军用技术转民用推广目录(续)

2016-09-08 02:312015年度
新技术新工艺 2016年6期
关键词:测量

(2015年度)

工业和信息化部办公厅 国防科工局综合司



军用技术转民用推广目录(续)

(2015年度)

工业和信息化部办公厅国防科工局综合司

47 低应力双折射效应的LOCA全贴合技术

【技术开发单位】中国航空工业集团公司华东光电有限公司

【技术简介】技术开发单位针对采用LOCA全贴合技术制作的液晶盒组件容易在较高温度环境下出现液晶盒变形引起的应力双折射效应的问题,完善了工艺路径,可根据不同液晶盒的本身物理特性,设计不同的LOCA全贴合方面,包括胶体最佳绑定厚度,胶体固化曲线选择,胶体老化应力释放方案,前加固玻璃尺寸优化设计,最佳绑定方案等。可以使液晶盒整体做到轻薄化,具备可靠性高、耐高温、显示质量优良和较强抗震性能等诸多优良特性。

【主要技术指标】1)工作温度:-50~+70 ℃;2)存储温度:-55~+85 ℃;3)抗震方面满足GJB150.16A-2009 军用装备环境试验方法第15部分:加速度试验;第16部分:振动试验;第18部分:冲击试验。

【预期效益】预期经济效益显著。

48 便携式高分辨浅水多波束测深仪

【技术开发单位】哈尔滨工程大学

【技术简介】该产品基于学校拥有完全自主知识产权的多项科研成果,是填补国内空白的国产高精度、高分辨率水下地形地貌测量设备,是海洋工程、海底资源调查、水上航行安全保障、水下打捞搜救、港口码头建设、航道疏浚和江河湖泊水下地形监测等领域迫切需要的高新技术产品,是海上测绘行业高级别资质认证必须配备的仪器之一。

【主要技术指标】主要技术指标见表4。

表4 主要技术指标

【预期效益】项目总投资2 000万元。该产品单独(不包括配套辅助测量设备)销售平均价格约为60万元/台(不同型号产品价格不同),平均成本约为38.50万元/台,净利润约为18.275万元/台。项目投产后,连续5年每年的销售量预计为15、25、35、45和55台,连续5年的净现金流量为274.13、456.88、639.63、822.38和1 005.13 万元,连续5年的累计净现金流量为-1 725.88、-1 269.00、-629.38、193.00和1 198.13 万元。

投资回收期为:3+629.38/822.38=3.8 (a)。

49 投弃式温度测量探头(XBT)

【技术开发单位】中国科学院声学研究所

【技术简介】该产品主要用于舰船平台的海水温度剖面测量,其测量精度高、测量速度快,且不影响舰船的行驶状态。

海水温度剖面早期是通过舰船上的电缆绞车吊放相应的传感器来测量,这种测量方式要求舰船处于漂浮状态,测量效率较低下,这制约了大范围、大规模水文调查的开展。

为了解决船舰在机动状态下的海洋环境参数测量问题,国外早在20世纪60年代就开发了应用于船舰平台的投弃式海洋环境测量探头,例如投弃式温度探头XBT(ExpendableBathythermograph),可以在不影响船舰航行状态下,快速获取海洋温度剖面。并逐步发展成多种类型的海洋水文环境测量系统,比如投弃式温盐深测量探头(XCTD)、投弃式海流测量探头(XCP),这些测量探头至今已生产超过500万只,成为获取海洋环境参数的重要手段,由于探头是消耗式使用的,需大规模生产,现已发展成为一个具有很大国际市场的产业,创造了巨大的经济效益。

20世纪90年代末,该单位经过改进提高和技术革新,研制的船载投弃式温度探头(XBT)于2001年通过设计鉴定,填补了国内空白。现已完全投入实际使用和批量生产,至今生产已过万只。

【主要技术指标】温度测量范围:-2~35 ℃;温度分辨率:0.001 ℃;测温误差:≤±0.15 ℃;深度测量范围:0~300m(D3型),0~500m(D5型),0~760m(D7型);深度分辨率:0.65m;测深误差:≤±2%或5m;使用航速:≤14节;存储寿命:5a。

【预期效益】该产品广泛应用于军事、海洋资源勘探和海洋研究等领域。随着建设海洋强国战略的实施,国内每年大量进口、使用投弃式温度探头(XBT)。进口这样的设备,在价格、技术和数量上受到国外严格的限制。

国家某个调查专项已将东海研究站生产的消耗式XBT探头列入采购目录,每年至少采购3 000个探头;同时,由于探头是消耗式使用的,需求量大,也具有良好的经济效益;更重要的是我国是一个海洋大国,这种常规的测量手段不可能长期依赖进口,应该拥有自主的研发和生产能力,必将对我国海洋技术的进步、以至海洋的开发和利用产生积极的推动作用。

50 作业型遥控潜水器

【技术开发单位】中国科学院沈阳自动化研究所

【技术简介】为了解决用户的水下作业需求,该单位通过自主研发,成功研制了1 000m级作业型遥控潜水器,在水下耐压结构设计、液压系统设计、控制系统设计、水下机械手及作业工具设计、水面吊放系统设计上均取得了技术突破。该型潜水器设计最大工作水深为1 000m,作业功率为100马力(75kW),采用液压动力驱动。配备有5功能开关型机械手与7功能伺服型机械手,可以携带海水冲洗枪、液压剪切器、夹持器和输送筒等水下作业工具。配有专用中继器,可以实现潜水器的水下施放与回收,增大了潜水器在水下的活动作业半径,减小了铠缆升沉对潜水器作业稳定性的影响。

目前,该单位在水下机械手与专用作业工具设计方面,具有与国外同类型产品相近的功能,且具有自主知识产权。

【主要技术指标】最大作业水深:1 000m;外形尺寸:长2.5m,宽1.5m,高1.8m;有效载荷:200kg;总功率:100HP。

【预期效益】目前,我国国民经济和社会发展对水下机器人技术与装备有着迫切的需求。根据国家海洋发展战略,海洋资源方面将来发展会越来越大。在海上石油开发、海底线道检测、海底矿藏勘探开发、海底打捞救生和海洋科学研究等领域,对水下机器人装备都有相当数量的需求。同时,我国大部分的江河海水库,维护过程中都需要进行水底检测,水下机器人的应用需求也非常巨大。水产养殖行业也正成为水下机器人应用的一个新兴领域。但是,我国的水下机器人目前主要依靠进口,拥有自主知识产权的水下机器人制造能力有限,远不能满足我国国民经济发展的需要。水下机器人技术的军转民,不仅能够带动我国水下机器人产业的快速发展,随之改变相关领域的经济发展方式,而且能够有效提升与水下机器人配套产业的技术能力,获得可参与国际竞争的核心技术。预计水下机器人产业化后,可达到年产20~50台套,实现相关产业的产值约100亿元。

51 膨体聚四氟乙烯密封材料

【技术开发单位】四川省众望科希盟科技有限公司

【技术简介】传统工艺普遍采用橡胶作为密封材料,但橡胶因其物性极限限制存在许多缺陷,如耐高低温、耐腐蚀性能较差,不能满足环境要求;所以国外研发了膨体聚四氟乙烯(塑料王)密封材料取代橡胶密封材料。膨体聚四氟乙烯密封材料耐高低温性能良好,耐强酸强碱,抗氧化,阻燃。目前,国内使用的膨体聚四氟乙烯密封材料依赖进口,该单位引进先进技术和设备,成功国产化膨体聚四氟乙烯密封材料,性能指标达到国际先进水平。

【主要技术指标】压缩后拉伸强度(横向)≥4.5MPa;初始拉伸强度(横向)≥3.5MPa;初始拉伸强度(纵向)≥15MPa;断裂拉伸应变(纵向)≥75%。

【预期效益】密封材料可用在民用飞机、核电站、轮船、海上探油采油设备、半导体工业和化工机械密封等。预期产值约2~3亿元,产业化周期约1~2a。

52 光电位移精密测量数字化技术

【技术开发单位】辽宁省大连探索者科技有限公司

【技术简介】光电角度传感器的精度在很大程度上决定了飞机的瞄准精度及高档数控机床、高精度位置转台等高精设备的定位精度。基于光电位移精密测量数字化技术的高精度光电角度传感器从原理上大大提高了角度的测量精度以及产品的可靠性,可广泛应用于高档数控机床、高精度转台的检测系统、地面雷达系统、高精度闭环调速系统和伺服系统等民用领域。

高精度光电角度传感器主要由精密轴系、光栅和电路等3个部分组成。其中,光栅分为编码盘和狭缝盘两部分,电路部分由红外发射二极管、红外接收管,信号转换模块、处理模块、输出模块和逻辑运算模块组成。系统为高精度光电角度传感器提供所需电源,经过电阻限流降压后,驱动红外发光二极管向外发光,红外发光管发出的光照射到多层光栅形成透光和不透光区,形成与输入轴轴角相对应的脉冲光,脉冲光照射在光栅另一侧的红外接收管上,输出相对应的电信号,信号经处理电路整形后输出,发送至逻辑运算部件进行解码。

【主要技术指标】分辨率:0.036″;精度:±0.4″;工作角度:360°;电源:5V;MTBF(平均故障间隔时间):≥1万h;耐高低温:-55~+85 ℃;耐冲击:40g。

【预期效益】基于光电位移精密测量数字化技术的高精度光电角度传感器广泛应用于高档数控机床、高精度转台的检测系统、地面雷达系统、高精度闭环调速系统和伺服系统等民用领域,可以满足其所需的高性能、高精度和智能化的要求,利用国内的产业资源,打破国外在该领域对我国实施的技术和贸易封锁,提高利润率,促使整体行业的产业升级。

53 液压立柱外圆表面再制造技术

【技术开发单位】中国人民解放军装甲兵工程学院

【技术简介】液压支架是煤矿开采的关键重要设备,是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。液压立柱是液压支架的重要零部件,其表面通常采用镀硬铬涂层的方法强化。

该技术是一种两步法实现再制造液压立柱外圆表面的方法,即先采用超音速等离子喷涂技术以较高的效率和粉末利用率在外圆表面制备出相对较薄的强化涂层,然后采用大功率激光器对涂层进行快速重熔处理,使涂层与基体达到冶金结合。因涂层薄,采用激光重熔时的效率就高,基体热变形也小,后加工时仅磨削即可,不需车削,故也可提高熔覆层的硬度和零件使用寿命。该技术解决了一步法热喷涂再制造涂层结合强度低、损伤后难以修复的问题,以及激光熔覆再制造效率低、消耗大和材料受限的诸多不足,是目前液压立柱、液压缸和活塞杆等零件外圆表面再制造或新品强化的一种较好选择。

【主要技术指标】熔覆层硬度: 30~45HRC;熔覆层厚度:0.4~1mm;熔覆层与基体结合性质:冶金结合;生产效率:2h/m2(熔覆层为0.6mm);熔覆层后加工工艺:磨削(不需要车削加工)。

【预期效益】为液压立柱、液压缸和活塞杆等轴类耐磨、耐腐蚀零件外圆表面再制造或新品强化提供了一种快速、高效和节约材料的技术手段,能够降低该类产品的再制造或新品加工的成本,提高产品的使用寿命。预期生产效率比一步法激光熔覆再制造提高一倍以上,产品使用寿命提高约30%,经济效益显著。

54 智能搬运机器人

【技术开发单位】中国船舶重工集团公司第七〇五研究所昆明分部

【技术简介】ASRV001型穿梭车是一种智能自动化立体仓库、柔性化生产线和自动化生产等领域的运输设备,特别是一种带有转向功能的四向行驶穿梭车。主要由穿梭车车身,以及安装在车身上的行驶机构、转向机构、升降机构、电控系统、电池及充电系统、通信模块等7个部分构成。ASRV001型穿梭车通过提升机换层后则可驶入立体仓库的任意货位,从而极大提升现有立体仓库的存储密度,全面提高立体仓库的自动化程度,在上位信息系统调度下,多台穿梭车可到达立体仓库任意层、任意巷道、任意货位进行存货和取货操作,无需人工介入,真正实现高效率、高密度和全自动化的无人值守立体仓库。

【主要技术指标】

1)外形尺寸: 1 000mm×1 200mm×(260~290)mm。

2)整备质量:≤260kg。

3)承载能力:G工作=850kg,Gmax=1 000kg。

4)托盘尺寸:a.1 200mm×800mm;b.1 200mm×1 000mm;c.1 200mm×1 200mm。

5)车轮轴距:880mm×854mm。

6)升降机构动作行程:300mm;动作时间≤6s。

7)行驶速度:V工作=0.6~0.8m/s,V空载=1m/s。

8)定位精度:±5mm。

9)存放货物最小间距:80mm。

10)电池供电,电动机两轮驱动,聚氨酯涂层轮子直径125mm。

11)电池电压:45~60V。

12)电池容量:40Ah。

13)单车工作时间:≥8h(常温)。

14)充电时间:电池容量0~100%,采取单倍率充电为1h;电池容量60%~100%,采取单倍率充电为24min;电池容量80%~100%,采取单倍率充电为12min。

15)电池充电倍率:0.5、1和2倍。

16)工作环境温度:-20~55 ℃。

【预期效益】 由于立体仓库系统具有很高的空间利用率,很强的存储能力,正在取代着传统的平面仓库。采用具有转向功能的穿梭车能够满足立体仓库的需求,调研国内物流、自动化仓储等领域,未见采用这种转向智能穿梭车的相关报道及文献,填补了国内三维立体行驶智能穿梭车的空白,为自动化存储系统注入了全新的概念,比传统的存储方式更能充分和弹性利用空间,能够最优化利用存储空间,使货物存储数量和管理效率最大化。同时,使价值系数最大化,用最少的设备实现了最优的功能。

55 心脏除颤器/除颤监护仪检定装置设计制作技术

【技术开发单位】中国人民解放军总后勤部卫生部药品仪器检验所

【技术简介】该检测装置主要用于对心脏除颤器、除颤监护仪等除颤类产品进行性能检测,检测能力覆盖了现有国家校准规范JJF1149—2014心脏除颤器和心脏除颤监护仪校准规范的全部项目。同时,测试仪还可以输出标准参考信号和标准心电信号,用于对国家检定规程JJG760—2003心电监护仪规定的项目进行检测。

【主要技术指标】

1)放电能量测试。内置有50Ω阻性放电负载;能量测量范围:0~500J;能量最大允许误差:±5%或±2J。

2)同步延迟时间测量。测试波形:模拟心电波形;延迟时间测量最大允许误差:±2ms。

3)充电时间测量。从0.1s至99.9s;测量最大允许误差:0.1s。

4)标准信号发生器。a.正弦波频率范围:0.1~100Hz,最大允许误差:±1%;输出电压峰峰值:0.5~3mV。b.方波频率:1.0Hz,最大允许误差:±1%;输出电压峰峰值:1.0mV;电压允许误差极限:±1%。

5)标准心率信号发生器。输出标准心率范围:27~200次/min;最大允许误差:±1%。

6)模拟心电信号。12导联仿真:RL、RA、LA、LL、V1-6;模拟心电波形心率范围:30~200次/min,最大允许误差:所选值的±1%。

【预期效益】产品技术成熟,自2006年即在军内计量机构推广使用,先是小批量生产9台套,配备至军区药品仪器检验所,后陆续生产180台套,使用状况良好。随着国家对高风险设备的监管力度极大,作为高风险系数极高的心脏除颤器的质量控制工作将在全国范围内开展,目前做为唯一的国产化除颤检测装置,市场前景广阔。

56 工业机器人用谐波减速器

【技术开发单位】陕西渭河工模具有限公司

【技术简介】 谐波传动减速器是一种靠中间柔性构件作弹性变形来实现运动或动力传递的传动装置的总称,其特定的结构和工作原理,确定了其主要零件(三大件即柔轮、刚轮和凸轮)的结构型式。柔轮既是一个薄壁柔性元件,又是一个移距修正系数较大的小模数外齿轮零件;凸轮的廓线理论上是椭圆,其尺寸及对称度要求极高; 刚轮也是一个移距修正系数较大的内齿轮零件。

【主要技术指标】研制的工业机器人谐波减速器已形成系列产品,经检测试验和用户使用,技术参数达到:传动精度和回差<1角分,背隙<20角秒,传动效率>85%,最高输入转速6 000r/min,寿命>1万h,输出转矩4~500N·m,加速度转矩8~1 100N·m,瞬时加速转矩50~3 000N·m。

【预期效益】谐波减速器产品有其独特的特点和技术的先进性,随着现代电子信息技术的发展和精密控制系统小型化趋势加快得到了迅速推广,在机器人、精密机械、电子设备、轻工机械和仪器仪表等行业用量以成倍的速度猛增。

随着人力成本的不断上升,工业机器人作为一种新型劳动力,正悄然改变着制造业的用工范式。目前的以人为主的生产模式,将慢慢被以机器人为主导的模式所取代, 尚普咨询机械行业分析师认为,国内工业机器人行业已经步入黄金发展期。作为劳动力成本快速上升和产业结构调整升级带来的令人惊喜的“副产品”,机器人替代人工劳动力成为了行业快速发展的催化剂,并且使得产业的经济性拐点加速到来。国内虽然尚处于起步阶段,未来的发展空间却无比巨大,相关项目产品将具有广阔的市场前景。

57 太阳能硅片电磨削多线切割技术及装备

【技术开发单位】南京航空航天大学

【技术简介】太阳能硅片多线切割机是一种大型、复杂、精密的核心光伏制造装备,长期依赖进口。目前,国外已能采用多线切割的方法生产出面积较大而又较薄的硅片(300mm×300mm),但由于仍属于非刚性切割,在切割过程中切割线必然产生变形从而不断产生瞬间的冲击作用,要使目前的大尺寸硅片厚度和切割损耗进一步降低,实现低成本高效切割,技术难度相当大。

针对现阶段国内外晶硅太阳能电池的制造技术瓶颈,寻求解决降低成本和提高光电转换效率的有效方法和途径,2009年,技术开发单位基于硅片磨削/电解多线切割原理,发明了一种低宏观切削力、少机械损伤的太阳能硅片电磨削多线切割新方法。

目前,采用该技术较传统游离磨料多线切割效率提高了一倍以上,与固结磨料多线切割效率相当,且表面完整性优于单独采用游离(或固结)磨料的传统多线切割方法;采用常规制作工艺,研制成功的太阳能多晶硅电池片平均光电转换效率达到17.5%。

【主要技术指标】针对太阳能电池市场现状,以8寸多晶硅片(电阻率0.5~5Ω·cm)为例,拟达到的主要技术指标如下:1)切片厚度:(190±15)μm;2)硅片总厚度误差:<20μm;3)切缝宽度:<180μm;4)切割速度:>0.5mm/min;5)良品率:提高5%以上;6)光电转换效率:提高0.3%~0.5%。

【预期效益】该项目的实施有望在大尺寸太阳能硅片应用领域取得重大突破,使我国太阳能技术实现从重点跟踪到突出跨越的战略转变,将会进一步满足光伏产业发展的实际需求,对促进新能源领域的技术创新和国民经济可持续发展具有重大意义。

58 特种传感器

【技术开发单位】中国空气动力研究与发展中心

【技术简介】该单位主要产品有应变式测力传感器、应变式压力传感器、压阻式压力传感器、变送器和仪器仪表、温度传感器及温度开关及各系列的加压不加压应变计,所研制的传感器广泛应用于航空航天、精密测量、计量称重和特殊环境等领域;同时,该单位还可提供六分量测力天平、多维测力系统研制以及大型结构件的应变监测技术服务。曾获国家专利多项,部委级科技成果20余项。

【主要技术指标】高精度传感器测量精度最高可达5/(10万),并可根据客户对外形尺寸、量程和精度需求进行定制。其中,六分量测力天平可实现最多同时进行3个方向的力与力矩的测量;大型结构件的应变监测技术可进行结构分析、现场贴片监测以及数据分析,精度可达千分之一。

【预期效益】高精度传感器:随着物联网以及其他技术的进步,对特种测量的需求越来越大,对测量精度的要求越来越高,因此所提供的含定制传感器在内的测量解决方案应用广泛,预期年经济效益100万元以上。

六分量测力天平:多维测量系统及结构件的应力监测技术服务根据项目的不同,预期效益10~200万元/项不等。

应变计:1条百万片应变计生产线建设约100万元,预期效益300万元/a。

59 3D立体微组装关键设备及组线工艺技术

【技术开发单位】中国电子科技集团公司第二研究所

【技术简介】该所具有多年军用电子工艺设备研制技术经验,先后完成多种微组装关键工艺设备设计定型,形成LTCC多层基板制造和组装两大系列设备,多种设备达到国际先进水平,实现了LTCC多层基板制造、电路基板上芯片贴装、电气互连和管壳封装的功能,初步具备微组装整线设备工艺系统集成能力。

本项目在军用微组装设备技术的基础上,实现3D立体微组装关键设备及组线工艺技术的技术创新和推广应用,突破的关键技术主要包括在线检测打孔工艺设备、高精度印刷工艺设备、激光精密划切工艺设备、深腔引线键合工艺设备、在线等离子清洗工艺设备研制和设备匹配性和兼容性组线工艺集成技术。

【主要技术指标】

1)在线检测打孔机。冲孔精度:±10μm;漏孔在线补打功能:有。

2)高精度印刷机。对位精度:±10μm;印刷速度:12s/片;刮刀速度:(10~300)mm/s(可调)。

3)激光精密划切机。加工孔径:≥40μm;X/Y行程:460mm×310mm。

4)深腔引线键合机。焊接效率:≥6线/s。

5)在线等离子清洗机。清洗效果:清洗后样片接触角<30°。

【预期效益】该项目产品在可靠性与生产效率和性价比方面都有很大的提高,将有效提高国产3D微组装设备的市场竞争力,替代国外同类设备,国内市场份额达到15% 以上,项目完成后达到3D立体微组装工艺设备300台(套)/年产业化生产能力,可实现3D立体微组装设备研制、工艺验证、技术服务等业务的年销售收入3亿元,实现较好的经济效益,同时带动相关产业的收入快速提高。

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