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最美科技工作者

自参加工作以来,赵玉刚教授三十年如一日,全身心投入到了教学和科研的第一线,帮助企业解决实际问题,勇攀科研高峰,为国家和地方经济建设作出了重要贡献。

不畏艰险 潜心钻研

参加工作以来,赵玉刚理论联系实际,不仅承担了20多项国家和省部级科研项目,而且承担了地方企业的近百项科研开发项目,为山东华成集团有限公司、山东省章丘鼓风机股份有限公司、山东省工业陶瓷设计研究院、山东颜山泵业有限公司、山东金晶科技股份有限公司、山东博机集团有限公司等40多家地方企业解决了数十项关键技术难题,研究成果在企业推广应用,取得了良好的经济效益和社会效益。

为这些重要科研成果,赵玉刚不仅付出了辛劳和汗水,而且经历了许多次的危险,至今其面部、手部和腿部都还留有多处明显的伤疤。

2004年初,赵玉刚承担了一项国家重大专项的子项目——“深海资源勘查精细测控动力平台:充油式深水步进电动机的研制”,当时研制的深水步进电动机要求能够在万米水深下正常工作,承压、防腐、密封等难题需要一一解决。

为了进行实验,赵玉刚带领团队成员在实验室建立了模拟深海环境的高压实验装置。实验过程中,他们将步进电动机在高压罐中固定,再将控制和检测线路从高压罐的壳体小孔中引出、用特种树脂胶固定密封,然后在安装顶盖后通过顶部的小孔往高压罐里面灌满煤油,再将小孔封住。

按照分工,团队成员都在忙碌着:有的在操作手压泵加压,有的在控制步进电动机运转,有的在操作检测仪器进行检测。随着压力从0MPa逐渐升高,步进电动机运行一切正常,大家都沉浸在兴奋中。但当压力升高到接近70MPa时(相当于7000米水深),高压罐突然发生了爆炸。高压罐的顶盖炸成了上下两半,上面的一半向上射向楼板,将楼板打了一个坑后返回到地面,恰巧砸在了大家所在位置的一个空档处。高压罐中的煤油全部从罐中炸出弥散在整个房间的空气中,形成了浓浓的油雾。听到爆炸声,实验室附近房间和楼外的师生惊呼着“爆炸了”向实验室涌来。

在这一紧要关头,赵玉刚很镇定,命令大家不要开关电源,打开窗户通风让油雾从房间散出去,以防止发生空气爆炸。

虽然爆炸事件很短且没有人员受伤,但赵玉刚事后却特别后怕:如果顶盖以倾斜的角度稍微有变化,后果将不堪设想,万一有人受到伤害,怎么向学校和受伤人员家人交代?

从此之后,每一次实验赵玉刚都要求大家把安全放在第一位,进行实验前必须做好安全防护措施。让大家高兴的是,项目后来的研究一切顺利,研制的充油式深水步进电动机在经过一次次的实验后取得了成功,研究成果在我国深海资源勘测中发挥了重要作用。

业道酬精 成果丰硕

在科研的道路上,赵玉刚勤勉奋进、勇攀高峰,不断迈上新台阶。近年来先后主持国家重大科技专项子项目、国防科工委军工项目、国家自然科学基金面上项目(3项)、教育部中青年骨干教师资助计划项目、山东省重大专项、山东省科技攻关计划项目等国家和省部级各类科研项目20多项,发表学术论文140余篇,授权发明专利28项,培养硕士和博士研究生40多名;首位获得山东省科技进步一等奖1项、二等奖7项;获得山东省高等教育教学成果奖一等奖2项、二等奖2项;科研成果实现产业化和大规模应用,产生了巨大的经济和社会效益;先后获得山东省“泰山学者”特聘专家、享受国务院政府特殊津贴、山东省有突出贡献的中青年专家、山东省高校“机械电子工程”重点学科首席专家等人才称号。

2019年获得的山东省科技进步一等奖的项目“超大型系列水环真空泵成套设备研发及产业化”,在超大型水环真空泵及其成套机组的设计、制造、测试等技术获得重大突破,解决了我国超大型水环真空泵及其成套机组设计、生产的关键共性技术,在国际上首创了填补国际空白的抽气量1200m3/min-3000m3/min系列超大型高效水环真空泵及针对煤矿瓦斯抽放、高超音速多功能风洞试验、高速列车穿越隧道试验、煤化工气体输送、电厂冷凝气抽放等专用成套机组;研发了计算机自动检测控制系统,首创了国际上第一个超大型水环真空泵性能检测实验站,为超大型水环真空泵的性能检测创造了条件。项目整体技术均达到国际领先水平,并实现了大规模产业化和应用,产生了巨大的经济和社会效益,为我国真空行业的科技进步和国际市场上竞争力的提高,为推动我国超音速飞行器风洞实验、煤矿瓦斯抽采和安全生产、煤化工、电力生产等高端技术领域的发展,作出了重要贡献。

2015年获得的山东省科技进步二等奖的项目“特种柱面插削加工数控系统、机床研制与罗茨风机叶轮开发关键技术”,独创了正高次代数曲线差分插补运算方法和正高次代数曲线叠加刀具圆弧的合成差分插补方法,实现了高次曲线的直接插补及其刀具半径补偿;独创了二次曲线样条函数拟合任意参数曲线的方法,实现了曲线的自动分段、最佳匹配与自动拟合,并保证拟合节点上一阶导数的连续,提高了曲线加工的控制精度。针对罗茨风机叶轮加工的特殊功能要求,将上述理论用于数控系统的研制,研制成功了适合罗茨风机叶轮加工的嵌入式、全数字、开放式结构的数控系统,以此为基础研制了数控插床、数控龙门刨床,并独创了旨在提高加工精度和效率的多种装置和控制功能,为我国企业提供了罗茨风机叶轮加工的高精度、高自动化的关键成套设备。项目研究成果的产业化和推广应用,对我国罗茨鼓风机和罗茨真空泵中高端产品在国内外市场竞争力的提高作出了重要贡献。

之所以取得这么多成果,是因为赵玉刚一直坚信——天道酬勤,天上绝没有掉馅饼的好事。一份耕耘,一份收获,如果不耕耘就一定没有收获。除了有时候爬爬山,他没有其他爱好,如果硬要说有什么爱好的话,应该就是他的科研。他说:“如果连续几天没有参加科研活动的话,自己心里就会感觉空落落的,像丢了魂一样,对做其他的事情也提不起兴趣。”