赵静一教授团队

更新于 2026年10月13日 版权声明
五、赵静一教授团队

赵静一教授团队是由赵静一、王永昌、张齐生、高英杰、刘文、姚成玉教授,郭锐副教授,刘劲军讲师带领50 余名硕博研究生以“流体传动与控制系统的创新设计与可靠性研究,液压控制系统的故障诊断及可靠性研究,新型流体元件的开发与应用研究”为研究方向的科研创新团队。近5 年来团队参与国家自然科学基金项目4 项、国家“863”子课题1 项、教育部及河北省自然科学基金7 项、企业委托科研攻关项目39 项;撰写专著、手册以及教材13 部,其中国家科学技术出版基金资助3 部、“十二五”重点图书2 部;发表学术论文300 余篇,其中三大检索70 余篇;授权专利87 项,其中发明专利47 项,实用新型专利40 项。参与多个行业国家标准制定。

团队参与的国家自然科学基金项目有:“FAST 液压促动器群系统寿命预测与可靠性增长研究”“大型工程运输车辆联合作业液压系统群协调控制理论与可靠性研究”“巷道重载分体运输车转向协调电液控制系统理论研究”“巷道轮式重载液压动车组转向技术基础理论研究”。参与国家“863”项目“新型混合动力工程机械关键技术及系统开发与示范应用”。

已出版的著作有:《工程机械手册——隧道机械》《液压系统故障诊断与排除案例精选》《大型自行式液压载重车》《液压气动系统常见故障分析与处理》《土压平衡盾构电液控制技术》《汽车电液技术》《模糊思维与广义设计——理论和模型及其应用》《冶金行业液压润滑原理图标准图集》《液压气动系统的疑难故障分析与排除》《液压气动系统可靠性与维修性工程》《液力传动》(高等教育“十一五”国家规划教材),以及《现代机械设计手册》(第4 卷第20 篇)和《液压工程师技术手册》(参编)。

团队近五年荣获多项奖项,其中省部级以上奖项6 项:2019 年“河北省科学技术奖”一等奖、2017 年“中国机械工业科学技术奖”一等奖、“第七届绿色制造科学技术进步奖”二等奖、2017 年“中国产学研合作创新成果奖”二等奖、2015 年“河北省科学技术奖”二等奖、2015 年“江苏省科学技术奖”三等奖。

12 年间,团队在大型工程运输车辆方面取得多项具有自主知识产权的理论和技术创新,完成覆盖整个大型工程运输车辆领域里各种类型和应用场合的液压载重车的设计和研发。在不到7 年的时间里,团队在煤矿井下大型设备的分体式快速搬运车、大型精密设备快速运输车、高速公路快速换桥施工联合作业驮桥车、火箭运输车等新兴工程领域取得突破,研发出具有世界先进水平的新车型。

团队建立了具有自主知识产权的节能降耗、安全可靠的大型载重车设计平台。团队取得的研究成果达到国际先进水平,部分理论研究和转化处于国内大型液压载重车研究开发领域的前列,研究成果已在国内十多家合作企业得到应用,起到了重要的示范作用,部分产品已经走出国门,相关成果转化受到国内外关注。

团队项目始于“十一五”规划期间,研究起步阶段与中国高铁建设同步。从最早为高铁建设研制900 吨运梁车、研发900 吨轮胎式提梁机到为船厂研制70~600 吨液压动力平板车、为钢铁冶金行业研制框架车和抱罐车、为风电行业研制叶片和塔身运输车、舟桥运输车等特种车辆。

近几年,团队针对特大型工程装备运输中的多车联合作业系统群协调控制和智能化系统,展开科研攻关,取得突破。目前,团队已拥有自主知识产权和核心技术,系统掌握了集设计、施工、装备、制造、多车控制、系统集成、运营管理于一体的大型车辆技术,与国外同类技术相比,有力的成本控制使得中国大型液压载重车在国际市场上极具竞争力。

团队与多家企业合作,研制了多种大型装备快速运输车。

针对国内大型精密装备快速运输过程中的复杂工况及特殊要求,为保证大型精密装备在快速运输过程中的安全,团队与江苏海鹏特种车辆有限公司等多家企业合作,自主创新设计开发了一系列大型精密装备快速运输车,包括军用专用运输车、风叶运输车、地铁运输车、飞机部件运输车等。团队研制的C919中机身快速运输车,综合了之前运输车设计的特点及优点,在此基础上进行创新改进,使得该型运输车具有结构紧凑灵活、工作平稳、操作简便、安全性高等优点。C919 中机身长途运输车突破了诸多关键性技术难点,有力保障了运输的安全性,如:设计定位机构,同时实现对中机身定位位置加工误差的补偿,以保证中机身不变形;在有限空间内,水平和竖直方向上设计吸振、减振装置,降低中机身的振动冲击;实现中车架部分较大幅度的升降以顺利通过收费站;设计扩展和翻转机构,调整不同工况下运输车的车体宽度,对中机身实现有效的保护;设计运输车的空气导流装置,减小风阻对中机身的作用。(https://www.daowen.com)

团队开发的“快速可定制大型桥梁运载施工装备设计技术”,可以实现不同使用需求的大型桥梁施工装备快速定制。团队与秦皇岛天业通联重工股份有限公司、中铁第五勘察设计院集团有限公司合作研制的科威特多哈60 米跨距双幅海湾大桥架设(1 700 吨箱梁7 车联合作业),就运用了这种技术,解决了复杂环境、多变负载时多车重载联合作业出现掉梁、倾覆等世界性难题(见图4-7)。

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图4-7 “快速可定制大型桥梁运载施工装备设计技术”工程应用

团队开发了“大型桥梁运载施工装备多车联合作业协同控制技术”,发明液压载重车多车组协调作业的控制方法,实现了架桥机与运梁车组上下车与转移协同系统的同步、支撑、调平,同步误差小于32 毫米,调平精度达到0.25 度。相关成果应用在北京昌平西关环岛整体换梁工程(两辆千吨级驮桥车联合作业)等国内外多项重点工程。团队依据开发的“复杂环境及工况下可定制桥梁架设配套工法”,发明了高速铁路隧道内外通用架桥机以及低位吊梁行车,解决桥梁和隧道施工时需更换装备的难题,满足了隧道内外以及隧道口零距离架设双线并置梁的要求。团队发明多轴液压平衡悬挂技术,研发了多种定制装备,用于整幅预制、装车、桥上运输和架设,解决了变幅、变跨、小曲线箱形等施工难题。北京三元桥不断交新旧桥快速置换、虎门大桥跨缆施工、孟加拉轻轨及苏通大桥等工程就应用了该项发明。

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图4-8 “大型桥梁运载施工装备多车联合作业协同控制技术”工程应用

团队与中国科学院国家天文台合作,开展液压系统可靠性工程FAST 液压促动器可靠性试验研究,为国家十大重点建设项目“500 米直径射电型天文望远镜(FAST)液压促动器群”完成了关键零部件的可靠性与故障预测,为世界最大型天文台射电望远镜调试成功作出了贡献。团队对液压促动器进行FMECA 分析后,发现其故障致命度相对较大的部位为齿轮泵、溢流阀和液控单向阀,需要对上述关键元件进行可靠性试验,验证其是否满足FAST 工程5年工作寿命的要求。为检测液压促动器设备整体的各项技术指标是否符合设计要求,团队基于逆向综合可靠性分析、加速寿命试验、性能退化、有源测试等理论,采用理论分析和试验验证的方法,提出“液压可靠性短时试验方法”。该方法可以分析出液压促动器中各关键元件的可靠性指标和液压促动器设备整体的可靠性薄弱环节,以便提出相应的可靠性增长措施。大大缩短了试验周期,降低了试验费用,解决了高可靠长寿命液压泵无失效数据引起的可靠性评定与寿命预测难题。应用该理论研发的可靠性试验装置用于宁波恒力液压股份有限公司的国防系列液压泵标准制定,相对于传统试验方案电能节约率达到90.9%。

2014 年,燕山大学牵头成立了中国工程机械学会特大型工程运输车辆分会(见图4-9),特大型工程运输车辆分会的成立旨在积极推动工程运输车辆领域内“政、产、学、研、用”间的交流与合作,促进企业创新与科技进步,推动产业的科学发展。依托科研、开发、生产、市场各方优势,消化引进国外先进技术,实现对特种车辆、特大型工程运输车辆的自主改进设计,缩小与国外先进水平的差距,促进行业共同发展。燕山大学赵静一教授团队通过项目合作已经与20 多家企业建立产学研合作基地,提升了企业新产品研发能力和设备维护使用水平,为企业培养了人才;同时也为学校提供了研究生实践基地。团队累计培养了17 名博士、175 名硕士研究生,取得了很好的社会效益。

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图4-9 “中国工程机械学会特大型工程运输车辆分会”成立仪式

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