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【高校成果】大连海事大学 船舶机电装备研究所

文摘   2024-11-28 16:58   北京  

【高校成果】本栏目旨在展示国内各大高校科研团队的科研成果，促进企业与高校间的交流与合作，推动行业高质量发展。

大连海事大学

船舶机电装备研究所

介绍

团队带头人介绍


熊伟（1972-），大连海事大学教授，博士生导师。主要从事流体传动及控制、海上救助与打捞工程装备与技术、复杂机电产品数字化设计与装配等研究。主持国家自然科学基金项目、工信部高新技术船舶、国家科技支撑项目、总装预研等项目30余项。获得国家发明专利40余项，发表SCI/EI检索论文80余篇。

团队介绍

教授6人，副教授1人；博士生8人，研究生40余人。研究所承担国家自然科学基金8项，工信部高技术船舶课题2项，国家重点研发计划子课题3项，总装预研项目3项，国家科技支撑课题2项，交通运输部建设科技重点项目1项，国防科工局科研专项子课题3项，其他课题30余项，研究经费累积7000余万元。发表论文200多篇，SCI/EI检索150余篇，授权专利70余项。2006年研究所与日本SMC株式会社合作成立了SMC大连海事大学气动技术中心，承担了SMC技术中心委托研究课题近20项。

1

气压传动系统低冗余传感故障诊断演示系统


简单可靠低成本是气压传动技术的重要特点，相应的故障诊断技术也具备简单可靠低成本的特点，这就要求能够使用最小数量的(低冗余的)、成熟可靠成本低的传感器实现尽可能多的故障的有效诊断。

该演示系统以简单而具有代表性的并联双气缸气动回路为例，演示通过监测上游主气路单点的能量数据实现对下游支路中多点泄漏故障的有效诊断。总体上以机器学习为工具，通过对压力、流量和能量数据的分析学习，实现基于最少信息的多故障的有效分类。

该演示系统是气动系统“能量-健康-质量协同管理架构”的基础原理部分的简单示意。




2

气胀式舰船大规模遇险人员撤离系统


在国家重点研发计划课题（2018年06月至2021年12月）的支持下，大连海事大学成功研制了充气梁桁式海上撤离系统，相关技术与成果填补了国内空白，科技部专家结题评议结果为“优秀”。样机设计、制造、检测等工作全部由本校完成，拥有完整的知识产权，掌握所有关键技术，已完成了实验室测试与海上外场测试，工作效率达到500人/30分钟以上，可以在4级海况下正常工作。目标成果未来将以工程运用为导向，拟在此基础上进行技术改进与品质提供，撤离工作效率达到650人/30分钟以上，应急展开时间小于3分钟，适应5级风与4级海况，适用温度-20～30 ℃，适配干舷高度3～15 m的舰船。



3

海上救助高压气动抛绳装备及其他海上救援装备


海上救助气动抛绳装备由气动抛绳器、三自由度稳定平台和嵌入式控制系统三部分组成。气动抛绳器工作气体压力1～10 MPa，可实现远距离电磁控制击发，最大射程≥230 m，重复精度高。装备主要应用于海上救援、舰船补给、船舶系泊等航运业相关领域，也可广泛应用于武警特种部队突击救援、消防救援、洪涝急流救援、地震救援、冰上救援，电力架线、山地悬崖攀援等领域。


恶劣海况直升机悬停救助模拟系统由平移系统、动感模拟平台、机舱-绞车、救助环境仿真系统等构成，可以完成的训练内容包括：绞车手、救生员水面救助训练；绞车手、救生员陆地救助训练；海空立体救助训练；船舶与直升机之间的高绳传递训练。大连海事大学掌握所有核心关键技术，且拥有完整的知识产权。目标成果未来将瞄准内河、陆地搜救系统的直升机救援训练，进一步推动直升机救助能力，提升关键技术研发及应用示范。


在高技术船舶科研计划（2019年1月至2023年6月）的支持下，大连海事大学成功研制了波浪自适应性双体救助船，相关成果填补了我国相关技术领域空白。船长6.6 m，船宽3.3 m，重量1.2 t，救助船可手动操作，也可实现远程无人遥控操作。人命救助船在5级海况下，可从母船安全收放，具备对海面落水人员实施有效救助的能力。大连海事大学掌握救助船所涉及的所有核心关键技术，且拥有完整的知识产权。目标成果未来将以海事水面作业为导向，拟在此基础之上围绕海况适应能力和无人导航控制等方面进行技术改进，以进一步提高波浪自适应船高海况作业的稳定性、准确性和高效性。



4

复合式自调整缓冲气缸


当前大多数气缸都带有缓冲针阀，使负载在行程终点平稳地停下来。这种缓冲结构的不足是，当速度或负载质量发生变化后，气缸的缓冲性能变差，需要重新调整缓冲阀的开度，避免撞击或反弹，调整过程要花费很长时间，影响了气缸的工作效率。

复合式自调整缓冲气缸，将气动回路的调速阀和气缸自带的缓冲阀集成，在调节调速阀的同时能改变缓冲阀开度，并引入压力反馈信号，实现了速度与负载变化下的缓冲自调整。气缸集成度高，在自动化生产中可以节省气缸缓冲的调节时间。



5

气动软体弯曲执行器及柔性机械手


针对现有柔性机械手抓取范围有限，负载能力小的问题，基于弯曲型人工肌肉设计了一种安装角度可调的四指柔性机械手。进行了弯曲型人工肌肉的静力学分析与验证，单根执行器最大弯曲角度可达151°，最大输出力为3.2 N。设计了四指柔性机械手，最大抓取物体质量为1050 g，最大尺寸为Φ226 mm，在抓取实验中单根执行器最大弯曲角度为93°，具有稳定的抓取性能，能够实现日常物品稳定地抓取。


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