科创中国

高新技术改造传统产业

太原科技大学与东北大学等单位合作，提出一种卧式液压缸驱动复合连杆机构的金属板滚动剪切新方法，经过十余年的艰苦探索，发明出大型液压滚动式宽厚板剪切技术与装备。 发明新型剪切机构，可通过控制双侧卧式液压缸运动时序与速度调整机构滚动运行轨迹，解决剪切机构不能随钢板规格变化进行相应调整导致剪切质量缺陷的国际性难题。建立求解以上刀盘为原动件，滚动剪切运动为限定条件的伺服液压缸位移和速度的机构逆向求解多参函数，同时发明多伺服液压缸协同运动电液控制系统，实现了新型剪切机构在重载荷、大行程及强冲击工况下多个伺服缸协调运动完成滚动剪切的精确控制。同时发明具有径向偏载力主动抑制功能的伺服液压缸与机架卧式铰接增力新结构及其设计方法，可使剪切能力放大约为液压缸推力的***倍，解决液压缸在大行程、高负载、强冲击、大偏载工况下因可控性能急剧下降，导致剪切能力不足和液压缸偏载磨损严重的难题。

1、构建可满足钢板滚动剪切高速重载复合连杆剪切机构构型设计方法。（1）发明了基于复合连杆驱动弧形剪刃滚动剪切机构构型设计原理与优化方法。（2）建立了以上刀盘为原动件，反求伺服液压缸位移和速度的机构逆向求解多参函数。（3）发明了满足重载需求液压动力源增力布置机构形式与抗偏载结构优化技术，解决宽厚板剪切能力不足和液压缸严重磨损的问题。2、发明基于连续剪切动作行为多缸驱动协同响应技术及精准运行控制方法。 （1）提出多传感器融合反馈动态补偿控制方法，解决负载强时变工况下的多缸压力协调控制难题。（2）提出金属板材剪切机构多缸微分几何反馈解耦控制方法，解决剪切机构协调控制时的液固耦合难题。（3）发明了阀控缸液压伺服系统的位置和压力主从控制方法，解决多缸闭环运行过程中参数互相干扰难题。3、创新出新型液压驱动的钢板滚动剪切装备。 （1）发明了液压滚切剪整机结构及整体集成技术，开发出大型液压宽厚板滚切剪装备与技术。（2）研发剪切机自动上料、废料收集与输送、卸料和堆垛等过程的机器人系统，实现精整相关装备间的全流程数字化控制。

团队带头人马立峰教授，工学博士、教授、博士生导师，国家百千万人才，享受国务院政府特殊津贴专家。在镁合金短流程铸/轧基础理论与工艺研究、新型滚动剪切机构构型设计理论与方法及其装备开发、金属板材柔性轧制技术与成套装备方面取得突破，多项核心技术与成套装备实现自主创新，打破国外技术垄断，其中研发的全液压钢板滚切剪机实现了宽厚钢板纯滚动剪切驱动机构的变革性突破，填补了国内外空白。成果推广应用于太钢、首钢等多家大型国有企业。主持和完成国家重点、面上基金等5项，省级和企业项目30余项；授权发明专利15项，其中美国专利1项；出版专著2部；发表SCI论文47篇。获国家奖励1项，省部级奖励7项。

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