2021年度中国液压液力气动密封行业技术进步奖综述

作者：中国液压气动密封件工业秘书处。

摘要：2021年度中国液压液力气动密封行业技术进步奖的突出特点是：申项目整体技术水平再创新高；产学研用项目已实现产业化；行业企业重视核心自主知识产权，申项目所拥有的专利总数达到228项，拥有专利的项目占申项目总数的比例达到100%；产品升级换代、替代进口、产业化效果显著，应用前景十分广阔。

关键词：技术进步奖；科技创新；自主知识产权

引言

2021年是中国共产党成立100周年，是“十四五”规划开局之年，也是全面建成小康社会、开启全面建设社会主义现代化国家新征程的关键之年。中国液压液力气动密封行业企业坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，抓住世界新一轮科技革命和产业变革机遇，深入实施创新驱动战略，顺应“互联 +”时代潮流和产学研用一体化发展，成绩斐然，涌现出一批具有标志性意义的科技成果。

表1 2021年度液压液力气动密封行业技术进步奖获奖项目

本年度行业技术进步奖的突出特点是：申项目整体技术水平再创新高；产学研用项目已实现产业化；行业企业重视核心自主知识产权，申项目所拥有的专利总数达到228项，拥有专利的项目占申项目总数的比例达到100%；产品升级换代、替代进口、产业化效果显著，应用前景十分广阔。

按行业统计，液压行业获奖13项，液力行业获奖3项，气动行业获奖4项，密封行业获奖5项。按奖励类别统计，技术发明成果获奖项目4项，其中：一等奖1项，二等奖2项，三等奖1项；技术进步成果获奖项目20项，其中：一等奖2项，二等奖6项，三等奖12项；软科学标准类获奖1项，获得三等奖。

高端液压件继续在重大技术装备上突破发展

本年度，液压行业技术进步奖共评选出优秀获奖项目13项，其中：一等奖1项，二等奖5个，三等奖7项。

1.1“海洋平台液压升降作业关键技术研究与示范应用”项目

“海洋平台液压升降作业关键技术研究与示范应用”项目荣获本年度中国液压液力气动密封行业技术进步奖一等奖，由浙江海洋大学、山东建筑大学、中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司和金海智造有限公司组成产学研用联合创新团队共同完成。

该项目针对海洋平台升降系统基本被国外大公司所垄断的局面，通过关键技术攻关研究研制出一套90米动力定位海洋工程平台液压升降系统。升降桩腿时，动力定位系统可与升降系统同时工作，避免平台接近漂浮状态时，发生不稳定状态，桩腿撞击海底或与周围平台碰撞，有效保护平台升降装置的结构安全，实现海洋工程平台安全可靠、平稳升降与插拔桩。

该项目有以下主要科技创新：

◆1) 国内外首创了一座陆上大型自升式海洋模拟平台

该项目创新发明了一座陆上大型自升式海洋模拟平台，突破了地基沉降引发载荷巨变、升降结构破坏的安全保护技术，通过桩腿底部加装地基沉降模拟机构，将平台升降系统、桩腿和海底三者耦合一体，实时感知海底沉降引发的平台结构和升降系统性能变化影响，通过沉降机构的伸缩，模拟不同海底承载能力情况、不同的桩腿沉降速度与幅度，实现自升式平台穿刺事故诱因实时反演，保障平台海上安全作业。

◆2) 突破了升降安全控制、制动、平衡三重保护技术

该项目针对平台升降止动、桩腿下放海底瞬间对关键结构冲击的突出难题，研制出了一种无冲击液压控制、平衡与制动三重保护回路。在平衡阀开启前，制动器完成释放动作，平衡阀的缓冲调节功能，可将桩腿撞击海底的冲击力有效化解，消除系统油压突增突减现象，避免桩腿将遭受的突增外力传递到平台而产生巨大冲击破坏。

◆3) 开发了平台升降机构制造新工艺与驱动模块标准单元

该项目针对升降系统回路多样性和诊断维护的复杂性，为提高可靠性，通过建模液压仿真优化研究，开发了升降驱动模块标准单元、柱腿焊接工艺、柱腿吊装工艺、柱腿制作与安装工艺，实现了升降液压回路全部单元标准化，保障了平台升降同步控制和快速故障诊断能力。

◆4) 研发了一种可控喷冲系统，突破了高、中、低三种压力难以水气共用的关键技术

即使在恶劣、浑浊的浅水海域，该项目也能快速实现桩靴全方位防堵与解堵喷冲，避免平台拔桩失败的重大事故。

◆5) 创建了互联 +海洋工程装备+陆地控制中心快速应急安全作业响应模式

该项目采用多参数信息采集融合与转换技术，通过互联与陆地控制中心对接，完成包括升降系统、海洋平台桩腿结构应变、海底地基承载能力关键技术数据的采集分析，不同时间的作业缓存数据文件存储、警，科学地评价平台安全工作状态，实现恶劣海况下平台远程控制，即使现场人员落水，也能够远程分析控制，做出正确科学决策，避免灾难加剧发生。

综上所述，该项目解决了如下关键科学问题：

◆1) 自升式海洋平台插桩动态模拟关键导向与海底超硬土层真实模拟技术

为突破土工海底试验难以再现各种土层强度的技术瓶颈，实现平台插桩动态模拟，将海底真实情况复制到陆地，需要对桩腿施加足够的载荷，才能对海底地基产生足够的插桩压力，从而可以实现硬—软土层交替的真实模拟，目前自升式海洋平台遭遇硬土层时，插桩阻尼约在10MPa以上，为此，需要对已有陆地自升式模拟海洋平台进行下述技术攻关研究：

（1）自升式海洋试验平台地基加固技术；

（2）自升式海洋试验平台桩腿导向技术；

（3）海底插桩阻尼油缸与超硬土层真实模拟匹配技术；

（4）自升式海洋平台压载与安全救助技术。

◆2) 灾难工况下自升式平台海底插桩阻尼模拟参数采集与处理技术

为了将海底地基真实情况复制到陆地，需要进行地基土层参数的采集处理，特别是针对灾难工况下平台插桩模拟，需要选取有代表性的海域地基参数，并且需要合理处理转换为伺服控制信号，模拟结果才能更好的反映真实插桩情况。

◆3) 自升式海洋平台插桩动态仿真与数据采集与分析技术

为了确立液压伺服控制策略，通过AMESim和MATLAB/Simulink建立联合仿真，再现实海况下自升式平台插桩工作状态，为液压伺服系统控制策略的建立提供参考。同时，为了在自升式海洋平台插桩动态情景模拟过程中，全面地识别平台插桩作业安全风险因子，需要进行测控数据采集分析技术开发，获得可靠有效实验数据，开发出科学、高效、快速救助平台的安全技术。

该项目成果属国内外首创，已获授权发明专利8项：其中美国2项，中国6项；发表相关论文10余篇（SCI高被引1篇）。成果融合了机械液压、海工、测控等多学科技术，有效保障了自升式海洋平台安全作业，多座海洋平台接受培训并加装了可控喷冲，新增经济效益相当可观，为我国海工装备的安全及海洋油气开发做出了突出贡献。

1.2“工程机械液压和传动系统节能与可靠性技术开发及应用”项目

“工程机械液压和传动系统节能与可靠性技术开发及应用”项目荣获本年度中国液压液力气动密封行业技术进步奖二等奖，由广西柳工机械股份有限公司、柳工柳州传动件有限公司和柳州柳工液压件有限公司共同完成。

该项目以装载机为切入点，抓住装载机的核心关键零部件——液压系统和传动系统，展开节能与可靠性技术研究，通过产品创新技术和试验创新技术，完成预期创新成果。

该项目有以下创新点：

◆1) 工程机械液压系统节能与可靠性技术提升

(1) 阀后补偿电液比例负载敏感技术，动臂浮动下降时能量回收技术。通过对阀后补偿电液比例负载敏感技术研究，对补偿阀芯复位弹簧刚度和相关阻尼孔进行优化，实现在流量饱和状态下多执行机构同时动作，流量按比例分配，执行机构协调动作，以实现装载机转斗与动臂复合动作，提升工作效率。

声明：本站部分文章内容及图片转载于互联、内容不代表本站观点，如有内容涉及版权,请您尽早时间联系jinwei@zod.com.cn

2021年度中国液压液力气动密封行业技术进步奖综述

相关推荐