基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究

研制了一种基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统装置,对无机样品进行微区拉曼光谱探测。传统显微共焦拉曼光谱技术没有强调系统的定焦能力,而所研制的光学系统装置利用差动共焦曲线过零点与焦点位置精确对应的特性,采用反馈控制技术,具有长时间定焦功能。在微区拉曼散射信号收集时,采用多模光纤空间耦合技术,以光纤代替传统物理探测针孔,提高了环境抗干扰能力,优化了系统结构和装调性能。实验结果表明:该装置具有较高稳定性,可有效探测单壁碳纳米管在1581.510 cm^-1,2708.065 cm^-1特征峰处的拉曼频移及纯物质硫在153.113 cm^-1,219.917 cm^-1,473.322 cm^-1特征峰处的拉曼频移并且实现碳管的单线检测,满足了光谱探测系统装置设计需求。     

掘锚一体化高效掘进理论与技术

为提高巷道掘进效率,提出了掘锚一体化高效掘进的概念,指出高预应力锚固理论、空顶区顶板稳定控制理论、软岩流变理论、松动圈理论和锚杆支护动态信息设计方法等是掘锚一体机高效掘进的理论基础,进一步采用数值模拟和试验,发现了高效掘进围岩破坏变形规律和低比能耗高效截割的有关规律。针对综掘工艺平行作业率低的难题,攻克了高效掘进系统集成配套技术,创新研制掘锚一体机、锚杆转载机、跨骑式锚杆钻车和柔性连续运输系统等装备,构建掘进、支护、运输、除尘等工序的同步作业线,掘支运平行作业时间由25%～35%增至50%～70%。攻克了掘锚一体化技术和全宽截割技术,研制了国产掘锚一体机,优化了截割功率、空顶距、接地比压,行走采用千伏级交流变频调速技术,解决了国外设备截割能力不足、适应性差等难题,研制了双驱动高速合流重型截割减速器,实现截割功率达340 kW,研制前探式临时支护,将临时支护空顶距由1 m减至0.4 m,研制宽型履带底盘,整机接地比压由0.28 MPa降至0.2 MPa;针对锚杆支护与转载运输平行作业的难题,攻克了空间多维度同步支护技术,研制了锚杆转载机和跨骑式锚杆钻车等设备,通过多组钻机实现多排多臂分段平行支护,掘进工作面采用低密度强力锚杆支护控制顶板,后部同步实施增强永久支护,形成"前疏后密,快速推进"协同支护体系;攻克了多钎杆钻孔自动接续技术,钎杆由机械手自动续装、由钎杆仓存储,解决了锚索钻装不连续的技术难题;针对胶带长距离搭接的难题,研制出柔性连续运输系统,设计了位姿锁定的蛇形关节架体、偏置摆动式油气悬挂、具有减摩降阻机构的迈步式自移机尾、穿梭动力站等核心部件,实现小半径90°转弯和150 m往复搭接、连续转载;针对高效掘进粉尘防治的难题,提出了固液气三幕组合控尘方法,将粉尘控制在掘进工作面并形成粉尘池,防止粉尘扩散;研制了可随主机设备移动的除尘装置,实现除尘装置与掘进设备同步移动;攻克了小体积无龙骨自承式菱形滤袋过滤技术,研制了矿用全自动紧凑型袋式除尘器,总尘除尘率达99.7%;攻克了滤网表面超疏水改性、双面两级流线型气液分离等技术,研制了矿用机载湿式负压除尘器。应用表明,与原有掘进方法相比,掘锚一体化高效掘进技术在稳定围岩和中等稳定围岩条件下提高掘进速度1～2倍。     

填料生物转盘对农村家庭生活污水的处理

根据目前我国农村生活污水处理的现状以及农村家庭污水水量、水质的特点,提出了一种家庭生活污水处理装置-填料生物转盘。该装置采用生物膜法工艺,结合生物转盘与生物滤池工艺的特点,运用设备一体化的设计理念,设计了一种运行管理简单、结构紧凑的一体化装置。通过实际运行考察了装置用于农村家庭生活污水处理的挂膜启动情况,以及污染物的去除效果。结果表明:填料生物转盘生物膜的驯化培养需要20天的时间,稳定运行期间对COD、NH4+-N、TN、TP的平均去除率分别稳定在75%、85%、65%和75%以上,出水COD、NH4+-N、TN优于城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级A标准,出水TP达到一级B标准。装置运行管理操作简单,不需要专业技术人员,适合农村家庭污水的处理。     

生态与智慧型路基建养一体化技术现状分析

从路基的压实控制与智能监测、路基的长期性能以及运营期路基的动态监测与维护3个方面对当前的生态与智慧型路基建养一体化技术进行了分析,研究了现有技术的优势与不足。通过对现有技术的分析可以提高相关专家对生态与智慧型路基建养一体化技术的重视并为其研究提供建议和方向,从而进一步推动我国公路建设技术的发展。     

工业规模塔设备的虚拟拆装演示——SolidWorks软件在化工仿真中的应用(二)

在塔设备的教学中,塔内件的拆装演示是一种高效的教学手段,能使学生直观地了解塔内结构,并深入认识机械构件之间的匹配关系和工程实施细节。利用SolidWorks软件建立仿真塔设备模型平台,可以实现3D视频教学。特别是内构件的动态拆装演示可使学生完全沉浸到情景学习状态之中,深度了解塔设备结构,建立“工艺装备一体化”的思想。此外,仿真教学可以进行多方案对比和错误案例分析,从根本上改变传统的塔设备教学理念。