本刊記者 劉 賀

節電60%的抽油機
19歲進入電機廠,28歲畢業于浙江大學電機系的葉云岳,如今擔任浙江大學電氣工程學院教授、博導。數十年來,葉云岳始終關注科技前沿,研制了一批批先進的產品。目前,他完成的國家、省部、工廠企業科技項目150余項,其中已鑒定達到國際先進、國際領先水平的有22項,先后獲得省部廳級科技進步獎20項,發明專利100余項。
這位出生于上個世紀50年代的學者,用30多年的勤奮與智慧、堅守與創新,為我國電機領域書寫光輝的篇章。
社會的進步與科技的發展,使得人們逐漸認識到環境對人類發展的重要性。其中,能源問題最為緊迫,除了尋找新的能源,節能是目前最直接有效的措施,它已成為我國可持續發展的一項長遠戰略。
早在我國專利法頒布實行的第一年,葉云岳就與羅君驊申請了可用于風能的“同步—異步變速恒頻發電機”發明專利,并于1986年獲得了發明專利權,這是我國最早的十多項發明專利之一。葉云岳告訴記者,“它是一個很有創意的發明專利,不同于普通電機僅轉子可轉,它為了充分利用風能,并達到變速恒頻發電的目的,是一個定轉子都可轉的雙轉子電機”。這一專利的發明,促成了后來100多項類似專利的出現。
帶著節能創新的追求,1993年,葉云岳開始研究用直線電機直接驅動沖壓機以代替原來復雜的傳動機構。葉云岳解釋道,直線電機能將電能直接轉換成直線運動機械能,不需要任何中間轉換機構的傳動裝置,能夠達到節能的目的。1995年,葉云岳成功研制了世界首臺直線電機沖壓機。他向記者介紹,該直線電機沖壓機在溫州沖紐扣時,與傳統沖壓機相比,在同樣時間里沖壓的鈕扣量增加了1倍,但用電僅僅是原來的1/4。這項技術在國內獲得了5項相關國家專利。1999年,葉云岳在省重點科技項目的支持下,再次完成了智能型直線電機沖壓機,2000年獲得了浙江省科技進步二等獎。
90年代,葉云岳還參加了當年由國家經貿委組織的國家創新項目——“帶式高速包刷分揀機”,他承擔了其中的關鍵部分“驅動與控制”的研究。經過2年的探索,他最終研制了首條國產化高速直驅郵包分揀機。通過貴陽普天萬向物流有限公司的生產,“帶式高速包刷分揀機”已在我國的北京、上海、廣州、深圳、南京、杭州、武漢、成都、新疆等省市得到了高效的應用,獲得了幾十億的經濟效益。
1997年以來,一直關注油田抽油機的他奔走于國內各大油田,最早與河南油田進行了盤式電機抽油機的合作。2005年,北京一家研究機構帶著難題,慕名來到浙江大學直線電機與現代驅動研究所找葉云岳,“當時他們主要想解決單位功率下抽油機體積要小的問題,我給出了復合式的方案”。于是,葉云岳團隊采用外轉子電機與盤式電機相結合的辦法,充分利用電機空間結構,一年后試制成功了世界上第一臺復合式“三維永磁電機”,并大膽改進傳統抽油機的系統,采用電機直接驅動抽油桿抽油。該抽油機在中原油田、華北油田、大慶油田等20多個油田的近千口油井應用,系統節電達60%以上。“如果復合的三維永磁電機能得到普遍應用,僅節能一項產生的經濟效益就可達千億元人民幣”。該項目于2006年得到浙江省科技計劃項目100萬的支持,并獲教育部科技進步獎二等獎。

國內首條直線電機地鐵試驗線

香港陳清泉院士與英國巴思副校長參觀復式永磁電機
盡管取得這些成就,葉云岳并未滿足,他仍舊在節能創新的道路上繼續奔跑。2006年至2007年,他又相繼完成了國內第一條自行研制的同步直線電機磁浮試驗線和國內第一條直線電機地鐵試驗線。面對國內停取車速度的問題,葉云岳發明了快速直驅立體車庫,給人們提供了一種簡單、方便、高速的停、取車方式,使得汽車每次的存取時間從120秒左右降到30秒。該立體車庫涵蓋了50項專利技術,其中有20多項發明專利技術屬國內外首創。
科研之路,總不會一帆風順。有時,他們會在某一設計思路上遭遇瓶頸;有時,他們需要克服艱難的實驗環境;有時,他們會錯過與家人的相聚……30多年來,葉云岳在追求節能創新的道路上,同樣也付出許多。盡管經歷過一些辛酸,但他從未后悔過,在他看來,“有追求就要付出”。
葉云岳是我國的初中“老三屆”,他19歲進入電機廠,被分配到鑄造車間。葉云岳回憶道,“當時我是大爐工,幾天就要開一次爐,抬鐵水,澆鑄件,非常忙”。一天,翻沙組的鑄件遇到問題,他與幾個老師傅一起研究型沙的配方,最后成功解決了此問題。葉云岳積極學習的態度與出色的表現,使他進廠不到3個月,就被調到了金工車間的車刨工組,開始學刨工。后來,廠里除生產電機外,還準備生產35噸沖床,于是,葉云岳被調到機修組,與老師傅一起,成功利用牛頭刨床加工比牛刨更大的35噸沖床,受到了廠里的贊揚。葉云岳作為技術革新小組的組長在研制錐形電機時,他說:“為了盡快完成任務,我們有過7天7夜連續不休息的經歷,最后被領導強行拉去睡覺。”
葉云岳在教書的同時,也從事著科學研究的工作。廠里的工作經歷,鍛煉了他堅韌的品質。1989年夏天,葉云岳與同事在金華水泥廠調試節能機,“那時天氣很熱,白天,我們在高溫爐前調試電機,晚上住在廁所邊上的一個沒有空調和電扇的房間里。40多度根本無法睡,我們就跑到對面的小山上的小亭子里過夜”。近20年過去了,葉云岳談起此事仍記憶猶新。
從1998年到2000年,葉云岳在參加國家經貿委組織的國家創新項目“帶式高速包刷分揀機”時,一年往返杭州—貴陽間達10多次以上,火車常常一坐就是近30個小時。在車上,他還不忘改當時即將出版的《直線電機原理與應用》書稿。由于貴陽鐵路段的山洞較多,車上的光線一會兒亮一會兒暗,那兩年后,40多歲的葉云岳就戴上了200多度的老花鏡。
最讓葉云岳難忘的是,父親去世時他沒能趕到醫院。作為兒子,他覺得實在沒有盡到自己的職責和義務,“曾經答應過父親,要帶他回溫州老家一趟,雖然我為課題去溫州數十次,但直到父親去世,也沒能帶父親專程去一趟溫州”。說到這兒,葉云岳的眼角不禁濕潤起來,沉默了片刻,他繼續說道,“妻子生病住院那天,我也不在,在醫院照顧她的這段時間,我時常奔波于教室、實驗室和病房之間”。 葉云岳的部分著作、論文的書稿就是在守夜護理的病房中完成的。在父親去世、妻子住院開刀后的三個多月,他仍然按時完成了國家創新項目和浙江省的重點科技項目。那三年,他平均業績點達15,相當于好幾個人的工作量。
從電機廠的工人到國內著名學府的教師,一路走來,葉云岳付出了超過常人的努力。但他認為,所有的追求和付出都是值得的。