中国自主打造的世界最高推力35吨级电动振动试验台,在苏州东菱公司成功问世。该设备于1月11日,顺利通过了北京长城计量测试技术研究所的严格检测。这项关键性的技术突破顺利完成,完全撕毁了海外长期以来针对我国在电动振动领域设置的障碍,颠覆了全球振动研究的原有态势,表明我国已经跻身于研发制造巨型电动振动台的世界顶尖行列。
电动振动试验台属于力学环境试验设备中的关键装置,对导弹、卫星、飞机、船舶、汽车及电子等高科技产业的科研与生产具有核心价值,被列入全球管制产品清单,长期以来由美、英、日等主要西方国家所把持。5吨以上大推力电动振动设备,这些发达国家对我国实施封锁和禁运,极大阻碍了我国国防科技工业的进步。
苏州东菱振动试验仪器有限公司设立在苏州国家高新区,属于高新技术企业。该公司专注于振动力学环境试验设备的制造,是业内专业厂商。东菱公司清楚地认识到,自己承担着研发大推力电动振动台的重要任务,目的是突破禁运封锁,为国家赢得荣誉。
自1995年建企以来,东菱公司始终致力于依靠自身力量开拓发展,历经艰辛不辍。企业面向全国选拔了数十名行业专家,组建了专业咨询机构。在产品研发与生产制造环节,不断取得突破性进展,逐一解决了诸多技术瓶颈难题。先后研发了5吨级、6吨级、7吨级、10吨级、12吨级、16吨级、18吨级等数十种振动测试设备,目前已构建出电动振动测试系统、机械振动测试系统、电液振动测试系统、综合环境测试系统、激振器等十个主要产品系列,其中超过三十种产品在国内处于领先地位,有六种产品先后获得江苏省科技厅与国防科工委的成果认证,其技术水平已达到国际先进标准。东菱产品现在普遍应用于国防、军工、航天、航空、电子、通讯、交通等众多行业,曾为神舟五号、神舟六号载人航天飞船执行振动测试任务,产品还销往美国、英国、日本、德国、俄罗斯等二十多个海外市场。
东菱公司在开发35吨级电动振动试验台时,国际上首次攻克了三项关键技术难题,首先是一阶共振频率难题,其次是冷却技术难题,最后是攻克放与台体阻抗的适配难题。
动圈是电动振动台的核心构成,其轴向基频的数值,决定了振动台运行频率的极限以及众多性能参数的水平。基频越高,运行频率的极限就越强,使用者能够进行的测试种类就更加丰富。东菱公司把提升共振频率当作科技攻关的核心任务,对动圈骨架构造实施了多种改进方案,对动圈构造的质量和强度进行了科学配置和高效运用,还设计出新的台面传力角板,大幅增强了动圈骨架的强度,因而明显提升了动圈一阶轴向共振频率,使共振频率这一关键技术参数达到了1500赫兹,远远领先于英国、日本等国家同类产品的先进程度。
线圈绕组的散热性能较差,是所有电动振动设备制造商面临的共同挑战。东菱改进了驱动线圈的构造方式与缠绕技术,大幅改善了散热状况。针对当前全球范围内散热性能欠佳的旧式串联散热布局,积极采用突破性的并联散热布局,将原本的单通道散热转变为双通道散热,显著增强了驱动线圈组件的散热效能,进而解决了驱动线圈组件散热能力不足的难题。东菱的35吨超大型振动台,在满负荷运行状态下,可持续作业的时间,远超海外同类设备的十倍,这一技术突破显著增强了大型振动台的性能稳定性和耐久程度。
超大推力振动试验系统,阻抗匹配是个复杂系统工程,东菱超大型振动台的数字式功率放大器,国内首次采用高电压,一般功放仅能使用100伏左右低电压,该功放将电压提升到280伏,从而有效完成阻抗匹配。
东菱公司在设计和技术方面,开展了一系列革新和改进,成功克服了高电流与高压环境下线圈水嘴的电化学侵蚀难题,处理了超大规模电流中动圈驱动导线过度发热、内部短路环散热不充分、易损毁、功率放大器高速短路防护、模块电流均衡技术、IGBT功率器件运用等多项技术挑战,确保了35吨振动台的顺利研发完成。
一月份七日,江苏省行政长官梁保华于苏州国家高新区实施走访,期间着重视察了东菱振动公司。他高度认可该组织将开拓视为根本方向,持续努力进行自主开拓,促使研究成效能快速变为现实。他鼓励该企业继续奋发,维持技能的先进性,借助自身的开拓技艺和品牌形象,主动投身于全球市场的角逐,迅速推进技术开拓的成效向工业应用转化,力求实现规模与实力的增长。 (记者刘锋 )
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