- 050 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
通過微型城市的方式對(duì)沈陽(yáng)幾處知名建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，
以 八音盒為載體，作為盛京禮物美觀且實(shí)用。
載體是禮物中常見的八音盒，功能也與普通八音盒并
無兩樣，但是在外觀上是以沈陽(yáng)的四處建筑作為參考，形成
微型沈陽(yáng)。這四處建筑包含了現(xiàn)代豐富夜生活的彩電塔夜市，
歷史遺跡大政殿，三線建設(shè)時(shí)期貢獻(xiàn)付出的奉天工廠，以及
沈陽(yáng)站。其中的開關(guān)也采用的相關(guān)元素進(jìn)行設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
沈陽(yáng) - 微型城市八音盒
- 051 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
將故宮屋檐元素進(jìn)行抽象提取，作為視覺形象與科技元素相融合，打造一座獨(dú)具沈陽(yáng)特色的
公交候車亭。在設(shè)計(jì)中主要體現(xiàn)以下三個(gè)方面特點(diǎn)：以皇城文化為形，以候車體驗(yàn)為本，以新興
科技為魂，三者有機(jī)融合。整個(gè)車站在外形設(shè)計(jì)上有機(jī)流暢。夜晚時(shí)通過 LED 燈帶的勾勒，醒目
的同時(shí)給人以獨(dú)特的視覺感受。座椅、顯示屏、自行車停放架等站點(diǎn)功能性設(shè)施結(jié)合造型及人群
使用特征進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，使得候車亭在視覺呈現(xiàn)上巧妙簡(jiǎn)約。與此同時(shí)，LED 玻璃、WIFI 熱點(diǎn)、
無線充電、智能售貨等一系列高科技技術(shù)的加持，將此站升級(jí)打造成智能化、人性化且獨(dú)具沈陽(yáng)
特色的智慧型公交候車亭。
設(shè)計(jì)：魯迅美術(shù)學(xué)院
沈陽(yáng)文化智慧云亭（公交車站）
職工發(fā)明設(shè)計(jì)賽
五小活動(dòng)組
沈陽(yáng)工業(yè)設(shè)計(jì)大賽
2022
- 053 -
設(shè)計(jì)說明
金 獎(jiǎng)
近年來，隨著國(guó)家軍民整合的大力推進(jìn)，國(guó)內(nèi)商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)蓬
勃發(fā)展，先后涌現(xiàn)了以北京藍(lán)箭、北京星際榮耀、北京宇航推進(jìn)、大
連神州五行等為代表的大量民營(yíng)航天企業(yè)，這些企業(yè)為了適應(yīng)未來民
用衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)，重點(diǎn)發(fā)展液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。為提高火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
整體效率，大幅度提高液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和穩(wěn)定性，對(duì)火箭
發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力效率、制備成本、質(zhì)量可靠性提出了苛刻的要求，其中，
發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵系統(tǒng)大量采用微復(fù)雜腔道鈦合金整體鑄件產(chǎn)品，鑄件尺
寸達(dá)到 500mm 以上，腔道最薄壁厚僅 2.5mm。為提高其結(jié)構(gòu)的可
靠性和穩(wěn)定性，要求鑄件一體化成形，不允許采用分體鑄造后焊接組
合，鈦合金鑄件質(zhì)量關(guān)鍵部位均需達(dá)到 GJB2896A-2007 規(guī)定的 Ι 類
B 級(jí)要求，其它部位達(dá)到 Ι 類 C 級(jí)要求，尺寸精度要求達(dá)到 CT6 級(jí)以上，
制程難度極大。此類鑄件由于其型腔極其復(fù)雜，具有窄腔道、多層葉
片、多盲區(qū)等特征，常規(guī)鈦合金成形技術(shù)已無法實(shí)現(xiàn)其精密制造。采
用熔模鑄造工藝，無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜窄型腔的型殼涂掛，且復(fù)雜腔道內(nèi)型
殼、型芯極難清理。采用傳統(tǒng)石墨鑄型工藝、無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜窄型腔的
石墨型芯清理，并縣城在石墨型加工精整和尺寸測(cè)量方面存在諸多困
難。采用傳統(tǒng)鍛造和機(jī)械加工組合方法，受限于零件流道復(fù)雜結(jié)構(gòu)，
無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工，且加工周期長(zhǎng)、成本高、效率低。
基本于上述問題，本項(xiàng)目突破傳統(tǒng)的單質(zhì)鑄型定式思維，以結(jié)
合石墨型和金屬型兩者優(yōu)點(diǎn)為目標(biāo)，成功開發(fā)出外型為石墨、型芯為
低碳鋼的高適應(yīng)性復(fù)合鑄造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜腔道鑄件的完整成形；
開發(fā)了復(fù)雜流道高尺寸精度裝配工裝及工藝方法，實(shí)現(xiàn)了分布式流道
型芯的高尺寸精度裝配；開發(fā)了圓弧刨刀修型工具，實(shí)現(xiàn)了突破傳統(tǒng)
刨刀直線行駛軌跡，用于石墨材料內(nèi)外圓修整；通過上述技術(shù)創(chuàng)新開
發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)了泵殼體鈦合金鑄件的高質(zhì)量、高精度成形，滿足了民
用液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)的配套急需，有力支持了我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展。
設(shè)計(jì)：沈陽(yáng)鑄造研究所有限公司
高尺寸精度刨刀工具設(shè)計(jì)
- 054 -
設(shè)計(jì)說明
銀 獎(jiǎng)
在吊具的檢查和維護(hù)中，無法精準(zhǔn)找到故
障點(diǎn)，需要很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行整體檢查，使員工的
維修工作量較大，建設(shè)一個(gè)機(jī)械自動(dòng)檢測(cè)站，
對(duì)吊具實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)機(jī)械位置檢查，全自動(dòng)參數(shù)
監(jiān)控，自動(dòng)將故障吊具送進(jìn)維修站點(diǎn)并提示指
定的故障點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)，降低人員的工作負(fù)荷和
降低吊具的故障率。
設(shè)計(jì)：華晨寶馬汽車有限公司
車身吊具自動(dòng)檢測(cè)站
- 055 -
設(shè)計(jì)說明
銀 獎(jiǎng)
本項(xiàng)目屬于術(shù)士基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種長(zhǎng)螺旋壓
灌樁后插鋼筋籠后注漿結(jié)構(gòu)。
長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁系用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔，至設(shè)計(jì)深度后壓
灌混凝土成樁。其特點(diǎn)是成孔不用泥漿或套管護(hù)壁，施工無噪
聲、無振動(dòng)，對(duì)環(huán)境無泥漿污染；機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，裝卸移動(dòng)快
速，施工準(zhǔn)備工作少，工效高，降低施工成本等；對(duì)大陸承載
力擾動(dòng)小。但長(zhǎng)螺旋灌注樁的水平剛度、抗拔承載力及基礎(chǔ)承
載力不能滿足設(shè)計(jì)要求。為此提出一種長(zhǎng)螺旋壓灌樁后插鋼筋
籠后注漿結(jié)構(gòu)。
本項(xiàng)目創(chuàng)新目的在于提供一種螺旋壓灌樁后插鋼筋籠后
注漿結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有長(zhǎng)螺旋樁的水平剛度、拉撥承載力及基礎(chǔ)
承載力不足的問題。
具體為：使用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔，成孔后自空心鉆桿向孔內(nèi)
泵壓樁料，邊壓入樁料邊邊提鉆直至成樁；將后注漿管、單向
注漿閥與鋼筋籠加勁箍焊接成整體，高效震動(dòng)器、鋼筋籠震動(dòng)
桿頂緊鋼筋籠下部加強(qiáng)環(huán)，隨鋼筋籠一同插入樁身混凝土中；
長(zhǎng)螺旋壓灌樁施工完畢后采用高壓注漿設(shè)備，通過預(yù)先在樁體
內(nèi)預(yù)埋的注漿管路向樁底注入一定量的水泥漿液，通過漿液的
壓力劈裂管路的包裹層，水泥漿液對(duì)樁底松軟部分有填充、壓
密、固結(jié)等作用，能大大提高樁基承載力。
通過本創(chuàng)新成果的實(shí)例，順利完成了項(xiàng)目樁基礎(chǔ)的施工，
施工過程處于安全、穩(wěn)定、快速、優(yōu)質(zhì)的可控狀態(tài)，無生產(chǎn)安
全事故，未產(chǎn)生廢水、廢氣、廢物等污染物；此工法具有施工
速度快，樁基質(zhì)量得以保證，同時(shí)有效節(jié)省施工成本，得到設(shè)
計(jì)、監(jiān)理和業(yè)主的認(rèn)可和好評(píng)。
設(shè)計(jì)：中建一局集團(tuán)（遼寧）建設(shè)有限公司
一種長(zhǎng)螺旋壓灌樁后插鋼筋后注漿結(jié)構(gòu)
- 056 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
雙軸劃片機(jī)在硅片切割、晶圓切割以及特殊切割等加工過程中，
主要以伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的方式帶動(dòng) Y 軸（包括第一 Y 軸和第
二 Y 軸）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，由于伺服電機(jī)傳動(dòng)、滾珠絲杠和設(shè)備加工件本
身均存在一定的誤差，因此需要使用光柵尺位移傳感咕咕對(duì)雙軸劃
片機(jī)的 Y 軸進(jìn)行誤差補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)精度校準(zhǔn)。目前，現(xiàn)有雙軸劃
片機(jī)訂采用兩個(gè)第一 Y 軸和第二 Y 軸各自精度校準(zhǔn)的方式，即先將
標(biāo)定尺放置在工作臺(tái)上，線紋尺固定后，分別用第一 Y 軸和第二 Y
軸上顯微鏡查看標(biāo)定尺的刻度線，將線紋尺刻度與顯微鏡基準(zhǔn)線對(duì)
準(zhǔn)后，Y 軸伺服電機(jī)進(jìn)行分度步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，每次步進(jìn)運(yùn)動(dòng)中如存在誤差，
通過顯微鏡成像效果對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償與調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn) Y 軸精度對(duì)
準(zhǔn)。但是，現(xiàn)有雙軸劃片機(jī)采用第一 Y 軸和第二 Y 軸各自精度對(duì)準(zhǔn)
的方式，對(duì)準(zhǔn)后第一 Y 軸和第二 Y 軸的偏差較大，從而影響設(shè)備切
割精度；同時(shí)由于采用雙軸各自對(duì)準(zhǔn)的方式，在 Y 軸精度調(diào)整試前
需準(zhǔn)備兩組顯微鏡，調(diào)試成本較高，而且安裝兩組顯微鏡耗時(shí)較長(zhǎng)，
因此設(shè)計(jì)了一種雙軸劃片機(jī)的 Y 軸精度對(duì)準(zhǔn)組件及對(duì)準(zhǔn)方法，以解
決現(xiàn)有雙軸劃片機(jī)的兩個(gè) Y 軸對(duì)準(zhǔn)精度存在偏差縣城對(duì)準(zhǔn)成本高的
問題。
本方法包括；補(bǔ)光柵工裝、圖像采集單元和控制單元；在第一
Y 軸與固定在工作臺(tái)上的標(biāo)定尺對(duì)準(zhǔn)后，在第二 Y 軸上安裝雙軸聯(lián)
動(dòng)補(bǔ)光柵工裝，通過第一 Y 軸上的圖像采集單元尋找安裝在第二 Y
軸上的雙軸聯(lián)動(dòng)補(bǔ)光柵工裝上的高精密玻璃尺為基準(zhǔn)點(diǎn)，以雙軸聯(lián)
動(dòng)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)方式，采用高精密玻璃尺為基準(zhǔn)點(diǎn)，通過控制單元對(duì)第
一第二 Y 軸存在的差值進(jìn)行補(bǔ)償，將 Y 軸精度進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)精度
可達(dá) ±1μm，減小了現(xiàn)有技術(shù)中雙軸各自補(bǔ)償方式產(chǎn)生的誤差，有
效的提升了雙軸劃片機(jī)的切割精度。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，補(bǔ)光柵工裝可
調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，更便于調(diào)試著對(duì) Y2 軸進(jìn)行精度對(duì)準(zhǔn)，與 Y2 軸安裝顯微
鏡方式對(duì)比，更加節(jié)省時(shí)間，節(jié)約調(diào)試成本。
設(shè)計(jì)：沈陽(yáng)和研科技有限公司
雙軸劃片機(jī)的Y軸精度對(duì)準(zhǔn)組件及對(duì)準(zhǔn)方法
- 057 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
結(jié)合沈陽(yáng)市東陵路高架橋支座更換實(shí)際
情況，設(shè)計(jì)創(chuàng)新發(fā)明出一套針對(duì)大型連續(xù)梁
更換支座的施工方法和梁體同步頂升設(shè)備。
成功解決了國(guó)內(nèi)大型連續(xù)橋梁頂升五厘
米挑戰(zhàn)，為后續(xù)國(guó)內(nèi)外橋梁頂升支座更換提
供第一手寶貴資料。
東陵路高架橋維修工程，單聯(lián)長(zhǎng)度為
一百零五米，寬度為二十四米，相當(dāng)于六個(gè)
標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)大小，梁體結(jié)構(gòu) 重量約達(dá) 6 千噸，
查閱國(guó)內(nèi)外資料，對(duì)如此超大梁體進(jìn)行支座
更換無相關(guān)任何參考文獻(xiàn)和工程應(yīng)用。通過
創(chuàng)新發(fā)明一套新的施工方法得以解決。
通過頂升后維修更換各類型支座，使橋
體的使用壽命大大延長(zhǎng)，從而降低各類型橋
體的位移風(fēng)險(xiǎn)，能夠更好的保證通行要求。
設(shè)計(jì)：沈陽(yáng)市政集團(tuán)有限公司
大型連續(xù)梁頂升更換支座施工工藝
- 058 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
公司致力于打造卓越競(jìng)爭(zhēng)力示范中心，
各裝配車間精益單元建設(shè)活動(dòng)意義重大，
39 廠應(yīng)以 787 工區(qū)為單元構(gòu)建精益單元，
應(yīng)用各類管理工具努力打造一條優(yōu)質(zhì)、高
效、低成本運(yùn)營(yíng)的精益單元。787 工區(qū)目前
負(fù)責(zé)裝配的產(chǎn)品主要包括 B777-300 翼尖、
B777-9 翼尖、B787 翼尖項(xiàng)目。
提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低各項(xiàng)目?jī)?nèi)檢 PI 數(shù)、
客戶反饋、內(nèi)部審計(jì)、外部審計(jì)、質(zhì)量報(bào)廢、
拒收數(shù)等；目標(biāo)參數(shù)在承接公司下達(dá)的指
標(biāo)后應(yīng)相應(yīng)再降低 10%，提高產(chǎn)品交付質(zhì)
量。
提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，通過物料配送、工
具配送等方式保證員工能夠在 2M 的半徑內(nèi)
進(jìn)行操作；開展高效的人員培訓(xùn)和標(biāo)準(zhǔn)作
業(yè)生產(chǎn)，通過技術(shù)創(chuàng)新，應(yīng)用高效的裝配
技術(shù)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，最終目標(biāo)實(shí)現(xiàn)人均
工時(shí)率提升 6% 以上。
通過改進(jìn)創(chuàng)新，主要包括精益改進(jìn)、
布局優(yōu)化、物料定額優(yōu)化、TPM 活動(dòng)以及
AIW 活動(dòng)等實(shí)現(xiàn)降本增效，各類改進(jìn)創(chuàng)新
累計(jì)節(jié)約成本應(yīng)在 6 萬元以上；
班組建設(shè)管理，通過建設(shè)人員技能矩
陣、三級(jí)例會(huì)制度應(yīng)用、可視化改進(jìn)、績(jī)
效管理以及文化建設(shè)，提高員工凝聚力，
實(shí)現(xiàn)員工滿意度和職稱晉升合格率均在
90% 以上。
設(shè)計(jì)：中航沈飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司
B787工區(qū)精益化裝配單元建設(shè)
職工發(fā)明設(shè)計(jì)賽
創(chuàng)新工作室組
沈陽(yáng)工業(yè)設(shè)計(jì)大賽
2022
- 060 -
設(shè)計(jì)說明
金 獎(jiǎng)
華晨寶馬的模具自動(dòng)化比較高，模具運(yùn)行上使用了大量的傳感器，氣缸等，控制
模具的運(yùn)行邏輯，減小模具的磨損，提高模具的壽命和穩(wěn)定性，但是在生產(chǎn)過程中容
易產(chǎn)生一些電氣路問題，極大的影響生產(chǎn)效率。
為了提高生產(chǎn)效率，盡少占用生產(chǎn)時(shí)間，郭迎亮創(chuàng)新工作室研制出新型能夠模擬
仿真壓機(jī)連線檢查模具電氣及氣缸的邏輯控制，它所華晨寶馬 3 條生產(chǎn)線上的所有模
具參數(shù)導(dǎo)入在內(nèi)，根據(jù)模具號(hào)很方便把該模具所有參數(shù)調(diào)出來，不用看圖紙，模具氣
缸按預(yù)置數(shù)據(jù)連續(xù)進(jìn)行邏輯動(dòng)作，如果有問題會(huì)報(bào)警提示，并有報(bào)警和運(yùn)行記錄（供
日后查檔用）。多方面的在線下模擬生產(chǎn)線的實(shí)際情況，使模具的運(yùn)動(dòng)邏輯電氣的檢
查必須在生產(chǎn)線上可以放到生產(chǎn)線下，降低了生產(chǎn)線高度的使用頻率，節(jié)約了生產(chǎn)線
的產(chǎn)能，從而節(jié)約電能減少了碳排放，同時(shí)還節(jié)省了人員工時(shí)，最大的優(yōu)勢(shì)是使生產(chǎn)
線上的問題解決放到了生產(chǎn)線下，釋放了生產(chǎn)的產(chǎn)能，而且降低了對(duì)檢查人員的技能
的要求，檢查問題時(shí)不看圖紙，直接使用此檢測(cè)箱檢測(cè)，所有的運(yùn)行邏輯在檢測(cè)箱中，
降低了生產(chǎn)成本，提高了問題解決效率。
此次創(chuàng)新項(xiàng)目主要成果是針對(duì)于模具檢測(cè)箱智能型優(yōu)化，能夠在線下實(shí)現(xiàn)只有在
生產(chǎn)中模具進(jìn)行邏輯控制方式，這種控制方式是全球首創(chuàng)，已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家專利，它不
僅能夠模擬壓機(jī)連線控制，還具移動(dòng)方便，內(nèi)部有充電電池，模具智能檢測(cè)箱具有以
下功能：
模具手動(dòng)檢測(cè)（保持原有功能）
模具邏輯檢測(cè)（模擬壓機(jī)連線生產(chǎn)氣動(dòng)連續(xù)動(dòng)作）
模具識(shí)別（對(duì)模具識(shí)別碼檢測(cè)，對(duì)新模具具有指導(dǎo)接線功能）
24 芯電纜檢測(cè)（三種智能檢測(cè)，能快速檢測(cè)出哪根出現(xiàn)問題）
18 芯電纜檢測(cè)（三種智能檢測(cè)，能快速檢測(cè)出哪根出現(xiàn)問題）
控制界面和壓機(jī)上界面相似，操作簡(jiǎn)單
和壓機(jī)相同的單次和連續(xù)生產(chǎn)模式
報(bào)警也和壓機(jī)相同
快速調(diào)取模具參數(shù)（三種調(diào)取方式即：ID，識(shí)別碼和模具號(hào)）
報(bào)警和運(yùn)行記錄（供日后查檔用）
如果和編程器相聯(lián)能記錄每個(gè)傳感器、繼電器和電磁閥曲線
對(duì)于新項(xiàng)目模具，只需要再現(xiàn)有檢測(cè)箱中導(dǎo)入新模具的數(shù)據(jù)參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)新
模具的功能檢驗(yàn)。
設(shè)計(jì)：華晨寶馬汽車有限公司
模具電氣動(dòng)態(tài)檢測(cè)箱
- 061 -
設(shè)計(jì)說明
銀 獎(jiǎng)
設(shè)計(jì)：中鐵九局集團(tuán)有限公司
2019 年以來，國(guó)內(nèi)高速鐵路先張法軌道板生
產(chǎn)流水線模式基本已固定，上線工序數(shù)量及布置
模式也都大致相同，軌道板脫模后的翻板、封錨、
成品檢測(cè)工序均未實(shí)現(xiàn)流水線上作業(yè)。線下工位
一般根據(jù)生產(chǎn)車間空間大小，分散布置，作業(yè)大
多通過人工配合機(jī)械完成，自動(dòng)化、智能化程度
相對(duì)較低。
為實(shí)現(xiàn)先張軌道板全部十四個(gè)生產(chǎn)工序的線
上自動(dòng)化作業(yè)，形成軌道板全工序智能制造技術(shù)
的科研目標(biāo)，中鐵九局集團(tuán)有限公司賈有權(quán)工作
室在企業(yè) 2018 年科研成果 -CRTS Ⅲ型先張法預(yù)應(yīng)
力軌道板智能化生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)既
有流水線成果實(shí)施進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。在軌道板生
產(chǎn)主環(huán)線的脫模工位設(shè)置支線端口，應(yīng)用智能化
和自動(dòng)化技術(shù)，設(shè)計(jì)翻板、封錨智能化工位，集
成原有的檢測(cè)工位設(shè)計(jì)，形成軌道板封檢自動(dòng)化
作業(yè)流水線，最終實(shí)現(xiàn)軌道板翻板 - 頂正 - 封錨 -
成品檢測(cè)工序的線上自動(dòng)化傳輸與智能化作業(yè)。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)研究期間，共申請(qǐng)專利 9 項(xiàng)，授權(quán)
專利 5 項(xiàng)（其中發(fā)明專利 3 項(xiàng)，含國(guó)際發(fā)明專利 1
項(xiàng)），并被列為中鐵九局 2021 年科研成果 -CRTS
Ⅲ型板式無砟軌道板智能建造技術(shù)及成套裝備深
化研究的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)之一。該成果經(jīng)中國(guó)中鐵股
份有限公司專家組鑒定，技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先，被
評(píng)為 2021 年中國(guó)鐵路工程集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)
特等獎(jiǎng)、中國(guó)中鐵首屆實(shí)用技術(shù)創(chuàng)新大賽特等獎(jiǎng)。
軌道板封檢自動(dòng)化作業(yè)流水線集成設(shè)計(jì)
- 062 -
設(shè)計(jì)說明
銀 獎(jiǎng)
我國(guó)首套用于鐵路敞車檢修，側(cè)板截?fù)Q
作業(yè)等離子自動(dòng)切割設(shè)備，在中車沈陽(yáng)公司
完成各項(xiàng)試驗(yàn)，使用該設(shè)備作業(yè)的車輛順利
通過生產(chǎn)驗(yàn)收。在我國(guó)鐵路敞車檢修，鋼結(jié)
構(gòu)最復(fù)雜的側(cè)板截?fù)Q部位，使用等離子自動(dòng)
切割工藝獲得重大突破，標(biāo)志著鐵路敞車檢
修向著自動(dòng)化、精細(xì)化方向發(fā)展成為可能。
此款等離子自動(dòng)切割設(shè)備的成功應(yīng)用，
將有效提高鐵路敞車的檢修質(zhì)量。將自動(dòng)化、
精細(xì)化的生產(chǎn)方式融入到生產(chǎn)任務(wù)最繁重的
敞車鋼結(jié)構(gòu)檢修生產(chǎn)中。有效提高關(guān)聯(lián)崗位
的生產(chǎn)效率，降低能源消耗和工時(shí)浪費(fèi)，使
生產(chǎn)方式更加精益。該生產(chǎn)方式將產(chǎn)生相關(guān)
聯(lián)動(dòng)，拉動(dòng)所有相關(guān)工藝和質(zhì)量提升。行業(yè)
推廣后將產(chǎn)生國(guó)貿(mào)大廈的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
設(shè)計(jì)：中車沈陽(yáng)機(jī)車車輛有限公司
鐵路敞車側(cè)板截?fù)Q等離子自動(dòng)切割項(xiàng)目
- 063 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
提出了飛機(jī)數(shù)字化在線裝調(diào)檢測(cè)技術(shù)研究
的總體思路與方案，提出了采用成像的方式對(duì)
飛機(jī)各項(xiàng)操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量，摒棄原有
人工角度尺度數(shù)的方式，提高了測(cè)量效率與精
度。同時(shí)，針對(duì)各數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出問題多
發(fā)點(diǎn)，可以反饋上一工序進(jìn)行前期控制，提高
產(chǎn)品質(zhì)量。
國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)攔阻系統(tǒng)裝置對(duì)合姿
態(tài)調(diào)整技術(shù)和飛機(jī)攔阻系統(tǒng)裝置收上余量檢測(cè)
調(diào)試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高精度、高效率的飛機(jī)數(shù)字
化裝調(diào)檢測(cè)。
通過飛機(jī)數(shù)字化在線裝調(diào)檢測(cè)技術(shù)研究
與 應(yīng) 用， 以 多 種 型 號(hào) 飛 機(jī) 為 對(duì) 象 開 展 應(yīng) 用，
能夠滿足飛機(jī)裝調(diào)檢測(cè)的需求，實(shí)現(xiàn)相對(duì)原
裝調(diào)檢測(cè)效率提高 85%~90%，減少操作人員
65%~70%，創(chuàng)造顯著經(jīng)濟(jì)效益，打破了飛機(jī)數(shù)
字化裝調(diào)檢測(cè)技術(shù)限制封鎖與設(shè)備壟斷，為實(shí)
現(xiàn)新一代軍機(jī)的多品種、高質(zhì)量、低成本快速
研制提供技術(shù)和裝備保障。
設(shè)計(jì)：沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司
飛機(jī)數(shù)字化在線裝調(diào)檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用
- 064 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
加工車間主軸箱類及滑枕類零件精加工主要
設(shè)備使用年限已達(dá) 29 年，雖經(jīng)多次維修，但精度
始終不能恢復(fù)，贊揚(yáng)刨臺(tái)系列產(chǎn)品主軸箱及龍門系
列滑枕類零件主軸孔同軸度超差、端面與主軸孔垂
直度超差，主軸孔同軸度成為了加工瓶頸問題，嚴(yán)
重影響了整機(jī)質(zhì)量。通過本項(xiàng)目的實(shí)施，可整體提
升車間加工效率 50% 左右，加工零件精度 的提升
可直接提升整機(jī)裝配精度及穩(wěn)定性，進(jìn)而降低零件
反修率，提升產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
項(xiàng)目以提升零件加工品質(zhì)為目的，以現(xiàn)有產(chǎn)品為基
礎(chǔ)，開發(fā)專機(jī)機(jī)床產(chǎn)品，確定產(chǎn)品升級(jí)目標(biāo)和參數(shù)，
研發(fā)全新整機(jī)產(chǎn)品，經(jīng)過測(cè)試和優(yōu)化，最終達(dá)到目
標(biāo)。
通過本項(xiàng)目的實(shí)施，將有效促進(jìn)國(guó)產(chǎn)數(shù)控臥式
銑鏜床的改進(jìn)升級(jí)。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的加工精度和加工效
率等用戶關(guān)心的核心問題將被有效改善，為用戶更
急了的接受和使用國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床增強(qiáng)信心。有利于
扭轉(zhuǎn)進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)在重大領(lǐng)域中的壟斷地位，提高
國(guó)產(chǎn)機(jī)床的市場(chǎng)占有率，為掌握相關(guān)核心關(guān)鍵技術(shù)，
擺脫進(jìn)口依賴，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略，解決卡脖子問題具
有積極的促進(jìn)作用。該項(xiàng)目生產(chǎn)后可解決軍工、電
力、工程機(jī)械、船舶等重點(diǎn)行業(yè)和部門對(duì)此類機(jī)床
的迫切需求，為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目和國(guó)防工業(yè)提供
強(qiáng)有力的技術(shù)支持。在促進(jìn)裝備制造業(yè)發(fā)展，替代
數(shù)控裝備進(jìn)口方面可做出較大的貢獻(xiàn)。
設(shè)計(jì)：沈陽(yáng)機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司中捷友誼廠
數(shù)控臥式銑鏜床換代研發(fā)
- 065 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
目前顆粒物是我國(guó)北方最重要的一種空
氣污染因子，提高顆粒物的監(jiān)測(cè)預(yù)警能力是
十四五規(guī)劃中的重點(diǎn)內(nèi)容之一，是碳達(dá)峰、碳
中和實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。這種固體顆粒物構(gòu)
成的大氣氣溶膠，不僅集中在近地面，同時(shí)也
存在于高空氣流中，傳統(tǒng)的近地面觀測(cè)和遙感
影像分析均不能監(jiān)測(cè)不同高度氣溶膠的分布和
傳播狀況，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一種基于激光雷達(dá)技
術(shù)的智能走航觀測(cè)系統(tǒng)，包括激光雷達(dá)本體，
激光雷達(dá)本體上設(shè)有工作結(jié)構(gòu)，工作結(jié)構(gòu)上設(shè)
有防護(hù)結(jié)構(gòu)。安裝于激光雷達(dá)本體上工作結(jié)構(gòu)
使激光雷達(dá)的高度可以調(diào)節(jié)，擴(kuò)大了激光雷達(dá)
的使用范圍。整個(gè)裝置可自由移動(dòng)，既適用于
固定站點(diǎn)氣溶膠垂直方向的監(jiān)測(cè)，又適用于野
外臨時(shí)站點(diǎn)及污染區(qū)域走航監(jiān)剎。防護(hù)結(jié)構(gòu)可
根據(jù)雷達(dá)的使用狀況而打開或關(guān)閉，避免激光
雷達(dá)通常直接裸露在外，避免灰塵大量堆積在
激光雷達(dá)上，并且減小了激光雷達(dá)受外力沖擊
的概率，提高了觀測(cè)設(shè)備的安全系數(shù)，延長(zhǎng)了
氣溶膠觀測(cè)設(shè)備的使用壽命。
設(shè)計(jì)：遼寧省沈陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心
智能氣溶膠走航觀測(cè)系統(tǒng)
職工發(fā)明設(shè)計(jì)賽
科技型企業(yè)組
沈陽(yáng)工業(yè)設(shè)計(jì)大賽
2022
- 067 -
設(shè)計(jì)說明
金 獎(jiǎng)
噴水罩作為砂輪劃片機(jī)最重要的部件之一，其
性能直接影響產(chǎn)品的切割品質(zhì)，限制劃片機(jī)的應(yīng)用
領(lǐng)域。本款新型噴水罩通過各種切割測(cè)試和數(shù)十家
客戶生產(chǎn)驗(yàn)證，以其刀片保持銳度高壽命長(zhǎng)、刀片
冷卻效果好、產(chǎn)品崩邊小拉伸變形小等特點(diǎn)成功大
量應(yīng)用于板材類產(chǎn)品加工，不斷推動(dòng)多領(lǐng)域劃片機(jī)
國(guó)產(chǎn)化。
本款新型氣缸噴水罩通過各種切割測(cè)試和數(shù)十
家客戶生產(chǎn)驗(yàn)證，以其刀片悅度高壽命長(zhǎng)、刀片冷
卻效果好、產(chǎn)品崩邊小拉伸變形小等特點(diǎn)成功大量
應(yīng)用于 QFN、DFN、BGA 等封裝板材類產(chǎn)品加工，
不斷推動(dòng)多領(lǐng)域劃片機(jī)國(guó)產(chǎn)化。
換刀／剝高時(shí)氣缸自動(dòng)彈出，避免刮跨損壞刀
片，不需要人工拆卸噴水結(jié)構(gòu)的操作；
經(jīng)過鑲嵌穩(wěn)流結(jié)構(gòu)處理的側(cè)噴高效清潔刀刃，
使刀片始終保持鋒利，延長(zhǎng)刀片壽命，減少產(chǎn)品 崩
邊尺寸．大幅提升產(chǎn)品切割品質(zhì)：
小角度前后噴在刀片兩側(cè)噴淋，更集口高效冷
卻刀片；
噴水罩增加輔助側(cè)噴結(jié)構(gòu)，水流由 10 個(gè)小孔
高速噴出，沖擊工件后沿出水方向形成均勻的長(zhǎng)方
形水面，能夠保持切割位置附近工件表面濕潤(rùn)，而
且可以及時(shí)沖刷砂輪刀片切割工件產(chǎn)生的碎屑，防
止碎屑沉積附著到工件表面形成后期無法清潔的臟
污污染。
在微調(diào)結(jié)構(gòu)上增加了更加人性化設(shè)計(jì)：前后噴
上下調(diào)節(jié)和側(cè)噴前后調(diào)節(jié)均增加了蝶桿結(jié)構(gòu)，調(diào) 節(jié)
精準(zhǔn)且避免了由于螺釘松動(dòng)導(dǎo)致的變形和結(jié)構(gòu)脫落
風(fēng)險(xiǎn)。
設(shè)計(jì)：沈陽(yáng)和研科技有限公司
一種大幅提升劃片機(jī)切割品質(zhì)的氣缸噴水罩
- 068 -
設(shè)計(jì)說明
銀 獎(jiǎng)
刀柄柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線，涵蓋了析架機(jī)器
人、FMS 柔性制造管理系統(tǒng)、智能數(shù)控機(jī)床、
四軸聯(lián)動(dòng)夾具、儲(chǔ)料庫(kù)，浮動(dòng)抓手等高端設(shè)備
或機(jī)構(gòu)。
生產(chǎn)線整體設(shè)計(jì)從刀柄的工藝入手，分析
工件的加工工藝、節(jié)拍、工件外觀特征等，設(shè)
計(jì)一種中載型雙豎軸單懸臂析架自動(dòng)線與一種
輕載型單豎軸單懸臂析架自動(dòng)線完成工件的流
轉(zhuǎn)、設(shè)計(jì)雙通道重力式上料倉(cāng)／積放式中轉(zhuǎn)料
倉(cāng)／長(zhǎng)距離定節(jié)距料倉(cāng)完成工件的存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)
專用夾具完成工件的自動(dòng)夾持、升級(jí)智能機(jī)床
自動(dòng)化配置與監(jiān)測(cè)手段、集成 FMS 柔性制造管
理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息化及智能化， 完成“刀柄“工
件的全自動(dòng)化加工。
綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水
平，企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、工藝裝備及檢測(cè)手段齊全，
質(zhì)量保障體系完善。
設(shè)計(jì)：沈陽(yáng)機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
國(guó)產(chǎn)刀柄首條柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線
- 069 -
設(shè)計(jì)說明
銅 獎(jiǎng)
疊層材料所具有的優(yōu)良性能使其在航空制造領(lǐng)域獲得
了良好的應(yīng)用，目前在國(guó)產(chǎn) ARJ21 飛機(jī)、C919 飛機(jī)等有大
量應(yīng)用，但由于各層異性，怎么保證每層的孔徑和質(zhì)量都滿
足要求是裝配領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題，通?，F(xiàn)場(chǎng)使用是國(guó)外采
購(gòu)的進(jìn)口刃具，制孔流程長(zhǎng)、成本高、消耗大、難以刃磨，
且受制于國(guó)外采購(gòu)情況。本項(xiàng)目通過分析現(xiàn)有制孔工藝流
程和刃具，對(duì)比國(guó)內(nèi)外相關(guān)刃具在疊層材料中制孔的優(yōu)缺
點(diǎn)，分析出影響制孔質(zhì)量的關(guān)鍵因素，運(yùn)用重構(gòu)思路設(shè)計(jì)新
刃具，并依據(jù)新刃具制定新制孔流程，做到了國(guó)產(chǎn)化刃具解
決航空部件高精度疊層材料制孔問題，并做到了流程的標(biāo)準(zhǔn)
化利于推廣，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料疊層的應(yīng)用，在國(guó)產(chǎn)
ARJ21、C919 等航空部件生產(chǎn)中得到大量應(yīng)用，節(jié)省了國(guó)外
采購(gòu)成本，取得了較高的經(jīng)濟(jì)效益，并逐步擴(kuò)大應(yīng)用至難加
工的鋼鈦金屬疊層材料制孔中，實(shí)現(xiàn)研究及推廣目的。
設(shè)計(jì)：中航沈飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司
航空疊層材料精密制孔研究及其推廣
