一、金属切削机床与刃具 安徽机床工具的生产始于1952年,当年生产18英寸牛头刨床与立式钻床。1963年,省机床工具行业确定重点发展镗铣床、树脂砂轮等产品,开始刃具和机床附件的生产。1970年后进一步扩大行业规模,开拓了量具、铸造机械、机床电器和木工机械等新的生产领域,基本上能成套装备小型机械工厂,但产品水平低,大多数是仿制苏联四五十年代的产品,在一定程度上解决了当时机械工业的急需。 80年代初,机床工具行业进行调整,按照专业化生产的原则发展各自的优势产品,采用数控、数显技术,相继研制了M A 428立式珩磨机、T 6913镗铣床、中小型多功能机床等一批水平较高的产品,并有多种产品远销到国际市场。 〔卧式镗床与落地镗床〕 1977年,芜湖重型机床厂自行设计、生产的“T 6113卧式镗床”与“T 6213落地镗床”,均设有液压预选、夹紧装置,电气集中控制,工作台光学4点定位、光学读数。这两种机床的主轴直径均为130毫米,行程1000毫米,T 6113卧式镗床的工作台面积1400×1600毫米,T 6213落地镗床的立柱水平移动行程3000毫米。 〔机床数控〕 1983年,安徽工学院齐从谦等研制出“M AP数控机床自动编程软件及M AP简易自动编程器”。该成果设计的自动编程软件用于二维零件加工,可以在可编程的微型机上实现自动编程;简易编程器价廉,操作简单,灵活方便,有效地解决了数控机床手工编程时计算繁琐、速度慢、效率低的矛盾。 1985年,合肥工业大学、合肥仪表总厂等单位张崇巍等研制出“M CK 84-1非圆齿轮插齿机微机数控装置”。该数控软件实现的DDA插补加工和自动编程中实现的刀具补偿,提高了产品的精度和一致性,废品率由10%降至0.27%。它采用在线自动编程功能,使生产准备时间从原来的2~3个月缩短为2~3分钟。整个装置的成本为原硬接线数控的六分之一。 〔钢球精研机床〕 1985年,安庆机床厂等单位叶阜如等研制的“3M 4740钢球精研机床”,是精研钢球的专用设备。机床采用弹簧保压机械,通过模杆加压,能稳定加工国家标准GB 308-84规定的G 10~G 20级Φ10~40毫米的钢球。该机集机、电、液技术于一体,结构紧凑合理,操作维修方便,压力稳定,研磨精度高。1986年,叶阜如被评为国家级有突出贡献的中青年专家。 〔线切割机脉冲电源〕 1983年,省机械研究所张雄宇等研制的“XM D-1型线切割机脉冲电源”,是国内首次采用低频大功率管获得窄脉宽的新型脉冲电源,用于高速走丝数控线切割机床。该电源耐二次电击穿能力强,可在高电压(110伏)大电流(5安)下可靠工作,电参数显示直观,可调范围大,满足了不同加工工艺(精加工、普通加工、快速切割)的要求,可为多种型号线切割机床配套使用。 〔金刚石刀具刃磨工艺〕 1986年,中国科技大学等单位章锦华等完成“天然金刚石刀具刃磨工艺”研究。该课题在系统地研究刀刃崩口的变化规律及影响因素的基础上,研究出一套能保证刃口质量的新工艺,对降低成本及提高工件质量起了积极作用。该技术广泛用于计算机、加速器、激光装置、大规模集成电路的精密加工。 二、锻造机床—液压机等 1961年,省机械行业试制出第一台40吨粉末热压机;1964年自行设计研制出100吨单柱校正压装液压机,1966年已逐步形成单柱校正压装液压机系列;1969年研制出250吨双柱双直液压机,1974年研制成500吨单动薄板冲压液压机,从而开始了向大型液压机发展的阶段。至80年代,已逐步开发、研制出Y 04手动、Y 27单动薄板冲压、Y 28双动薄板拉伸、Y 32四柱、Y 41单柱校正压装、Y 42双柱双直、Y 71塑料制品、Y 78磨料制品、YHD专用液压机等9个系列的各类液压机,采用了先进的锥阀集成技术、中规模数字集成电路和端面荧光数码管、微处理机等先进技术。80年代中期引进了联邦德国劳费尔公司先进的快速液压机设计与制造技术,产品技术水平在国内处于领先地位。 〔锥阀集成技术〕 1977年,合肥锻压机床厂等单位郑正华等完成“锥阀集成化及其在液压机液压系统中的应用”研究。与传统的管式系统相比,锥阀集成系统具有标准化程度高、工艺性能好、组合能力强、结构紧凑、通流量大、内泄漏小、开关响应速度快、维修方便等特点。在YA 27-500单动薄板冲压液压机上使用后,使液压元件由原35种55件减少为19种33件,油管由原66根总长60米减为10根总长11米,管接头由原140套减为35套,装配工时由400小时减为100小时,每台液压系统部份降低成本2万元(1978年价)。这一先进的技术成果已广泛用于大型液压机的液压系统。 〔研配压床〕 1978年,合肥锻压机床厂张正荣等研制的“HD-010型10吨研配压床”,是对大中型薄板冲压件模具进行研合加工及模具组合装配修理的专用设备。该机采用全液压传动,一泵多用,一阀多用;其电器控制系统采用P-M OS中规模数字集成电路、端面荧光数码管,数显准确,滑块定程精度可控制在0.01~0.10毫米范围内;并设有安全保护装置。整机的结构性能、几何精度、主要技术指标都达到和超过国内外同类产品的先进水平,填补了国内大中型薄板冲压模具机械的空白。 〔磨料制品液压机〕 1979年,合肥锻压机床厂郑维岭等研制出“Y 78-630型630吨磨料制品液压机”。该机采用了锥阀集成系统,结构紧凑,辅机的回转机构采用能耗方法进行制动,平稳可靠,无冲击。该机可成型砂轮的直径为500~700毫米,厚度16~400毫米,还可根据砂轮成型的工艺要求,进行定程成型或定压成型的选择,使用灵活。 〔专用液压机〕 1981年,合肥锻压机床厂谢祖康等研制出“HD-017型100吨铁氧体磁性材料液压机”,用于铁氧体磁性材料的干式或湿式压制成型。该机为整体框架式结构,液压系统采用板式集成油路,结构紧凑,可实现半自动、手动、点动三种工作方式,生产效率高,是电子工业永磁铁氧体磁性材料成型的液压设备,为国内首创。 1984年,合肥锻压机床厂张健斌等研制成“YZ 71-63A型63吨全自动肘杆式塑料制品液压机”和“YZ 71K-63A型数控塑料制品液压机”,用于热固性塑料制品的压制成型。在研制过程中,将原联邦德国80年代水平的肘杆液压机的继电器控制改为微机控制,实现智能化,可以自动配料,自动送料,加热温度自动控制,7种压制规范预选,故障报警,制件计数及重量检测等。 〔4柱液压机〕 1982年,合肥锻压机床厂郑维岭等研制的“Y 32-630吨4柱液压机”,适用于板料冲压、矫正与压制非金属材料等多种工艺。其液压系统采用锥阀集成系统,结构紧凑,传动效率高,泄漏、振动、噪声小。设计中按电机发热来选择、计算电机容量,使装置功率减少16千瓦,每台年节电约3500度。该压机的主要性能已达到工业发达国家通用压机的水平。 〔汽车纵梁液压机〕 1981年,合肥锻压机床厂樊仪宽等研制出“HD-019型1250吨汽车纵梁液压机”。它采用4台Y 32-300型300吨4柱万能液压机并接、同步联动而成,既可4缸同步动作压制汽车纵梁,又能两缸同步工作,还能单缸使用,具备4柱液压机的一切用途。研制中解决了多缸同步动作的液压系统难题,采用了板式阀集成结构,布局紧凑,维修方便。 1986年,合肥锻压机床厂樊仪宽等研制的“2000吨汽车纵梁液压机”,为4缸联动结构。该机是汽车纵梁压制成型的新型专用设备,也可用于弯曲、拉伸、翻边、挤压等工序。该压机可任意选用调整、手动、半自动Ⅰ、半自动Ⅱ4种操作方式,整机性能优于HD- 019型1250吨汽车纵梁液压机。研制中成功地解决了多机多缸液压同步的技术关键,理想地解决了大吨位、大台面、一机多用等技术问题。 〔无轨锻造操作机〕 1985年,合肥叉车厂、机械部第一设计院等单位何珍如等研制的“DW-0.6型无轨锻造操作机”,是学习发达国家经验,利用3吨液力叉车改进设计的。该机有过载保护装置和机械减震系统,能平稳起动、换向、无级变速,机头可实现锻件的夹紧、旋转、侧移、倾斜、提升等动作。使用该机可使锻造工效提高3~5倍,并减少锻件加热次数,节约能源30%左右。 三、通用基础件与基础技术 1957年,安徽开始生产轴承,此后逐步研制生产了标准紧固件、液压件、弹簧、链条、液力件及粉末冶金件,至70年代中期,形成了安徽的通用基础件行业。 进入80年代以后,为适应各部门技术改造的需要,安徽通用基础件行业开发了一批技术水平较高的新品种:如双面橡胶密封轴承、煤矿井下皮带运输机托辊专用轴承、电磁支撑阀和隔爆电磁(液)阀、调速型液力偶合器与限矩型液力偶合器、输送用系列平顶链、不锈钢退火炉链等。在安徽境内的一些高等院校还在齿轮传动试验研究和齿轮减速器优化设计方面,取得多项重要成就。 〔轴承套圈自动分选机〕 1974年,合肥工业大学、合肥轴承厂等单位研制成“轴承套圈内径自动分选机”和“轴承套圈外径自动分选机”,前者可检测内径Φ25~ 55毫米的内环工件,后者可检测外径Φ60~110毫米的外环工件(均为D级精度以下的工件)。这两种自动分选机的分选误差均不大于±1微米,检测效率:内径1200件/小时,外径2000件/小时,并附有自动排料装置,自动分选出合格品、废品(+)、废品(-)。它们可用于自动生产线上工序间的自动检验,也可作为单机用于成品检验。 〔绘图仪〕 1980年,合肥工业大学林锡来等研制的“XY绘图仪微型机控制”系统,由两个微处理机组成,绘图有效幅面为1200×800毫米,精度为± 0.1毫米,分辨率0.01毫米,绘图速度5~8米/分钟,输入方式有键盘、纸带、盒式磁带以及DM A选件。 1982年,合肥工业大学唐志兆等研制出“智能台式绘图仪”,其有效画幅350×250毫米,最大速度3米/分钟,步距0.05毫米,精度0.3%,重复精度0.3%。该绘图仪可进行直线插补和圆弧插补,能画虚、实线,可进行绝对画和相对画、绝对移和相对移,6支颜色笔能自动取换,字符可改变大小和旋转,并可写200多个汉字。 〔计算机优化设计〕 1985年,合肥工业大学等单位马同春等完成了“齿轮减速器优化设计程序包研究”。这是“六五”期间国家科技攻关项目“常用机械零部件及机构优化设计程序库”的子项目。该课题综合运用现代设计理论、最优化技术与软件工程技术,为4类通用减速器的优化设计与CAD提供了一个良好的应用软件。该项研究建立了符合减速器特点的离散变量模型,并研究成几种混合离散变量优化方法程序,程序中采用的跳跃算法、模糊数学应用于多目标问题、多级速比最优分配等具有一定的新颖性。该项目具有80年代国际先进水平,是一项重大科研成果。仅合肥电机厂一家应用就节约技术引进费200万美元,产品YCJ系列齿轮减速电机出口年创汇达250万美元,年节材60万元。 1986年,合肥工业大学叶震等完成“微机CAD支撑系统研制及在机械产品中的应用”工作。该项目是在16位微机上实现一个CAD支撑系统,其应用程序是用扩充了图形和数据库语言的FORTRAN语言,研制一个齿轮减速箱,其中主要包括方案比较与选择、参数优化、零件图和装配图的自动设计。从输入原始参数到输出减速箱装配图纸使用该CAD系统大约只需要20分钟,相当于人工设计减速箱所需时间的千分之五。 〔齿轮传动试验装置〕 1986年,合肥工业大学曹志昌等研制的“DCS150型齿轮传动试验装置”,测试功能比较完善,能完成对齿轮的胶合试验、疲劳强度试验、润滑油膜试验及效率试验等。研制中设计的电动同步加载器结构紧凑,加载扭矩大,保载性能好,操作方便,既可静态加载又能在运行中正反向无级加载,属国内首创,国外也未见使用。该装置首次将微机控制用于齿轮试验机,可实现预定的载荷谱、转速谱和功率谱,并能以汉字进行屏幕显示。 〔机器噪声源识别技术〕 1985年,合肥工业大学陈心昭等完成“机器噪声源识别技术”研究。该项研究以减速器和电动机为研究对象,综合运用多种信号处理技术(功率谱、相干分析、倒频谱、细化技术、特征分析等)来分析处理待测的振动噪声信号,并且把机器的振动噪声谱分析与结构动力分析结合起来,从而比较准确地识别出噪声源。根据识别结果采取相应措施,使减速器噪声下降4~5分贝。该技术具有较好的通用性,可用来对各种机器噪声源进行分析识别,这对改进机械产品性能、提高设计水平具有较大的实际意义。 1986年,合肥通用所建成机器噪声试验室。 〔机械结构分析程序系统〕 1986年,合肥通用所等单位孙志光等研制出“机械结构分析程序系统”。研究中对结构分析通用程序SAP、ADINA作了重大改进和扩充,增加了结构分析优化功能、多重动力子结构和随机振动谱分析功能;研制了一个适用于各档微型机的结构分析通用程序系统;编制了压力容器设计规范程序库等专用程序。该程序系统对提高机械产品和工程结构分析水平及推广计算机在工业部门中应用,具有重大意义,并已取得较大经济效益。 四、密封技术 〔压缩机密封〕 1973年,合肥通用所等单位许曙等研制的“820工程1800立方米/小时离心式压缩机机械密封”,根据介质具有毒性和爆炸性、机器轴封速度高、压力高等特点,采用由两个独立的单端面机械密封组成的双端面密封结构。其内端动环材质为陶瓷,外端为YG 6硬质合金,静环材质均为酚醛树脂浸渍的石墨。该密封在泄漏量、摩擦副磨损量及安装维修等方面,均优于日本同一类型、同一工艺条件下使用的密封。 1975年,合肥通用所等单位刘志国等研制的“燃化820氨离心压缩机密封”,是为氨精馏法重水设备主机D 315-32氨离心压缩机解决轴端漏氨问题。该密封装置运用了不用油、水润滑的干运转垫自调间隙密封的原理,使2万立方米/小时氨压缩机的轴封漏氨由每小时20~40公斤减少到1公斤左右,满足了使用要求。经过4340小时的运转,密封正常,漏氨量仍维持在开车初期水平。 〔密封的试验与研究〕 1975年,合肥通用所吕理荣等完成“大直径高压容器的试验与研究”(即“新型双锥密封结构”)。该项成果自行设计、制造了工业型大型密封试验台,研究了新型双锥密封的机理,了解了各参数对密封性能的影响,完善了双锥密封设计计算方法,掌握了带软垫的双锥密封、无垫的双锥密封及银丝双锥密封结构的特性等等,系统地提出了新型双锥密封结构。该结构是一种新型弹塑性组合式自紧密封结构,不仅适用于一般高压容器封口密封,还可以选用不同材料的软金属丝,使其应用在低温(摄氏零下250度)、高温(摄氏500度)、高压及超高压、有腐蚀介质的封口密封,对于大直径封口更显示出其优越性。这种结构已成功地用于生产,从法国引进的3套年产30万吨合成氨装置中的合成塔改用该结构后,杜绝了泄漏,改善了环境,取得显著的经济效益与社会效益。 1964~1977年间,合肥通用所等单位完成“机械密封的研究”。研究工作紧密地结合生产需要,形成了机械密封系列,制订了专业技术标准(JB 1472-75),初步掌握了高速机械密封技术。采用该研究成果可使最高密封压力达到30公斤/平方厘米;最高密封线速度63米/秒;最高转速10200转/分钟;最大轴径145毫米;温度范围从摄氏零下145度至零上200度;被密封介质可以是水、油类、氨气、液氨、浓硫酸、混酸、硝酸、75%硫酸、碱等;泄漏一般小于12毫升/小时,高速时小于200毫升/小时;寿命一般超过半年。该研究成果缩短了中国密封技术与国外先进水平的差距。 〔耐腐蚀密封技术〕 1981年,合肥通用所刘为等研制的“耐强酸泵用机械密封—— 153型”,是该所独创设计的内流、多弹簧、外静置、波纹管式单端面机械密封。153型机械密封采用多弹簧结构,将弹簧静置(不随轴转动)和外置(不泡在介质中),解决了以往国内外未解决的内装内流式弹簧被腐蚀的问题,也不同于国外一般的外装外流式,而采用内流式,以减少腐蚀性液体的泄漏。经使用表明寿命长达4000~8000小时,彻底改变了过去3~5天就要更换填料的落后局面。该密封填补了全国耐强酸腐蚀机械密封的空白。 1982年,合肥通用所刘月英等研制成的“168碱泵机械密封”为硬摩擦副四氟波纹管外装式,它能在氯碱厂的高温并含大量结晶的烧碱泵上长期运转,解决了长期以来一直得不到解决的碱泵机械密封问题。该密封装置采用了锥面组合的环及耐压防扭传动保护套等新结构,使抗磨性和耐腐蚀性同时得到保证。碱泵配用168机械密封后,与原填料密封相比,克服了严重泄漏,延长了轴承寿命,同时降低了电力损耗。研究中还建立了设计计算方法,完成了一系列单项试验和现场寿命考核试验。首批密封在运转了11520小时后仍继续使用。 〔钻机刀具密封装置〕 1984年,合肥通用所石富江等完成“九二四零钻机刀具密封装置研究”(又称“九二四零刀具用浮动油封技术”)。九二四零—C 2型刀具是用于花岗岩、砾岩等硬岩的大直径竖井刀具,在井巷施工中有重要用途。该成果采用单环式浮动油封及防尘螺旋密封、稀油润滑的方法,解决了抗泥沙、高压变压、低速重载等技术难点。现场工业试验表明,刀具密封设计及研制是成功的,密封工作时间1156小时,工作行程2284公里,泄漏速率0.053立方厘米/小时,摩擦副磨损速率10-6~10-7毫米/公里;整盘刀具使用寿命和平均纯钻时数都大大超过预定值,圆满完成攻关任务。九二四零-C 2刀具密封性能优于美国休斯顿公司HHIX-12型和联邦德国W 12/20型刀具。 〔密封材料〕 1982年,合肥通用所等单位王举斌等完成“喷焊铁基粉提高阀门密封面寿命攻关”研究工作。研制成的FFe-1、FFe-2铁基合金粉末,用等离子喷焊法制造阀门密封面,比原来用手工堆焊2Cr13密封面生产效率提高1~3倍,节约合金材料50%以上,寿命提高1倍以上。 1985年,合肥通用所戴绍坊等完成的“无油润滑密封元件材料工艺和性能试验研究”,对填充聚四氟乙烯进行了系统的基础研究,并提供出密封元件的基础设计数据。将该密封材料应用于小型全无油压缩机和动力压缩机上,密封寿命均可稳定在4000小时以上,且适用温度范围可为摄氏零下200度至零上600度。 〔机械密封测试技术〕 1985年,合肥通用所刘志国等完成“机械密封测试技术研究”,研制成5套机械密封试验台,可满足0~100巴、常温至摄氏400度、0~600转/分、30~100毫米轴径机械密封产品的性能检测、型式试验和基础研究的需要,数据的采集和处理全部实现计算机化。它与1984年国际流体密封会议上发表的美国Sejoj公司的同类试验台相比参数指标相当。 〔密封技术汉语主题词表〕 1977年,合肥通用所石富江等编制出“密封技术汉语主题词表”,这是汉字信息处理系统工程《汉语主题词表》的子项目。该主题词表为机械工程技术文献资料建立了电子计算机和手工检索系统,提供了文献标引和检索的必备工具,为应用主题法检索建立了机读式数据库。 |