形成轻量化液压元件的设计理论与方法

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020 年》、《国家创新驱动发展战略纲要》和《中国制造2025》等规划，国家重点研发计划启动实施“制造基础技术与关键部件”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署，现发布2018 年度项目指南。

本重点专项总体目标是：以高速精密重载智能轴承、高端液压与密封件、高性能齿轮传动及系统、先进传感器、高端仪器仪表以及先进铸造、清洁热处理、表面工程、清洁切削等基础工艺为重点，着力开展基础前沿技术研究，突破一批行业共性关键技术提升基础保障能力。加强基础数据库、工业性验证平台、核心技术标准研究，为提升关键部件和基础工艺的技术水平奠定坚实基础。

本重点专项按照产业链部署创新链的要求，从基础前沿技术、共性关键技术、示范应用三个层面，围绕关键基础件、基础制造工艺、先进传感器、高端仪器仪表和基础技术保障五个方向部署实施。专项实施周期为5 年（2018—2022 年。

1. 关键基础件中与液气密行业相关的

1.6 液压元件与系统轻量化设计制造新方法（基础前沿技术类）

研究内容：研究非金属材料液压元件尺寸精度保持稳定性、服役蠕变等性能演变的规律；探索气体分离、污染物沉淀的新原理、新方法，研制小型化液压单元及原理样机；研究一体化电液执行器设计制造关键技术与液压元件轻量化制造新工艺。

考核指标：形成轻量化液压元件的设计理论与方法；研制轻量化液压元件样机2 种以上， 重量降低30% 以上； 研制小型化液压单元和一体化电液执行器样机2 种以上， 体积减小20% 以上。

1.7 机械密封服役性能演化机理与可靠性评估方法（基础前沿技术类）

研究内容：研究机械密封服役过程表界面微观形貌和综合性能演化机理，基于多场耦合原理研究机械密封智能化基础理论及高压、多介质复杂工况下机械密封数字化分析与设计方法；研究机械密封在典型工作条件下的故障与失效模式，研究机械密封的可靠性模拟测试技术、机械密封的可靠性与寿命评估方法。

考核指标：开发复杂工况机械密封数字化设计软件1 套， 模型与实验对比误差小于15%； 建立机械密封故障与失效基础数据库1 套。

1.8 液压元件可靠性评估方法与寿命测试技术（共性关键技术类）研究内容：研究液压元件可靠性设计与实验评估的通用规范；研究典型液压元件（液压阀、液压泵、液压缸等）的可靠性与寿命实验评估方法，建立典型液压元件的故障模式、失效案例数据库；研制典型液压元件的耐久性与寿命测试装置。

考核指标：液压元件可靠性评估的通用技术规范1 项， 液压阀、液压泵、液压缸可靠性评估标准3 项； 建立典型液压元件失效模式、失效案例数据库， 覆盖失效模式10 种以上；研制可靠性试验装备并完成3 种典型产品的可靠性评估。

有关说明：由企业牵头申报。

1.9 橡塑密封数字化设计及制造关键技术（共性关键技术类）

研究内容：研究复杂工况和极端条件下橡塑动密封性能演变机制；研究密封系统宏观参数、微观特征与服役性能之间的影响规律；研究新型旋转密封和往复密封的设计方法；研究橡塑密封工艺数字化、智能化控制方法及实现技术，实现示范应用。

考核指标：开发橡塑密封专用数字化设计和性能分析软件，完成旋转和往复典型密封形式的设计应用验证；建立橡塑密封元件数字化、智能化工艺管控系统，主要工艺数字化率达到85% 以上，关键工序能力指数Cp≥1.33 。

有关说明：由企业牵头申报。

1.10 大型压力成型机械轴向柱塞液压泵（示范应用类）

研究内容：研究高压大排量轴向柱塞泵摩擦副分布式测量技术及优化设计方法；研究适合高交变载荷的液压泵变量控制机构，研制高可靠的电液比例阀；研究轴向柱塞泵的材料与热处理、精密制造与装配工艺；在大型高端陶瓷成型机、压铸成型机等大型压力成型机械上实现示范应用。

考核指标：不少于5 种规格的高压大流量轴向柱塞泵， 排量为125ml/r~500ml/r， 额定压力≥35MPa， 寿命≥8000h， 在大型压力成型机械上实现配套1000 台以上。

有关说明：由企业牵头申报。

1.11 工程机械用高压多路阀（示范应用类）

研究内容：研究阀内复杂流道与油路优化设计方法，高压片式结构的密封控制方法；研究整体式多路阀复杂阀体的精密铸造工艺；研究多路阀的负载敏感、比例分流等电液控制方式；在挖掘机、起重机等工程机械上实现示范应用。

考核指标：不少于5 种规格的高压多路阀， 额定压力≥32MPa，额定流量为50L/min~200L/min 等，液压/电液/复合控制方式， 寿命≥1000 万次， 在工程机械上配套不少于3000 台。