中新網(wǎng)湖北新聞1月13日電 題：液壓傳動的技術(shù)創(chuàng)新

　　——記國家技術(shù)發(fā)明二等獎獲得者陳奎生教授及其團隊

　　作者：李易誠

　　1月10日上午，從北京傳來喜訊，武漢科技大學(xué)機械學(xué)院陳奎生教授帶領(lǐng)的科研團隊在今年的國家科技獎勵大會上獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。這是武漢科技大學(xué)7年來第15次獲得國家科技獎勵。

　　團隊獲獎項目為“冶金高頻液壓控制伺服元件關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”。該技術(shù)將油滴的壓力能轉(zhuǎn)變成機械能，液壓式千斤頂就是典型。30多年來，該團隊致力于液壓傳動與控制領(lǐng)域的研究，取得了重大突破。

　　從零做起 揚起創(chuàng)新風(fēng)帆

　　相對于傳統(tǒng)的機械傳動系統(tǒng)，液壓傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、傳動平穩(wěn)的優(yōu)點。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

　　我國在液壓傳動領(lǐng)域起步晚、發(fā)展慢，人員和設(shè)備嚴(yán)重缺失，改革開放后，隨著國家鋼鐵工業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)設(shè)備已不能滿足產(chǎn)能和精度需求，國外進口也一直處于被動地位，自主創(chuàng)新成為時代主題。

　　上世紀(jì)70年代，武鋼從德國引進具有國際先進水平的一米七軋機，以解決鋼鐵企業(yè)落后局面，但是，該技術(shù)引進后，不僅后續(xù)檢測維修費用高，并且還必須送到國外進行檢測，送檢周期長。

　　上世紀(jì)80年代，武漢科技大學(xué)(原武漢鋼鐵學(xué)院)在激烈競爭中，成功獲準(zhǔn)為武鋼進口軋機設(shè)備開展檢測維修服務(wù)，并因此建了該校首個液壓實驗臺。團隊的研究不同于千斤頂、吊車臂上使用的普通液壓系統(tǒng)，他們要使設(shè)備達(dá)到高性能、高精度等高科技要求，難度和壓力不言而喻。

　　當(dāng)時，武漢科技大學(xué)在液壓傳動領(lǐng)域還是一窮二白，師資力量不足，更沒有可供借鑒的檢測設(shè)備，全國都面臨技術(shù)、人才、設(shè)備短缺。湛從昌教授是陳奎生的老師，也是我國最早開始此項研究的學(xué)者之一。他回憶：“當(dāng)時找一臺油泵都很困難，有錢也難買到，后來是在韶鋼的倉庫中好不容易找到一臺。”

　　在此背景下，項目組勇挑重?fù)?dān)，攻堅克難，開始了我國高水平液壓元件測試技術(shù)研究與實踐。團隊從零做起，1995年獲原冶金部科技進步二等獎，并逐步將原始的試驗臺發(fā)展成該校特色學(xué)科實驗室。

　　上世紀(jì)90年代初，攀鋼與該校合作建立液壓原件檢測中心，成為我國西南地區(qū)最大的檢測基地。

　　團隊一步一個腳印，先后研制出1500噸、3600噸、5000噸、10000噸動態(tài)負(fù)載下的大型伺服缸性能檢測技術(shù)，每一步他們都刷新著記錄?，F(xiàn)在，該技術(shù)已經(jīng)為武鋼、攀鋼等企業(yè)建立了7個液壓試驗中心。在全國8套同類型檢測設(shè)備中，團隊自主研制設(shè)備的占6套，打破了產(chǎn)品長期送國外檢驗的困局。

　　三項技術(shù) 打破國外壟斷

　　據(jù)陳奎生介紹，該項目有三項關(guān)鍵技術(shù)：自補償變間隙密封的大型伺服缸、抗污染電液伺服閥、萬噸級伺服缸檢測。其關(guān)鍵技術(shù)在市場中得以運用，不僅打破了國外的壟斷，也促進了整個行業(yè)的進步。

　　上世紀(jì)70年代初，該校為武鋼一米七軋機建試驗臺，團隊開始接觸大型伺服液壓缸性能高精度檢測。

　　伺服液壓缸是液壓傳動中實現(xiàn)油液壓力能轉(zhuǎn)變成機械能的核心部件，大型伺服缸性能的高精度檢測則是一個行業(yè)性難題。伺服缸帶載工作過程中活塞與缸筒間的動態(tài)摩擦力看不見摸不著，怎么準(zhǔn)確測量？

　　面對難題，團隊巧妙地把內(nèi)部帶載動摩擦力轉(zhuǎn)換成外部閉式加載機架形變，再來進行測量，實現(xiàn)帶載動摩擦力連續(xù)自動檢測，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。2007年，團隊研究的大型伺服缸在企業(yè)試用并獲得成功。

　　傳統(tǒng)的密封圈式伺服缸，其摩擦特性嚴(yán)重影響高速和低速兩個區(qū)段的性能，自液壓技術(shù)發(fā)明以來，這種結(jié)構(gòu)從未改變。提高密封性和降低摩擦力是一對矛盾，也是擺在團隊面前的一道難題。

　　團隊反復(fù)試驗，發(fā)明了自補償變間隙密封技術(shù)及活塞桿減壓油膜支撐技術(shù)，屬國內(nèi)首創(chuàng)。它解決了摩擦與泄漏的矛盾，使缸體內(nèi)部動、靜摩擦之差大大減小，壽命可達(dá)往復(fù)運動2億次，頻度提高3～4倍。

　　在液壓控制中，伺服閥是必不可少的元件，它能接受控制信號，輸出調(diào)制的流量和壓力，已廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、冶金、化工等領(lǐng)域。伺服閥的閥芯閥套間隙約為頭發(fā)絲直徑的1/20，油中的雜質(zhì)很容易堵塞孔道，造成設(shè)備故障。每年鋼鐵企業(yè)由于相關(guān)故障處理與維護，造成的經(jīng)濟損失難以估量。

　　針對鋼鐵及軍工對高速、大慣量控制及抗污染的迫切要求，團隊發(fā)明的U型串級節(jié)流抗污染技術(shù)和動壓——力反饋全系統(tǒng)鎮(zhèn)定技術(shù)，提高了伺服閥動態(tài)特性及可靠性，降低了設(shè)備維修送檢的頻率和費用。

　　艱苦卓絕 30年風(fēng)雨兼程

　　團隊歷時30年，最終結(jié)出碩果。目前為止，該團隊已經(jīng)在液壓控制領(lǐng)域獲得11項國家發(fā)明專利和2項測控軟件著作權(quán)，承擔(dān)了伺服液壓缸試驗方法國家標(biāo)準(zhǔn)的制定，近3年創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益1.5億元。

　　獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎，是對陳奎生教授團隊數(shù)十年來默默付出的肯定。

　　團隊成員陳新元說：“湛從昌教授這么大歲數(shù)，每天堅持坐班領(lǐng)導(dǎo)我們搞科研，出勤率比我們還高！”湛從昌教授隨身都帶著一個小本子，有什么突現(xiàn)的靈感就會隨時記錄下來。

　　76歲的湛從昌教授總結(jié)團隊的成功經(jīng)驗：堅持在黨和國家倡導(dǎo)的“創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略”指導(dǎo)下開展工作，創(chuàng)新給了科研工作者動力，它不僅使師生的科研綜合水平不斷提高，也使他們能做出更多的科研成果。

　　在同行眼中，這個團隊特別能吃苦，特別能戰(zhàn)斗。團隊成員經(jīng)常與液壓油打交道，他們手上、臉上、身上常常沾滿油污。“一般皮鞋穿個兩三年不成問題，我們做實驗的話幾周鞋就壞了，因為油污使皮鞋面軟化膨脹，不耐穿是肯定的。”陳新元調(diào)侃道。

　　團隊成員曾良才教授在攀鋼進行設(shè)備調(diào)試時，突發(fā)闌尾炎，疼得滿頭大汗。當(dāng)?shù)蒯t(yī)療條件有限，沒有護士，沒有專業(yè)醫(yī)生。做完手術(shù)，他自己從下手術(shù)臺下來走到病房，麻藥勁退去，他疼得渾身冒虛汗。

　　作為負(fù)責(zé)人，陳奎生教授始終堅自己動手做實驗。有一次，對新研制的伺服閥測試實驗中，液壓油噴了他一身，滑稽的樣子逗得大伙笑岔了氣，他卻不以為然地攤攤雙手說：“又揩實驗室油了……”

　　團隊有8名老師，其中4名博士生導(dǎo)師，還有30余名研究生。團隊中，既有陳奎生的老師，也有他的學(xué)生。團隊就如一條在科學(xué)的海洋中航行的大船，所有水手都在奮力劃漿，朝著更高更遠(yuǎn)的目標(biāo)追逐。