走产学研结合之路开技术创新之花访中航力源省略副总工程师常真卫

1、走产学研结合之路开技术创新之花访中航力源省略副总工程师常真卫    2012-04-28     论文导读:液压泵为液压系统提供液压能源，是系统的心脏，随着航空、航天、工程机械领域的技术发展和主机升级换代的需要，对液压泵提出了越来越高的要求。 如何保证液压泵在系统中长寿命、可靠、安全的工作己成为摆在液压泵、马达专业化厂家面前急待解决的问题。 针对.    液压泵为液压系统提供液压能源，是系统的心脏，随着航空、航天、工程机械领域的技术发展和主机升级换代的需要，对液压泵提出了越来

2、越高的要求。如何保证液压泵在系统中长寿命、可靠、安全的工作己成为摆在液压泵、马达专业化厂家面前急待解决的问题。针对企业技术力量不足、研究条件有限的特点，为了缩短研制周期，充分发挥高校、院所在前沿信息、技术人才、研究手段等方面的资源优势，我公司积极寻求走产学研结合之路，向科技进步要效益。特点从公司已开展的产学研项目可以看出以下特点:合作研究项目中材料领域4项，工艺领域3项，产品设计3项，可靠性应用基础研究2项。项目开展目的主要是围绕提高摩擦副耐磨性以及泵动密封的泄漏问题(占5 8 .3%)，它反映了当前液压泵研制和制造中的主要技术关键，即磨损与密封。合作研究项目中通过政府平台申报的有6项(占50

3、%)，通过科技交流会及自主联系的有6项，两者也占50%，说明产学研合作之路是宽阔的。通过政府平台申报的项目其资金有保证并纳入国家科研计划。从合作研究项目的应用效果看，除4项尚在进行中以外，其它项目均有较好的应用效果。发挥产学研各自的专长和优势，通力合作是能够攻克较大技术关键的。在产学研合作中不能忽视公司的作用。在离子注入、含纳米粒子材料及静密封微泄漏课题研究中公司技术人员发挥了重要作用。如离子注入用于生产是靠攻克生产中的一个个难关并提出四项改进措施后才得以实现;含纳米粒子材料的优化成分主要是依靠公司的磨损试验、显微组织分析以及正交设计试验得出的;静密封项目则通过公司对磨合机理及密封机理研究，长

4、期静密封试验等才得以完成。这可能是因为高校或研究单位往往偏重于理论，专注于本学科，而对液压产品及生产情况不了解所致。从1984年至今公司根据新品研制和批生产中的工艺、材料技术关键问题，通过国家科研项目平台、科技交流会议、自主联系等方式，采取合作研究、合作开发研制、新材料应用研究等方法，与高校、科研院所联合攻关，走出一条产学研结合之路。产学研结合有力促进了新品研制速度，提高了液压泵质量品质，推动了产品技术创新、工艺技术进步的发展:同时锻炼培养了公司技术人员，提升了公司的应用基础研究能力，也为公司积累了一定的新工艺、新材料技术储备。表1列出我公司在产品设计、可靠性、新工艺、新材料方面己进行的产学研

5、合作项目(所列的产学研结合项目是指双方签订技术协议或合同，共同进行的技术攻关、应用基础研究、高新技术推广等项目，不包括单月、介'又小(1)1984年公司抓住液压附件设备的共性攻关问题-摩擦副磨损寿命低的技术关键，提出了开展"泵内活动部件摩擦副研究"科研课题并得到立项。在此基础上公司购置了相关摩擦磨损试验设备，除依靠自己力量开展摩擦副减摩耐磨工艺研究外，并与当时的北京航空学院(以下简称北航)技术合作，进行铜合金分油盘的离子注入表面改性研究。这是公司在热工艺领域内的首次与高校合作。ZQSnI0-2-3铜合金分油盘经蒸镀一层B+B203再用N+离子反冲注入后，与钢配对摩擦

6、系数下降20%、磨损率降低26%。由于铜合金注入提高摩擦副的摩擦学性能不明显，该技术未用于生产。1995年国家"863"全方位离子注入课题组(成员单位为西南交通大学、西南物理研究院)为科研课题的生产应用找合作对像，而公司正为泵内关键摩擦副不耐磨想办法，双方一拍即合，决定先对某型泵的渗氮钢分油盘进行N十离子复合注入(直接注入CI+全方位注入PSII)的考核试验。经100小时加速试验台架对比证实，注入泵的回油量仅为未注入的1/15.8(即相对耐磨性提高了15. 8倍)。以此为契机，1996年双方签订技术合作协议，决定联合开发在液压泵中应用离子注入技术。通过对四种重点型号液压泵的

7、离子注入试验，累计约3400小时台架考核，使泵的寿命分别提高75%一150%。试验充分证明，离子注入技术对提高柱塞泵关键摩擦副的磨损寿命具有十分明显的效果。在将该技术应用于生产中，暴露了如注入零件的镀层脱落，表面处理时注入层腐蚀，零件冷却，检验试样的质量代表性，注入工序安排等问题。公司技术人员在"863"课题组帮助下结合生产实际取得了四项改进成果，并得到课题组的认可:进一步优化了注入参数;揭示了N+复合注入(CI+PSII)中，CI及PSII的各自强化作用;纠正了陪伴试样原有作法的弊端;引入半自动硬度测量系统，保证注入层显微硬度测量的准确性、一致性。由于解决了离子注入的生产

8、技术关键，又根据批量生产需要编制了生产工艺规程、质量检验文件，设计制造了工装夹具，购置了注入专用设备，使离子注入技术应用于批生产成为现实，目前己推广应用于三个重点型号液压泵的批生产中。离子注入这一高新技术，加快了公司新品研制的速度，提高了国产液压泵寿命和可靠性。我厂从离子注入早期研究到批生产应用历经十余年，对产学研结合推广应用高新技术的体会是:生产需要是动力，产学研联合攻关是基础，领导重视、经费支持是保证，技术创新出成果。填充聚四氟乙烯塑料保持架的应用，是带着问题参加技术交流会而得到的合作项目。当时我厂有两型液压泵所使用的转子外支撑轴承保持架为铝青铜，试车后保持架窗口被磨成台阶，大量磨粒脱落污

9、染了液压油，导致试车中磨损碎片检查不合格。带着这一技术问题参加技术交流会，通过新材料展览发现了航天用FC-5自润滑塑料保持架材料。双方签订技术协议后即开始新材料的试生产和公司的试加工、试用。通过累计4000小时台架试车考核及装机件使用证实，FC-5保持架材料其窗(垂月液压气动。密。青铜自润滑复合材料;由于机械密封的泄漏问题常是各种因素的集合作用结果，则对后一项目围绕己研制的烧结青铜自润滑减摩材料，公司做了长期静密封试验，对材料配对、磨合工艺、磨合图像及表面激光微造型等因素对泄漏影响作了研究，并对静态泄漏模型提出初步看法。研制的两种密封材料用于液压泵轴封上取得了较好效果。在国内尚未见到用纳米粒子

10、改性铜基机械密封材料的研究报道，含纳米粒子烧结青铜自润滑复合材料的应用可以说是机械密封材料的创新。同一密封副要兼顾动、静密封的要求也是从生产实践中提出的新课题。该二项研制项目实施过程表明，涉及摩擦学系统性能(如泵轴尾机械密封的密封性能)的问题，在研究材料的同时，应对影响系统性能的相关因素进行研究，这样才能使研制的新材料得到充分发挥。自20世纪80年代开始，公司陆续与北航开展了产品加速寿命试验技术研究、液压泵动态优化设计和压力脉动抑制等许多项目的合作，解决了长寿命产品试验的瓶颈、液压泵优化设计等问题。尤其是近年来与北航、一飞院合作的泵源健康管理系统研究，对液压泵典型故障机理、故障的颤别和诊断算法

11、进行了充分的研究，为液压泵寿命预测、维修策略的制定作出了有益的探索，最终为液压泵实现视情维修奠定了良好的基础。口中的加工痕迹清晰可见，磨损极微。达到了设计师所追求的减少磨损，控制污染，降低零件重量的目的。液压泵轴尾动密封环新材料研制。目前，液压泵轴尾密封的动、静环材料，国内外大多采用浸渍碳石墨/钢或青铜/钢配对。该种配对在润滑性良好的液压油中运转具有较好的摩擦学相容性。但青铜材料自闰滑性较差、不抗干磨，密封副在动态临界条件或无油润滑下会发生"勃铜"故障，如某型航空泵一批产品的"勃铜"率高达70%:而浸铜石墨虽具有优良的自润滑性，但存在诸如磨合性差、泄漏量

12、大、漏"黑油"、材质不稳定等问题。航天泵轴封故障主要为动、静密封试验一次合格率低，带压静密封贮存期长要求不泄露或微泄漏等。针对液压泵轴封的动、静密封质量问题，公司向钢铁研究总院提出研制轴封新材料的科研课题，并通过政府平台申报了二项配套科研项目，即"航空用新型动密封材料"和"泵轴封用抑制动静态密封泄漏的金属基复合材料"均获立项。经过双方通力合作，前一项目研制出含纳米粒子烧结强强联合心得有竞争力的产品一定是创新的产品，品质卓越的产品，因而企业和行业要发展、要腾飞，必须走技术创新之路。技术发展的不连续性和杂交性特点，促使企业放弃己发展到极限的原有技术，而采用高新技术:推动企业技术人员打破专业壁垒，具备多学科知识结构，提高综合创新能力。高校与研究院所正是高新技术的策源地和开拓者，而他们也要使其高新技术转化为生产力，以产生较大的经济效益。因而，产学研相互结合不仅是技术发展的必然，也使经济发展的必然。在产学研结合中要相互协调配合，拧成一股绳。确定产学研合作项目后要相互技术交底，明确试验研究内容并作详细分工。那种认为企业仅是新技术、新材料应用者，只需进行应用试验，不需参与项目研究是值得考虑的