武汉科技大学流体与控制研究所隶属于武汉科技大学机械自动化学院，拥有各类液压元件测试装置及测试软件、础骋颁缸性能测试试验台、液压导向钻井工具性能测试试验台及流变仪、摩擦实验机、粒度仪等先进设备。
武汉科技大学流体与控制研究所科研团队
陈奎生教授团队以高频重载液压元件及系统优化与设计、极端井下液压元件及系统开发、液压元件性能检测技术、液压可靠性及故障诊断、流体润滑与密封技术研究为主，涉及冶金机械、工程机械、石油勘探与开采等领域，承担着国家及省部级纵向科研项目和公司技术改造横向项目100余项。该团队获国家技术发明二等奖1项、省部级科技奖励11项，授权发明专利40余项，出版教材、专着9部。数十年来，该团队成员积极投入到液压技术的研发和应用中，每年指导的硕士和博士研究生数十人，为液压技术发展做了大量工作。
团队带头人及团队介绍
◆陈奎生教授（1957-）：教授，博士生导师，全国优秀教师。主要从事流体传动控制及冶金机械领域的研究工作，研究方向包括高性能液压元件的开发与研究、液压元件和系统故障诊断、机电液系统设计理论与方法研究、复杂工业对象和过程的智能控制。
◆联系方式：肠丑别苍虫颈苍测耻补苍蔼飞耻蝉迟.别诲耻.肠苍
团队成员：湛从昌教授、曾良才教授、陈新元教授、傅连东教授等。
项目名称：万吨级大型伺服液压缸性能检测技术研究
研究内容：在轧机类重载液压伺服系统中，伺服液压缸（含系统）接近真实负荷状态下的动态、静态特性试验测试，对生产调试、钢铁高端新产物开发及新型轧机的研发有重要意义。冶金伺服液压缸缸径大、载荷数千吨甚至上万吨，在离线条件下如何进行性能检测一直是业界难题。针对冶金工况特点和急需，对万吨级大型伺服液压缸性能检测技术进行了研究，发明了弹塑性负载条件下的伺服液压缸试验技术，开发出成套检测设备及具有自主知识产权的测控软件，如图1所示。该技术获得4项发明专利，2项软件著作权，为上海宝冶等公司建立7个液压试验中心，获CMA 资质认证，制定了《伺服液压缸技术条件与试验方法》广东省地方标准及《比例/伺服控制液压缸的试验方法》国家标准。
图1 万吨级大型伺服液压缸性能检测原理及装置
项目名称：冶金高频液压缸可控变间隙密封技术及密封界面仿生织构润滑机理研究
研究内容：密封界面的摩擦与泄漏是一对难以协调的矛盾，制约了高速液压缸的发展。橡胶密封液压缸摩擦力大，频率响应低；间隙密封能有效提高液压缸动态性能，但泄漏量难以控制。本项目提出可控变间隙密封思想，使密封间隙随压力变化而自适应调节，实现泄漏量有效控制，提高容积效率，如图2所示；将平面摩擦副仿盾鳞网格织构思想引入液压缸活塞表面形貌设计中，对环形面仿盾鳞织构进行优化，使密封界面的储油功能提高，油膜支撑刚度增强，从而实现良好的润滑和支撑，如图3所示，进一步提高液压缸动态特性，实现高速化。
图2 变间隙结构活塞试样
图3 仿生织构密封界面
项目名称：自动垂直钻井导向液压系统设计理论及技术
研究内容：导向液压系统为自动垂直钻井装备提供纠斜力，但常规设计理论及技术不再适用井下特殊液压系统。井下大范围变化的温度、压力和振动会导致液压油体积改变，造成液压油与液压系统密封容腔不匹配，出现压力异常；高环境压力下液压元件会材料变形、间隙改变，按常压环境设计的密封沟槽无法适应，橡胶密封材料流入密封间隙等现象会导致密封失效。本项目从井下流场、静力学、动力学多个角度对微型液压纠斜系统进行仿真与实验研究，解决井下液压动力供给理论问题；针对井下液压系统异常压力行为，对压力自补偿方法进行理论研究，并确定恰当的压力自补偿容积和结构，实现随钻压力自动补偿，通过力学分析和实验制定井下液压静、动密封配合公差，密封沟槽尺寸公差等相应技术规范，如图4和图5所示。
图4 导向钻井工具
图5 液压导向块
项目名称：轨道路基动力响应原位试验及其试验技术研究
研究内容：发展轨道路基动力响应试验技术对高速铁路路基研究具有重要理论意义和实用价值。融合岩土力学、工程振动力学、液压传动与控制、自动控制与信息科学的理论与方法，深入研究了列车荷载作用规律和路基动力响应规律，确定原位激振装置的合理指标及仪器构架。探讨了不同类型列车荷载准确转换为相应液压激振控制信号的解释算法，开发了主动受控液压激振伺服缸，发展激振器动力单元的高频响技术，研究基于模型跟随自适应控制的电液伺服激振装置波形跟踪技术。在此基础上，开发了一套可模拟列车荷载、实现轨道路基动力响应试验的原型试验系统，同时开发了相应的试验控制与数据采集软件，并建立相应的试验技术，系统架构和装置，见图6和图7所示。
图6 轨道路基动力响应原型试验系统架构
图7 试验装置
项目名称：加热炉步进梁液压系统改造项目
研究内容：加热炉是钢铁公司热轧生产过程的关键设备之一，目前在板材、棒材或线材的热轧生产中，步进梁对钢坯进行炉内步进式运送，某厂步进梁带载重1000余吨，重量大、步进周期短、运动速度快，平稳性和控制精度要求高。但液压系统设备老化、故障多、冲击大、控制复杂，主要元件为非标件且停产，无法购进。该项目根据厂方要求对液压及控制系统进行重新设计与制造，采用现代液压伺服系统闭环控制，周期从70蝉缩短至45蝉，运动平稳，可靠性高，节约能源，该技术得到广泛推广应用。液压系统监控界面及液压站如图8和图9所示。
图8 监控系统
图9 步进梁液压站
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