一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法，配有補(bǔ)液缸，由高壓缸、低壓缸兩部分組成，增設(shè)高壓缸除了可以減少低壓缸的直徑外，可以顯著縮少缸體及承力框架尺寸，縮少設(shè)備空間和重量，還可以用作超高壓液體的部分通道，使減力柱等部分相對(duì)補(bǔ)液缸體完全固定，使結(jié)構(gòu)大大簡化，安裝牢固，增大了密封的安全可靠性；在承力框架內(nèi)設(shè)置了一個(gè)上傳動(dòng)的主工作缸，主工作缸設(shè)置在模具上方，模具放置在移動(dòng)工作臺(tái)上，這種布置不僅操作方便，而且更換模具極為簡單，不涉及拆卸高壓缸的超高壓管接頭和密封結(jié)構(gòu)。
【專利說明】一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及汽輪發(fā)電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]護(hù)環(huán)是汽輪發(fā)電機(jī)中的重要零件。一旦出現(xiàn)問題將導(dǎo)致設(shè)備終止運(yùn)行，甚至發(fā)生重大事故。護(hù)環(huán)安裝在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩端，工作時(shí)承受自身和線圈的離心力、熱裝配應(yīng)力以及由發(fā)電機(jī)溫升引起的溫度應(yīng)力，容易出現(xiàn)熱鍛開裂、護(hù)環(huán)鋼脹形后強(qiáng)度指標(biāo)偏低、護(hù)環(huán)鋼脹形余量大等問題，因此業(yè)內(nèi)要求制造的護(hù)環(huán)具有很高的屈服強(qiáng)度、良好的塑性與韌性和小的殘余應(yīng)力。
[0003]目前國內(nèi)外主要采用楔擴(kuò)法和液壓脹形法生產(chǎn)護(hù)環(huán)。但是隨著生產(chǎn)的發(fā)展和發(fā)電機(jī)組的大型化，護(hù)環(huán)的生產(chǎn)又面臨許多新的問題，如成形設(shè)備噸位問題、占用大型水壓機(jī)臺(tái)時(shí)、成形的控制問題等等。現(xiàn)有技術(shù)中一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形工藝裝置如圖1所示。它也采用了專用設(shè)計(jì)的剛性承力框架10，為了補(bǔ)償護(hù)環(huán)高縮變形和解決端口的密封壓緊力，在框架10內(nèi)設(shè)置了一個(gè)下傳動(dòng)的液壓缸11，液壓缸11上放置下錐模12，由于只用低壓液體推動(dòng)柱塞13，因此缸的直徑必須做得很大。超高壓液體由泵直接供給，從上下移動(dòng)的下錐模12側(cè)面通入環(huán)坯15，因此超高壓管應(yīng)能伸縮一定距離，或泵可以上下同步升降，這種結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜且不緊湊，密封可靠性差，每次更換必須拆裝一次超高壓管接頭14，模具裝拆麻煩。
[0004]因此，需要一種新的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法，以避免上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法，能夠使得設(shè)備布置和模具拆裝方便，密封可靠性提高。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，包括:
[0007]封閉的承力機(jī)架，具有上橫梁和下橫梁；
[0008]主工作缸，其上部固定在承力機(jī)架上橫梁的底部，其底部為密封蓋體；
[0009]移動(dòng)工作臺(tái)，設(shè)置在承力機(jī)架下橫梁上；
[0010]模具，設(shè)置在移動(dòng)工作臺(tái)上，包括:補(bǔ)液缸、位于設(shè)置在補(bǔ)液缸上且內(nèi)部設(shè)有通道的減力柱以及由上至下依次套設(shè)在減力柱外圍的面墊、上錐體以及設(shè)置在上椎體與減力柱之間的密封環(huán)，護(hù)環(huán)環(huán)胚套設(shè)在所述上椎體下方的減力柱上，所述補(bǔ)液缸包括低壓缸和高壓缸；
[0011]其中，所述主工作缸下行時(shí)在上錐體和護(hù)環(huán)環(huán)胚上端、護(hù)環(huán)環(huán)胚下端和減力柱之間形成封閉空間，所述封閉空間和所述減力柱的通道連通。
[0012]進(jìn)一步的，所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，還包括:底座，固定在地面上并支撐承力框架。[0013]進(jìn)一步的，所述模具還包括下椎體，設(shè)置在補(bǔ)液缸上方并套設(shè)在減力柱的下端外圍。
[0014]進(jìn)一步的,所述主工作缸為雙向移動(dòng)式活塞缸,包括活塞蓋以及位于活塞蓋上方并由外向內(nèi)嵌套的活塞缸、活塞筒、活塞筋；活塞缸頂部固定在所述承力機(jī)架上橫梁的底部，活塞筒為空心體，活塞筋設(shè)置在活塞筒內(nèi)部用于支撐，活塞筒底部固定連接所述活塞
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[0015]進(jìn)一步的，所述活塞缸與活塞筒之間還設(shè)有導(dǎo)向環(huán)、導(dǎo)套、活塞密封圈、組合密封墊圈。
[0016]進(jìn)一步的，所述活塞缸頂部設(shè)有凸緣，所述凸緣裝入所述承力機(jī)架上橫梁的底部并通過螺栓固定。
[0017]進(jìn)一步的，所述面墊為球面墊。
[0018]進(jìn)一步的，所述低壓缸由外設(shè)低壓泵供液，所述高壓缸由外設(shè)高壓泵供液。
[0019]本發(fā)明提供一種應(yīng)用上述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置進(jìn)行護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形的方法，包括:
[0020]所述補(bǔ)液缸的低壓缸和高壓缸均開始供液；
[0021]所述主工作缸下行并提供向下的壓力，所述上椎體、面墊、減力柱和護(hù)環(huán)環(huán)胚受壓而使得上椎體和護(hù)環(huán)環(huán)胚上端、護(hù)環(huán)環(huán)胚下端和減力柱之間形成封閉空間；
[0022]所述高壓缸內(nèi)的高壓液體通過減力柱內(nèi)部的通道進(jìn)入所述封閉空間，形成超高壓液體；
[0023]所述護(hù)環(huán)環(huán)胚在所述超高壓液體作用下脹形，脹形過程中調(diào)節(jié)所述低壓缸壓力來調(diào)節(jié)所述護(hù)環(huán)環(huán)胚端部的受力，使護(hù)環(huán)環(huán)胚均勻變形直至形狀、尺寸達(dá)到預(yù)定義形狀和尺寸，完成整個(gè)護(hù)環(huán)脹形過程。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法，配有補(bǔ)液缸，由高壓缸、低壓缸兩部分組成，增設(shè)高壓缸除了可以減少低壓缸的直徑外，可以顯著縮少缸體及承力框架尺寸，縮少設(shè)備空間和重量，還可以用作超高壓液體的部分通道，使減力柱等部分相對(duì)補(bǔ)液缸體完全固定，使結(jié)構(gòu)大大簡化，安裝牢固，增大了密封的安全可靠性；在承力框架內(nèi)設(shè)置了一個(gè)上傳動(dòng)的主工作缸，主工作缸設(shè)置在模具上方，模具放置在移動(dòng)工作臺(tái)上，這種布置不僅操作方便，而且更換模具極為簡單，不涉及拆卸高壓缸的超高壓管接頭和密封結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形工藝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2A和2B是本發(fā)明汽輪發(fā)電的機(jī)護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形工藝裝置的主視圖和側(cè)視圖；
[0027]圖3是本發(fā)明汽輪發(fā)電的機(jī)護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形工藝裝置的主工作缸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是本發(fā)明汽輪發(fā)電的機(jī)護(hù)環(huán)外補(bǔ)液脹形工藝裝置的模具結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明的核心思想是公開一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法，配有補(bǔ)液缸，由高壓缸、低壓缸兩部分組成，增設(shè)高壓缸除了可以減少低壓缸的直徑外，可以顯著縮少缸體及承力框架尺寸，縮少設(shè)備空間和重量，還可以用作超高壓液體的部分通道，使減力柱等部分相對(duì)補(bǔ)液缸體完全固定，使結(jié)構(gòu)大大簡化，安裝牢固，增大了密封的安全可靠性；在承力框架內(nèi)設(shè)置了一個(gè)上傳動(dòng)的主工作缸，主工作缸設(shè)置在模具上方，模具放置在移動(dòng)工作臺(tái)上，這種布置不僅操作方便，而且更換模具極為簡單，不涉及拆卸高壓缸的超高壓管接頭和S封結(jié)構(gòu)。
[0030]為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明，然而，本發(fā)明可以用不同的形式實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)認(rèn)為只是局限在所述的實(shí)施例。
[0031]請(qǐng)參考圖2，本發(fā)明提供一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，包括承力框架1、主工作缸2、模具3、移動(dòng)工作臺(tái)4和底座5等組成。承力框架I為組合板框式結(jié)構(gòu)，由多塊鋼板用螺栓連接成一整體，重量輕，制造方便，生產(chǎn)周期短。主工作缸2的上部固定在承力框架I上橫梁101的底部，提供上傳動(dòng)力；承力框架I下橫梁102上設(shè)置有移動(dòng)工作臺(tái)4，移動(dòng)工作臺(tái)4上設(shè)置有模具3 ;底座5用來支撐承力框架1，并用來將汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置(護(hù)環(huán)壓機(jī))固定在地基上。
[0032]主工作缸2為雙向移動(dòng)式活塞缸，它可以實(shí)現(xiàn)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形時(shí)的下壓功能，并能提供完工時(shí)的回程動(dòng)作，這種雙向作用的活塞缸結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。主工作缸結(jié)構(gòu)示意如圖3所示。它主要由活塞缸21、活塞筒22、活塞筋23、活塞蓋29、組合密封墊圈24、導(dǎo)向環(huán)25、活塞密封圈26、導(dǎo)套27以及螺釘28等組成。活塞缸21的頂部(或稱上部)設(shè)計(jì)為一個(gè)凸緣，凸緣裝入承力框架I上橫梁的底部，并通過螺栓連接在承力框架I上橫梁底板上?；钊?2為空心，內(nèi)部設(shè)置有活塞筋23支撐，這樣的主工作缸不但重量輕，而且能滿足強(qiáng)度要求。
[0033]其中，導(dǎo)向環(huán)25，也叫支撐環(huán)，常用的材料為聚甲醛(Ρ0Μ)，導(dǎo)向環(huán)是一種用于液壓缸或氣缸的活塞或活塞筒或活塞桿上的、支撐活塞或活塞筒或活塞桿運(yùn)動(dòng)的零件，它能防止活塞或活塞筒或活塞桿在運(yùn)動(dòng)過程中與缸體發(fā)生直接接觸和摩擦，起到保護(hù)缸體與活塞或活塞筒或活塞桿不被損壞的作用。組合密封墊圈24是組合墊的另一種稱呼，由橡膠圈和金屬環(huán)整體粘合硫化而成，是用來密封螺紋和法蘭連接的密封圓環(huán)，圓環(huán)包括一個(gè)金屬環(huán)和一個(gè)橡膠密封墊。金屬環(huán)防銹處理，橡膠圈一般采用耐油丁腈膠或氟橡膠。組合密封墊圈根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為A型、B型；根據(jù)包膠的不同可分為全包、半包。
[0034]請(qǐng)參考圖4，所述模具由補(bǔ)液缸、球面墊31、上錐體32、密封33和減力柱35等組成。護(hù)環(huán)環(huán)胚34套設(shè)在所述上椎體32下方的減力柱35上，所述補(bǔ)液缸36包括低壓缸和高壓缸，所述低壓缸由外設(shè)低壓泵供液，所述高壓缸由外設(shè)高壓泵供液。
[0035]當(dāng)主工作缸下行時(shí)，通過活塞蓋29和球面墊31，將力作用在上錐體32上，從而將護(hù)環(huán)環(huán)胚34上端封??；同時(shí)，在主工作缸力2的作用下，將減力柱35和護(hù)環(huán)環(huán)胚34下端封住，上椎體32和護(hù)環(huán)環(huán)胚34上端、護(hù)環(huán)環(huán)胚34下端和減力柱35之間形成封閉空間；所述高壓缸內(nèi)的高壓液體通過減力柱35內(nèi)部的通道進(jìn)入所述封閉空間，形成超高壓液體；超高壓液體作用在護(hù)環(huán)環(huán)胚34內(nèi)壁時(shí)，護(hù)環(huán)環(huán)胚34的徑向尺寸被脹大，軸向尺寸縮小，脹形過程中調(diào)節(jié)所述低壓缸壓力來調(diào)節(jié)所述護(hù)環(huán)環(huán)胚34端部的受力，使護(hù)環(huán)環(huán)胚34均勻變形，直至形狀、尺寸達(dá)到預(yù)定義形狀和尺寸，完成整個(gè)護(hù)環(huán)脹形過程。
[0036]請(qǐng)參考圖2至圖4，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置進(jìn)行護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形的方法，包括:[0037]首先，所述補(bǔ)液缸36的低壓缸和高壓缸均開始供液；
[0038]接著，所述主工作缸2下行并提供向下的壓力，所述上椎體32、面墊31、減力柱35和護(hù)環(huán)環(huán)胚34受壓而使得上椎體32和護(hù)環(huán)環(huán)胚34上端、護(hù)環(huán)環(huán)胚34下端和減力柱35之間形成封閉空間；
[0039]然后，所述高壓缸內(nèi)的高壓液體通過減力柱35內(nèi)部的通道進(jìn)入所述封閉空間，形成超高壓液體；
[0040]接著，所述護(hù)環(huán)環(huán)胚35在所述超高壓液體作用下脹形，脹形過程中調(diào)節(jié)所述低壓缸壓力來調(diào)節(jié)所述護(hù)環(huán)環(huán)胚35端部的受力，使護(hù)環(huán)環(huán)胚35均勻變形，直至形狀、尺寸達(dá)到預(yù)定義形狀和尺寸，完成整個(gè)護(hù)環(huán)脹形過程。
[0041]由此可見，上述方法為一種上傳動(dòng)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形技術(shù)，主工作缸為上傳動(dòng)動(dòng)力源，當(dāng)主工作缸下行時(shí)，通過活塞蓋29和球面墊31，將力作用在上錐體32上，從而將護(hù)環(huán)環(huán)胚34上端封??；同時(shí)，在主工作缸力2的作用下，將減力柱35和護(hù)環(huán)環(huán)胚34下端封住，上椎體32和護(hù)環(huán)環(huán)胚34上端、護(hù)環(huán)環(huán)胚34下端和減力柱35之間形成封閉空間，封閉空間內(nèi)密封超高壓液體，該超高壓液體作用在護(hù)環(huán)環(huán)胚34內(nèi)壁以完成整個(gè)護(hù)環(huán)脹形過程。
[0042]綜上所述，本發(fā)明提供的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置及方法，配有補(bǔ)液缸，由高壓缸、低壓缸兩部分組成，增設(shè)高壓缸除了可以減少低壓缸的直徑外，可以顯著縮少缸體及承力框架尺寸，縮少設(shè)備空間和重量，還可以用作超高壓液體的部分通道，使減力柱等部分相對(duì)補(bǔ)液缸體完全固定，使結(jié)構(gòu)大大簡化，安裝牢固，增大了密封的安全可靠性；在承力框架內(nèi)設(shè)置了一個(gè)上傳動(dòng)的主工作缸，主工作缸設(shè)置在模具上方，模具放置在移動(dòng)工作臺(tái)上，這種布置不僅操作方便，而且更換模具極為簡單，不涉及拆卸高壓缸的超高壓管接頭和密封結(jié)構(gòu)。本發(fā)明生產(chǎn)的護(hù)環(huán)，與半熱鍛法、鍥塊擴(kuò)孔、普通液壓脹形法等其它方法生產(chǎn)的護(hù)環(huán)相比，變形均勻，有殘余應(yīng)力小、物理性能指標(biāo)分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明可以不再占用大型水壓機(jī)設(shè)備，以結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小的承力框架和補(bǔ)液缸替代水壓機(jī)進(jìn)行護(hù)環(huán)脹形，能大幅度減力，為生產(chǎn)大型護(hù)環(huán)創(chuàng)立了一條新的工藝方法。成形過程容易控制?？梢灾貜?fù)脹形，因此大大提高了護(hù)環(huán)成形精度，比常規(guī)液壓脹形法減少加工余量約三分之一；并且模具結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便。模具通用性強(qiáng)，可以使用一套模具生產(chǎn)多種規(guī)格護(hù)環(huán)，生產(chǎn)成本低。
[0043]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，其特征在于，包括: 封閉的承力機(jī)架，具有上橫梁和下橫梁； 主工作缸，其上部固定在承力機(jī)架上橫梁的底部，其底部為密封蓋體； 移動(dòng)工作臺(tái)，設(shè)置在承力機(jī)架下橫梁上； 模具，設(shè)置在移動(dòng)工作臺(tái)上，包括:補(bǔ)液缸、位于設(shè)置在補(bǔ)液缸上且內(nèi)部設(shè)有通道的減力柱以及由上至下依次套設(shè)在減力柱外圍的面墊、上錐體以及設(shè)置在上椎體與減力柱之間的密封環(huán)，護(hù)環(huán)環(huán)胚套設(shè)在所述上椎體下方的減力柱上，所述補(bǔ)液缸包括低壓缸和高壓缸； 其中，所述主工作缸下行時(shí)在上錐體和護(hù)環(huán)環(huán)胚上端、護(hù)環(huán)環(huán)胚下端和減力柱之間形成封閉空間，所述封閉空間和所述減力柱的通道連通。
2.如權(quán)利要求1所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，其特征在于，還包括:底座，固定在地面上并支撐承力框架。
3.如權(quán)利要求1所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，其特征在于，所述模具還包括下椎體，設(shè)置在補(bǔ)液缸上方并套設(shè)在減力柱的下端外圍。
4.如權(quán)利要求1所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，其特征在于，所述主工作缸為雙向移動(dòng)式活塞缸，包括活塞蓋以及位于活塞蓋上方并由外向內(nèi)嵌套的活塞缸、活塞筒、活塞筋；活塞缸頂部固定在所述承力機(jī)架上橫梁的底部，活塞筒為空心體，活塞筋設(shè)置在活塞筒內(nèi)部用于支撐，活塞筒底部固定連接所述活塞蓋。
5.如權(quán)利要求4所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，其特征在于，所述活塞缸與活塞筒之間還設(shè)有導(dǎo)向環(huán)、導(dǎo)套、活塞密封圈、組合密封墊圈。
6.如權(quán)利要求4所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，其特征在于，所述活塞缸頂部設(shè)有凸緣，所述凸緣裝入所述承力機(jī)架上橫梁的底部并通過螺栓固定。
7.如權(quán)利要求1所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，其特征在于，所述面墊為球面墊。
8.如權(quán)利要求4所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置，其特征在于，所述低壓缸由外設(shè)低壓泵供液，所述高壓缸由外設(shè)高壓泵供液。
9.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形裝置進(jìn)行護(hù)環(huán)補(bǔ)液脹形的方法，其特征在于，包括: 所述補(bǔ)液缸的低壓缸和高壓缸均開始供液； 所述主工作缸下行并提供向下的壓力，所述上椎體、面墊、減力柱和護(hù)環(huán)環(huán)胚受壓而使得上椎體和護(hù)環(huán)環(huán)胚上端、護(hù)環(huán)環(huán)胚下端和減力柱之間形成封閉空間； 所述高壓缸內(nèi)的高壓液體通過減力柱內(nèi)部的通道進(jìn)入所述封閉空間，形成超高壓液體； 所述護(hù)環(huán)環(huán)胚在所述超高壓液體作用下脹形，脹形過程中調(diào)節(jié)所述低壓缸壓力來調(diào)節(jié)所述護(hù)環(huán)環(huán)胚端部的受力，使護(hù)環(huán)環(huán)胚均勻變形直至形狀、尺寸達(dá)到預(yù)定義形狀和尺寸，完成整個(gè)護(hù)環(huán)脹形過程。
【文檔編號(hào)】B21D26/02GK103464576SQ201310441391
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】任運(yùn)來, 李榮斌, 葉志強(qiáng), 陳志英 申請(qǐng)人:上海電機(jī)學(xué)院