泵密封的寿命和可靠性。 该项目成果已在中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所、中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所等研制的飞机上获得批量应用;该项目相关技术已在安徽滁州经纬装备科技有限公司、江苏常州恒立液压、浙江宁波汉商等公司的产品上获得应用。近三年新增产值10.1亿元,利润2.7亿元。 获授权发明专利20项,主编航空行业标准1项,出版著作3部,发表Web of Science收录论文10篇,中文论文9篇,国际会议特邀大会报告4次,培育国防卓青1名。2019年获中国航空学会科技进步一等奖、2015年获机械工程学会科技进步一等奖、。李培根院士和顾佩华院士等鉴定该项目“多项技术填补了国内航空液压泵空白,成果总体技术达到了国际先进水平”。 | ||||
评价(鉴定、验收)委员会名单 | ||||
序号 | 姓名 | 单位 | 专业领域 | 职称 |
1 | 李培根 | 华中科技大学 | 机械工程 | 院士 |
2 | 顾佩华 | 天津大学 | 机械工程 | 院士 |
3 | 戴国强 | 科技部情报部 | 情报管理 | 正高 |
4 | 沈功田 | 中国特种设备检测研究院 | 机械工程 | 正高 |
5 | 刘辛军 | 清华大学 | 机械工程 | 正高 |
6 | 朱国力 | 华中科技大学 | 机电工程 | 正高 |
7 | 姚建华 | 浙江工业大学 | 机械工程 | 正高 |
8 | 陈本永 | 浙江理工大学 | 机械工程 | 正高 |
9 | 陈国金 | 杭州电子科技大学 | 机电工程 | 正高 |
组织评价单位:3211计量站 | ||||
评价(鉴定、验收)意见 | ||||
2021年5月15日,浙江省技术经纪人协会在杭州组织召开了由浙江大学、北京航空航天大学、中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心等单位共同完成的“高压大功率航空柱塞泵关键技术与应用”项目科技成果鉴定会。鉴定委员会听取了项目的研究情况、技术总结、科技查新、检测检验和用户使用等报告,经讨论,形成鉴定意见如下: 1. 提供的项目鉴定资料齐全、规范,符合鉴定要求。 2. 项目发明了大功率恒压变量航空柱塞泵三级压力控制技术,实现了28 MPa、21 MPa和6 MPa三级压力恒压切换和高功重比(6 kW/kg),显著提高了飞机液压系统工作效率;发明了出口串并混合式压力脉动衰减器,大幅降低了航空柱塞泵压力脉动;提出了内置摆线泵强制回油式航空柱塞泵热控制方法,实现了柱塞泵回油温度大幅下降;揭示了机载工况下钢-石墨组合的柱塞泵机械密封动态特性及密封稳定性规律,发明了机械密封预紧力自补偿调整方法和装置,提高了航空柱塞泵密封的寿命和可靠性。 3. 项目研制了YZB-85、YZB-56等大功率多级压力航空柱塞泵,在多种类型与型号军机上得到批量应用,项目已获授权国防专利2项,国家发明专利13项,制定行业标准2项,发表科技论文20篇,出版著作2部。 4. 经国防科技工业3211二级计量站对“高压大功率航空柱塞泵”(编号:JY2020-85-JB01)进行检测,所测指标与国外先进的航空柱塞泵相当,在效率和热控制技术方面优势明显。在多家单位使用后,取得了显著的经济与社会效益。 综上所述,鉴定委员会认为项目多项技术填补了国内航空液压泵空白,成果总体技术达到了国际先进水平,其中在效率和热控制技术指标方面达到国际领先水平,同意通过鉴定。 |