标题:CAE技术在流体机械及工程中的应用研究

作者:黄思;林冠堂;莫宇石;

摘要:介绍了有关CAE技术在流体机械工程中的单个静设备、动设备以及多个设备系统应用的方法和成果。涉及的静设备有储罐、塔、换热器,动设备有离心泵、液环泵和螺杆泵,多个设备系统有消防供水系统和架空管道系统等。讨论了流体机械及工程仿真中常见的流固耦合、动静计算域设置、连续相-离散相模型、单个设备与多个设备系统尺度等CAE技术问题。对单个设备而言,先进行流场计算以确定结构计算的流动载荷条件,再进行有限元计算和模态分析。对于多个设备的系统,以关注系统稳态或瞬态的工作性能为主,便于完成设备的选型与评估、有针对性地制定安全防护措施。最后对CAE技术在流体机械及工程中的应用前景做了展望。

关键词:CAE技术;流体机械;单个设备;多个设备系统

单位:华南理工大学机械与汽车工程学院;广东省特种设备检测研究院珠海检测院;广东肯富来泵业股份有限公司;广东省节能环保装备用泵企业重点实验室;

引文格式:黄思,林冠堂,莫宇石.CAE技术在流体机械及工程中的应用研究[J]. 机电工程技术,2022,51(02):1-6.

 

标题:碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数变化规律的研究

作者:杨刚;欧晨希;郭嘉炜;黄思;

摘要:为研究充装完成后的碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数随时间的变化规律,以氢气为工质,选取了3种常用规格的车用储氢气瓶(27 L、52 L和135 L)进行传热计算。对于气瓶内的氢气采用饱和均质模型;对于气瓶中的各隔层采用多层稳态热传导的结构模型。根据饱和状态下的热平衡条件以及热力学关系,计算得到了气瓶内氢气温度、压力以及气瓶碳纤维缠绕层温度随时间的变化规律。计算结果表明:气瓶容积越大,充装完成时刻的氢气温度以及碳纤维缠绕层温度越高;静置过程中氢气温度以及碳纤维缠绕层温度均呈同趋势缓慢下降,且气瓶容积越大,下降的幅度越小,碳纤维缠绕层温度变化小于氢气温度变化。氢气压力在充装完成时刻均为70 MPa,气瓶容积越大,静置过程中氢气压力下降速度越小。

关键词:碳纤维全缠绕储氢气瓶;热力学参数变化;饱和均值模型;热传导

单位:广东省特种设备检测研究院;华南理工大学机械与汽车工程学院;

引文格式:杨刚,欧晨希,郭嘉炜,等.碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数变化规律的研究[J]. 机电工程技术,2022,51(02):7-10.

 

标题:螺杆压缩机排气管路参数对其振动特性的影响

作者:薛金鑫;林家祥;谢慧钰;

摘要:以T3851型双螺杆压缩机排气管路为研究对象,依据流体运动基本方程,结合平面波理论搭建流固耦合计算的数学模型,根据压缩机的实际工况得出其边界条件。然后利用ANSYS Workbench有限元数值计算平台对不同结构参数的排气管路进行模拟仿真试验,分析了不同直径、不同壁厚以及不同弯管接头角度排气管路的静力学特征。再根据油气两相脉动流体的耦合作用进行流固耦合数值模拟计算得到其模态特性。最后根据得到的数据归纳得出螺杆压缩机排气系统振动特性随管路参数的变化规律,发现管路壁厚与弯管角度与管路的固有频率成正相关关系,在减振降噪方面可利用此特点改变其固有频率,进一步明确压缩机排气系统的设计及优化方向。为螺杆压缩机更深层次推广及应用提供理论依据。

关键词:排气系统;振动特性;模态分析;气流脉动

单位:华南理工大学机械与汽车工程学院;广西科技大学机械与交通工程学院;

引文格式:薛金鑫,林家祥,谢慧钰.螺杆压缩机排气管路参数对其振动特性的影响[J]. 机电工程技术,2022,51(02):11-15.

 

标题:逆流空气隙平板膜接触器耦合传热传质特性研究

作者:朱兰兰;霍志朋;严瑞;

摘要:研究了逆流空气隙平板膜接触器流道内流体的耦合传热传质特性。选择逆流空气隙平板膜接触器中的相邻膜流道、流道内的流体以及流道之间的空气隙作为研究对象,建立流体流动与耦合传热传质三维数学模型,再通过计算软件COMSOL Multiphysics对模型进行求解,获得计算单元内膜流道的出口参数、膜接触器的制热效率以及热流密度等特性参数,分析不同膜流道宽长比以及空气隙厚度下膜接触器的传热传质特性。结果表明,随着膜流道宽长比的增大,溶液出口温升大幅升高,但制热效率却大幅降低;随着空气隙厚度的增大,溶液出口温升和制热效率均呈现出先增大、后减小的趋势,当空气隙厚度在1~1.5 mm之间时,溶液出口温升和制热效率达到最大值;显热传递和潜热传递都对膜接触器的制热性能有重要影响,当空气隙厚度较小时,显热传递的影响更大,而当空气隙厚度较大时,潜热传递的影响更大。

关键词:耦合传热传质;逆流;平板膜接触器;吸收式热泵

单位:东莞市交通运输局;华南理工大学机械与汽车工程学院;

引文格式:朱兰兰,霍志朋,严瑞.逆流空气隙平板膜接触器耦合传热传质特性研究[J]. 机电工程技术,2022,51(02):16-20.

 

标题:天然气水合物储层与资源量评价现状与展望

作者:马文嘉;

摘要:天然气水合物是一种新型非常规能源。准确评估资源量,有助于制定后续开发利用方式,而选择储层参数与评价方法对于评估资源量具有决定性作用。概述了储层评估的方法,包括地球物理法、地球化学法和勘探取样,并结合各类勘探试采配套装置详细介绍了地震数据、随钻测井法、海洋可控源电磁法、氯离子浓度法、生物地球化学法和保真取心配套分析技术。将天然气水合物的资源量评估方法分成了体积法、面积法和碳平衡法3种,通过对近20年国内外天然气水合物资源量估算结果的比较,剔除偏差较大的估值,得出了目前全球天然气水合物资源量的合理估值,数量级分别为海底陆坡1015m3、冻土层1013m3。其中中国天然气水合物资源量的合理估值,数量级分别为:南海为1012~1013m3,东海冲绳海槽为1012m3,青藏高原冻土层为1012~1013m3,漠河为1012~1013m3。

关键词:天然气水合物;储层评估;地球物理;地球化学;勘探试采装置;资源量估算

单位:华南理工大学机械与汽车工程学院;

引文格式:马文嘉.天然气水合物储层与资源量评价现状与展望[J]. 机电工程技术,2022,51(02):21-27.

 

标题:2021年广东机械工业经济运行态势及2022年预测

作者:李兰芳;

摘要:2021年,广东省机械工业主要运行指标稳步回升,企业发展信心不断增强,外贸出口情况好于预期,总体保持平稳发展态势。展望2022年,广东省机械行业面临诸多风险和挑战,不稳定不确定因素仍然存在,保持平稳运行与高质量发展的任务依然艰巨。

关键词:机械行业;行业运行分析;经济运行分析;主要经济指标

单位:广东省机械行业协会;

引文格式:李兰芳.2021年广东机械工业经济运行态势及2022年预测[J]. 机电工程技术,2022,51(02):28-30.

 

标题:基体温度对锆合金表面TiN涂层微观形貌与性能的影响

作者:唐德文;谭志强;肖魏魏;黄景昊;

摘要:为了研究磁控溅射过程中基体温度对涂层结构和性能的影响。利用磁控溅射技术在Zr-4合金表面制备不同基体温度下的TiN涂层,用X射线衍射(XRD)技术分析涂层的物相成分和残余应力,采用扫描电子显微镜(SEM)表征涂层表面和截面的微观形貌,用划痕仪测量涂层与基体结合强度。研究结果表明:不同基体偏压下制备的涂层表面均匀但略微粗糙,且涂层表面存在一定数量的熔覆状颗粒和沟壑状褶皱;由涂层XRD衍射谱可知,不同基体加热温度制备的涂层各主要衍射峰所对应的晶体晶相都能较好地对应,随着基体加热温度的升高,TiN(1 1 1)晶相的衍射峰值逐步增大,TiN(2 0 0)晶相衍射峰值逐步减小;由扫描电子显微镜(SEM)结果可知,随基体温度的升高,涂层的膜厚和表面形貌均发生了明显的变化,基体温度为300℃时,涂层表面平整、光滑、起伏小,成膜质量最好;由划痕仪检测结果可知,偏压为300℃时,Zr-4合金基体与涂层的结合强度最好;由残余应力结果可知,基体温度为300℃时,涂层残余应力最小。

关键词:TiN涂层;基体温度;微观形貌;结合强度;残余应力

单位:南华大学机械工程学院;南华大学核燃料循环技术与装备湖南省协同创新中心;

引文格式:唐德文,谭志强,肖魏魏,等.基体温度对锆合金表面TiN涂层微观形貌与性能的影响[J].机电工程技术,2022,51(02):31-34.

 

标题:基于cRIO的嵌入式煤矿电机远程监测系统设计

作者:徐志祥;曹冰冰;牛小刚;李春秋;张海;王春雨;

摘要:为了解决煤矿电机运行状态缺乏有效远程监测的问题,利用NI cRIO 9040工业级嵌入式控制器以及开发软件平台LABview设计了一种基于cRIO的嵌入式煤矿电机远程监测系统。全面介绍了系统的软硬件设计以及各项功能模块,使用NI cRIO 9040嵌入式控制器搭配NI C系列数据采集模块搭建煤矿电机运行状态数据采集硬件电路,通过LABview开发平台开发数据采集软件系统,系统的应用能够实现远程实时监测煤矿电机的运行状态参数,为后续的煤矿电机运行状态的分析与故障诊断提供了数据支持,具有很强的实用性。现场测试结果表明:系统运行稳定可靠,能够很好地采集、传输煤矿电机运行状态数据,在上位机与云服务器上能够及时准确地接收到采集的电机运行状态数据,实现了对煤矿电机运行状态的远程不间断监测,解决了煤矿电机运行状态难以有效远程监测的难题,满足了远程实时监测的需求。

关键词:cRIO嵌入式控制器;煤矿电机;运行状态;远程监测系统

单位:大连理工大学机械工程学院;抚顺煤矿电机制造有限责任公司;

引文格式:徐志祥,曹冰冰,牛小刚,等.基于cRIO的嵌入式煤矿电机远程监测系统设计[J]. 机电工程技术,2022,51(02):35-38.

 

标题:基于Solidworks的氢气循环泵转子零件数控加工研究

作者:翟欢乐;汪涵沣;束怡;

摘要:以氢气循环泵转子零件为研究对象,解决氢气循环泵转子零件的模拟数控加工问题,又因为转子零件受夹紧力、切削热和刀具震动等因素的影响,铣削加工过程中容易出现变形、振纹等问题。使用AutoCAD软件进行二维轮廓的处理,利用Solidworks为其三维建模,采用Solidworks CAM数控加工编程插件对转子零件进行数控铣床的模拟加工,利用插件的铣削功能作为转子零件的加工类型,采取适合转子零件的数控加工编程程序,最后利用后处理程序导出NC代码,得到高精度、高效率、高可靠性的转子数控加工程序以及运用Solidworks CAM插件模拟刀路轨迹,实现了对氢气循环泵转子零件铣削加工工艺的改进,有效解决了氢气循环泵转子零件在铣削加工的难点,对学校实训和企业加工转子类的零件具有一定的指导意义。

关键词:Solidworks CAM;转子;数控加工

单位:江苏航空职业技术学院工程学院;

引文格式:翟欢乐,汪涵沣,束怡.基于Solidworks的氢气循环泵转子零件数控加工研究[J]. 机电工程技术,2022,51(02):39-41.

 

标题:基于Kriging插值水下连接器密封性能预测模型

作者:薛羽馨;曾威;任涛;吴为;

摘要:水下连接器是整个生产系统的关键节点,其密封一旦失效后果不堪设想,因此有必要对连接器进行可靠性评价,为水下生产系统工作稳定、安全可靠提供依据。水下连接器工作环境较为复杂,影响其密封性能退化因素较多,故以密封件接触应力强度作为水下连接器密封性能评价指标,通过敏感度分析方法,找到影响密封件接触应力强度的主要因素是工作内压、工作时间和位移载荷这3个随机变量。为了进一步确定这3个随机变量与接触应力强度之间的关系,开展连接器密封性能预测模型的研究。使用试验设计方法随机抽取工作内压、工作时间、位移载荷这3个随机变量数据,将这些数据代入Abaqus软件中进行有限元分析,得出相对应的密封接触应力强度值,然后使用Kriging模型将这3个变量与接触应力强度之间的关系进行拟合,得到密封性能与影响因素间的响应关系,实现对水下连接器性能退化的预测。

关键词:水下连接器;敏感度分析;试验设计;Kriging模型;响应关系

单位:西安石油大学机械工程学院;

引文格式:薛羽馨,曾威,任涛,等.基于Kriging插值水下连接器密封性能预测模型[J]. 机电工程技术,2022,51(02):42-45.

 

标题:氮铝铬薄涂层锯片刀干式高速切削316L不锈钢的试验研究

作者:周楠;李必文;顾剑涛;彭弘哲;方童;

摘要:贯彻废物最小化原则、优选出适应切割取样干式高速切削工况的长寿命圆锯刀,是核工业某热室的现实需要。以商业化的1μm厚CrAlN单涂层圆锯刀为研究对象,TiCN涂层、M2圆锯刀为比对参照,研究了高速干切削316L不锈钢条件下刀具的寿命、失效形式及工件表面Rmax值,以及与涂层和基体的组织结构、性能演变的关系。结果表明,M35基CrAlN薄涂层圆锯刀进行线速度89.53 m/min干切削时,耐用度是M2基TiCN涂层圆锯刀的2.04倍,涂层和基体均表现出优异的高温红硬性、耐磨性和抗氧化性,能较好地满足热室刀具寿命长、换刀次数少、试样表面质量好的要求。M2基TiCN涂层圆锯刀的凹缺陷、热稳定性决定其不能适应400℃以上的高速干切削,其切割出的工件表面质量稍好于M2圆锯刀。

关键词:圆锯刀;CrAlN薄涂层;TiCN涂层;高速干切削;热室

单位:南华大学机械工程学院;中国核动力研究设计院;

引文格式:周楠,李必文,顾剑涛,等.氮铝铬薄涂层锯片刀干式高速切削316L不锈钢的试验研究[J].机电工程技术,2022,51(02):46-50.

 

标题:育苗基质搅拌机的研制

作者:牛祥永;汪超;林康;

摘要:针对工厂化育苗的需求和传统搅拌方式的弊端,设计并研制了一种新型基质搅拌机,研发的基质搅拌机旨在把各种育苗基质充分搅拌,且不破坏基质的内部结构。对搅拌的目的和类型进行了概述,对基质搅拌机的组成特点进行阐述,同时也对一些重要的技术参数的选取进行分析,包括箱体的设计、机构动力的设计、叶片数量、安装角以及速度的设计,得到结论为搅拌箱箱体的长为1.35 m,宽为0.7 m,高为0.55 m;机构动力为4 kW,能够保证机器在满负荷甚至超负荷运载时也能正常运转一段时间;搅拌机设计两组叶片,每组螺旋叶片中分别有5个叶片,共10个叶片;叶片安装角的取值范围在31°~40°;旋转轴的转速为160 r/min,经过合理设计后,搅拌机能够快速地将基质搅拌均匀。

关键词:基质;搅拌机;参数设计

单位:台州职业技术学院;

引文格式:牛祥永,汪超,林康.育苗基质搅拌机的研制[J]. 机电工程技术,2022,51(02):51-54.

 

标题:基于高斯过程机器学习的工程不确定性分析研究

作者:鲁俊;魏懿;

摘要:工程中不确定性对结构的设计和安全分析产生不可忽略的影响,不确定性的分析与处理逐渐成为科学和工程中所关心的重要问题。针对复杂动力学结构响应的特点,研究基于高斯过程机器学习的不确定性传播方法。首先对不确定性的来源和分类进行简单介绍,重点研究高斯过程机器学习的基本原理,最后通过算例研究说明两个数学测试函数和一个工程结构展示高斯随机过程的建模优势。

关键词:不确定性传递;概率方法;机器学习;高斯随机过程

单位:招商局检测车辆技术研究院有限公司;国网四川省电力公司资阳供电公司;

引文格式:鲁俊,魏懿.基于高斯过程机器学习的工程不确定性分析研究[J]. 机电工程技术,2022,51(02):55-58.

 

标题:手指康复机器人的设计与研究

作者:齐贺男;吴学锋;李东亚;

摘要:手指康复机器人是一种特殊的新型机器人,为临床手功能障碍患者提供新的治疗方案,可以有效帮助患者顺利完成康复训练活动。旨在设计一款手指康复机器人,用机器人来代替康复理疗师的工作。通过分析人手的生理学结构与生物机能,得到了人手的运动状态。对手指空间机构分析,选择单自由度手指机械结构。为解决手关节康复角度与垂直力的问题,引入滑块与导轨机构,运用Creo三维软件完成手指康复机器人模型。通过D-H方法,分析手指康复机器人的正逆运动学,建立雅克比矩阵,完成动力学方程。选择适当的电机类型与传动方式,模块化设计出手指康复机器人。为了提高康复过程中感知能力,设计并研究力与位置传感器应用范围。实验结果表明,该手指康复机器人可以完成患者的康复训练活动,有利于未来医疗行业的发展。

关键词:手指康复机器人;D-H方法;雅克比矩阵;模块化

单位:苏州大学应用技术学院工学院;

引文格式:齐贺男,吴学锋,李东亚.手指康复机器人的设计与研究[J]. 机电工程技术,2022,51(02):59-62.

 

标题:选区激光熔化支撑结构添加有限元仿真分析

作者:宋德华;吉康;吴丙哲;白倩;

摘要:选区激光熔化在成形过程中由于快速熔化和凝固产生的热应力及固态相变效应等导致的热变形甚至开裂对零件性能影响巨大。通过对典型零件支撑添加来减少零件变形对选区激光熔化技术的发展具有重要意义。以螺旋桨构件为典型零件,建立了选区激光熔化过程有限元模型,预测了零件成形过程中的残余应力和变形;根据仿真计算结果确定易变形区域,研究了锥状支撑对典型零件变形的影响,通过"仿真计算-支撑添加-再次仿真计算"的方式确定了零件选区激光熔化支撑添加合理性,有限元结果表明:合理添加锥状支撑将螺旋桨倾斜度最大叶片变形有效地降低71.4%;并通过SLM实验验证了有限元仿真结果。

关键词:选区激光熔化;有限元分析;残余应力;支撑结构添加

单位:大连理工大学机械工程学院;北京宇航系统工程研究所;

引文格式:宋德华,吉康,吴丙哲,等.选区激光熔化支撑结构添加有限元仿真分析[J]. 机电工程技术,2022,51(02):63-65.

 

标题:TC11钛合金细长杆车削加工工艺分析

作者:祝升亮;牛蕊东;

摘要:针对难加工长径比较大的零件,加工时会造成切削力大、杆件容易发生变形、杆的尺寸精度难以得到保证等问题,提出了一种合理的加工工艺。主要从工艺路线的选定、装夹方式的选择、切削用量的选择、刀具和刀片的选择等方面作出了合理的分析,采用一端用三爪卡盘夹紧和另外一端用两个中心架辅助支撑的装夹方式。在切削全过程中,用特殊的车刀以及特殊的冷却液加工。通过在CW6163普通车床上进行验证,结果表明采用一端用三爪卡盘夹紧和另外一端用两个中心架辅助支撑的装夹方式能够减小细长杆在加工中的变形。在该种加工工艺方案中,特制的R38mm车刀、粗精车的切削用量、机夹式结构车刀、COOlancutO-11型号的切削液以及YG8材料的刀片能够用来切削难加工材料,并且很好地保证了细长杆零件的尺寸精度和粗糙度要求。

关键词:细长杆;装夹方式;车刀;加工工艺

单位:西安石油大学机械工程学院;

引文格式:祝升亮,牛蕊东.TC11钛合金细长杆车削加工工艺分析[J]. 机电工程技术,2022,51(02):66-69.

 

标题:应力状态下核级奥氏体不锈钢表面加工对腐蚀的影响

作者:高吉慧;唐德文;

摘要:为了研究核级不锈钢在铣削加工中产生的残余应力对核级不锈钢应力腐蚀的影响,使用不同工艺参数对核级奥氏体不锈钢表面进行高速铣削加工,测量加工后的试样的表面残余应力。根据残余应力的方向和大小选取不同的试样。将选择的试样放入高温高压反应釜中模拟一回路水环境进行腐蚀试验,通过测量试样在腐蚀过程中的极化曲线,分析试样随时间变化的腐蚀情况。利用扫描电子显微镜观察腐蚀后的表面和截面的微观形貌,通过XRD分析腐蚀产物。研究结果表明:切削零件表面产生的应力是促进应力腐蚀的因素之一。残余拉应力加速应力腐蚀裂纹的生长,而残余压应力对应力腐蚀裂纹的生长具有一定阻碍作用。腐蚀过程中氯离子生成的氯化物是导致材料表面钝化膜破裂的主要原因。

关键词:核级奥氏体不锈钢;应力腐蚀;高温高压;电化学

单位:南华大学机械工程学院;

引文格式:高吉慧,唐德文.应力状态下核级奥氏体不锈钢表面加工对腐蚀的影响[J]. 机电工程技术,2022,51(02):70-73.

 

标题:基于UDS的控制器在线升级系统设计

作者:赵天义;陈星;高熊;

摘要:传统的控制器升级技术存在不能在线升级,升级流程不统一,可靠性与安全性差等问题。针对传统控制器升级技术存在的问题,提出了一种基于统一诊断服务,使用引导加载程序技术的控制器在线升级方案。与传统技术相比,该技术实现了控制器的在线升级,提高了在线升级过程的安全性,稳定性和可移植性。使用MPC5744单片机作为控制器,使用USB-CAN设备作为转换器,在上位机使用VisualStudio作为开发平台,设计了控制器在线升级系统。实现了上位机和控制器的数据通信,完成了控制器的在线升级过程,验证了方案的可行性。结果表明,所使用统一诊断服务的控制器在线升级系统克服了传统技术的缺点,为控制器的在线升级问题提出了新的解决方案,对其他工业控制器的升级问题具有一定的参考价值。

关键词:控制器;BootLoader;UDS协议;在线升级

单位:大连理工大学;

引文格式:赵天义,陈星,高熊.基于UDS的控制器在线升级系统设计[J]. 机电工程技术,2022,51(02):74-77.

 

标题:煤层气井井间无干扰并网集输装置设计研究

作者:雒佛庶;管争荣;赵尧;陆建康;

摘要:针对在煤层气开发中各区块都没有考虑井况参数不同、区块地层能量不同就直接并输导致气井产量减少问题,提出了采用无干扰并网集输技术,利用高压井能量输送低压井,并建立了一套无干扰并网集输装置的设计方法。介绍了无干扰并网集输装置的工作原理及结构,确定了以无干扰并网集输装置的喷射系数作为设计指标和计算依据,给出了计算无干扰并网集输装置结构尺寸的公式,通过该方法设计了无干扰并网集输装置。采用Fluent数值模拟方法对无干扰并网集输装置进行流场仿真,通过仿真模拟,揭示了装置内部的流动规律,验证了利用无干扰并网集输装置将低压井从0.14 MPa增压至0.19 MPa,实现利用高压井带动低压井增压输送目的。仿真结果表明,当喷嘴直径在42~46 mm时,为喷嘴直径最佳参数范围;当喉管直径在54~56 mm时,为喉管直径最佳参数范围。

关键词:煤层气井;无干扰;并网集输装置

单位:西安石油大学;

引文格式:雒佛庶,管争荣,赵尧,等.煤层气井井间无干扰并网集输装置设计研究[J]. 机电工程技术,2022,51(02):78-81.

 

标题:一种面向离散制造业集成车间的数字化系统设计

作者:张宇;孙广明;

摘要:对于离散制造业集成车间面临的生产信息不透明,缺乏集中监控和管理平台,管理者不能实时、全面、准确地了解生产实际情况,无法及时检查和处理现场等问题,通过构建集成车间生产数字化系统,解决离散集成车间多元数据难以协同带来的生产效率不高、产品不合格率高等问题。通过对车间生产物料、设备、过程的实时监控,达到精准生产与控制,提升生产效率与降低不合格产品率。将设备监控系统与生产设备控制系统结合起来,实现可视化的车间管理,促进提升效益。通过对车间生产过程的原料、生产计划、加工过程的信息采集,进行实时,精准生产。通过对生产设备的实时监控,确保产线生产安全和效率,达到降低不合格产品率,提质增效及提升资源的有效使用率。

关键词:数字车间;离散制造业;监控系统

单位:哈尔滨理工大学;

引文格式:张宇,孙广明.一种面向离散制造业集成车间的数字化系统设计[J]. 机电工程技术,2022,51(02):82-84.

 

标题:基于PLC和HMI的船舶环境控制系统故障诊断方法研究及应用

作者:万涛;张海艳;

摘要:故障诊断是自动控制系统设计的重要组成部分,故障检测和诊断技术的应用对于提高控制系统的可靠性、维修性和有效性具有十分重要的意义。PLC和HMI作为被广泛使用的核心控制部件,一直被重点关注于其在性能、产品自身可靠性、易用性和易扩展性方面的优点,较少涉及到其在提升系统故障诊断能力方面的应用。如何在满足系统功能和性能指标的基础上,进一步提升控制系统的故障诊断能力,是设计人员在产品后续改进优化过程中需要面临的问题。以船舶环境控制系统为例,为了实现系统故障诊断功能,从系统的工作原理和控制流程出发,介绍了几种较为常用的基于PLC和HMI的故障诊断方法,给出了详细的设计思路和设计结果,此类方法具有一定的实用性和借鉴意义。

关键词:故障诊断;PLC;HMI

单位:武汉第二船舶设计研究所;中国舰船研究设计中心;

引文格式:万涛,张海艳.基于PLC和HMI的船舶环境控制系统故障诊断方法研究及应用[J]. 机电工程技术,2022,51(02):85-89.

 

标题:基于流固热耦合的旋转导向钻具电子仓散热设计

作者:陈雨;张光伟;胡金帅;李俊岭;闫丰平;

摘要:旋转导向钻井技术是目前最先进的钻井技术,为了提高导向钻井工具中驱动器的散热能力,设计了一种新型的电子仓散热结构并用Soildworks实现。该结构采用贴合圆形电子仓的散热基板和肋片状外壁面结合的方式,仅依靠钻井液的循环作为冷却液进行自发散热,相比于内置热管或风扇进行强迫散热的方式,该结构更加经济可靠。导入ANSYS中进行流固热耦合的仿真分析的方式确定此散热结构下驱动器的安全工作范围,即环空处钻井液的最高温度,适用流速以及黏度。所设计的散热机构为解决导向钻具内发热元件的散热问题提供了一条新的途径。

关键词:流固热耦合;旋转导向;电子仓;散热设计;热仿真

单位:西安石油大学机械工程学院;

引文格式:陈雨,张光伟,胡金帅,等.基于流固热耦合的旋转导向钻具电子仓散热设计[J]. 机电工程技术,2022,51(02):90-93.

 

标题:密度峰值聚类算法在管廊大数据挖掘中应用

作者:马福军;胡力勤;

摘要:为了准确、实时发现地下综合管廊运行和维护中的风险,将密度峰值聚类算法分析应用到地下综合管廊异常数据挖掘。密度峰值聚类算法分3个环节,离群数据的取舍、聚类中心的确定和以Voronoi图单元为基础的数据映射分配。通过实验分析,成功实现地下综合管廊环境中氧气浓度的大数据聚类,并得到不同氧气浓度数据聚类簇图像,直观地观察到氧气浓度的数据状态,通过该算法得到的数据簇聚类效果非常具有工程实际意义,能准确、实时预测管廊风险。

关键词:密度峰值聚类;地下综合管廊;大数据挖掘

单位:浙江建设职业技术学院建筑设备学院;

引文格式:马福军,胡力勤.密度峰值聚类算法在管廊大数据挖掘中应用[J]. 机电工程技术,2022,51(02):94-97.

 

标题:基于计算机仿真的润滑系统性能评估

作者:汪元林;翟欢乐;

摘要:针对航空发动机润滑冷却系统传统的实验性能评估手段周期长、效率低的问题,探索基于计算机仿真的润滑系统性能评估方法。以某型航空发动机为研究对象,以润滑系统性能评估中的部件发热与滑油温度作为计算参数,评估此发动机润滑系统性能。通过建立传动系统力学模型,对附件传动系统部件进行力学分析,在此基础上建立腔室发热计算模型。根据润滑系统中滑油流动特性与管网布局,探索润滑冷却系统中滑油温度特性的计算模型。通过开发计算机仿真计算软件,计算该型发动机附件传动系统腔室发热与滑油温度。分析计算结果,根据各个腔室齿轮、轴承的发热量特点,制定并改进相应的润滑冷却方案,根据滑油冷却后温度变化规律,评估该发动机润滑系统的润滑冷却性能,并提供相应的改进建议。

关键词:润滑性能;部件发热;滑油流量;滑油温度

单位:江苏航空职业技术学院;江苏大学;

引文格式:汪元林,翟欢乐.基于计算机仿真的润滑系统性能评估[J]. 机电工程技术,2022,51(02):98-101.

 

标题:大型动力装置的故障模拟及分析

作者:李方玉;汪翔;陆轶;孙荣华;胡以怀;

摘要:大型船舶动力装置故障数据的获取,对于建立其故障诊断系统具有重要意义,通过试验等方式人为制造故障获取故障数据,不仅周期长,而且费用高昂。采用试验结合仿真手段,以某大型低速二冲程柴油机为研究对象,在GT-Power软件中建立其整机工作过程一维模拟模型,通过采集到的台架试验数据对模型在50%、75%、100%负荷工况下进行校核,验证了模型的准确性。通过对正常工作状态下柴油机模型的相关参数进行修改,模拟了柴油机空气滤清器脏堵、扫气口脏堵、缸套冷却水腔气堵、压气机故障、单缸喷油器阻塞5个典型故障及故障的不同状态,得出不同故障及同一故障不同程度下柴油机缸内压力变化和排气温度变化规律,为大型船用动力装置的故障诊断及排除提供参考依据。

关键词:动力装置;工作过程;整机模型;故障模拟

单位:上海市质量监督检验技术研究院;上海海事大学商船学院;

引文格式:李方玉,汪翔,陆轶,等.大型动力装置的故障模拟及分析[J]. 机电工程技术,2022,51(02):102-105.

 

标题:多形态OTDR光缆监测设备通讯接口设计与实现

作者:胡光雄;刘伟;王传志;

摘要:随着5G等网络应用的深入推进,承载业务的光缆总量还在不断增大。光纤作为网络传输的主要媒介,其在网运行质量直接影响到上层网络的健康性、可靠性和稳定性。光时域反射仪OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer)是一种检测光纤是否存在断裂、接头耦合性不佳、介质非均匀性等缺陷的检测仪,主要包括用于临时测试的手持式便携型和24 h实时在线监测型两大类。面向光缆OTDR手持式测试仪设计通用型通信接口程序,建立一套基于SOR数据文件的通信流程和解析方法,针对实时在线监测型检测设备以SOCKET实现定制化的网络化接口程序,针对离散的OTDR光缆监测设备建立系统化的采集接口系统,实现了将多形态OTDR光缆监测的原始测试数据解析后集中推送到上层光缆质量应用分析系统的功能。该接口系统在某局的试点应用结果表明:接口运行稳定,应用效果良好,对光缆的运行监测具有现实意义。

关键词:OTDR;光纤;通讯接口;光缆监测

单位:广东交通职业技术学院机电工程学院;广东汉佳信息技术有限公司;

引文格式:胡光雄,刘伟,王传志. 多形态OTDR光缆监测设备通讯接口设计与实现[J]. 机电工程技术,2022,51(02):106-108.

 

标题:基于机器视觉的自适应矩阵式吸盘工具设计与应用

作者:苏建;屠一凡;岳高;孙凡迪;罗绪成;

摘要:针对工业机器人利用吸盘工具拾取与搬运过程中存在物料掉落的问题,设计了一个基于机器视觉的自适应矩阵式工业机器人末端吸盘工具。首先设计了该工具的机械结构和控制方案;然后基于机器视觉检测数据,提出了自适应调整矩阵式吸盘行列间距的原理与算法;再次构建了该工具的控制系统,通过PLC和工业机器人融合编程实现了矩阵式吸盘的自适应调整功能;最后,通过L型零件、包装箱、栈板和异形玻璃4种物料的测试表明,该工具能够根据物料的重量计算吸盘的最少数量,根据物料的形状自适应调整矩阵式吸盘的行列间距,并自动计算出拾取效率,当拾取效率大于0.30时,物料拾取与搬运效果较好,安全性和可靠性较高。

关键词:工业机器人;机器视觉;机器人末端工具;自适应工具

单位:苏州市职业大学机电工程学院;

引文格式:苏建,屠一凡,岳高,等.基于机器视觉的自适应矩阵式吸盘工具设计与应用[J]. 机电工程技术,2022,51(02):109-112.

 

标题:基于单片机的凉粉加工机控制系统设计

作者:林华韬;黄志伟;宋金秋;林子阮;张洪军;

摘要:随着科技日益发达,家电的地位越来越重要,然而现市场上的工业型凉粉加工机人工成本高且机身大,这种传统机器仍要提升。因此需要一款小型家用的智能凉粉加工机,根据智能凉粉加工机的功能需求,选择单片机为控制系统的核心控制器件以及确定整体设计方案,通过多次实验和对比数据来研究控制系统的可行性,采用Proteus仿真软件对硬件电路和软件程序联合调试的方法对控制系统进行分析验证。结果表明,控制系统可以顺利实现智能凉粉加工机的搅拌、加热和切削等功能,在初搅拌阶段时,搅拌桨以120 r/min的速度搅拌40 s,可以将淀粉与水搅拌均匀;在淀粉溶液被加热时,搅拌桨转速降低至常速90 r/min;在淀粉溶液达到100℃时,提高搅拌桨转速至120 r/min可以防止淀粉溶液糊底,同时降低电磁线圈功率到180 W,可以防止溶液飞溅;淀粉溶液边搅拌边加热5 min后变成胶体溶液。控制系统提高了智能凉粉加工机的自动化水平,而且使得智能凉粉加工机具有精度高、经济性能好、高效环保等多种优点。

关键词:凉粉加工机;控制系统;单片机;Proteus

单位:岭南师范学院机电工程学院;仲恺农业工程学院机电工程学院;广州市番禺区职业技术学校;

引文格式:林华韬,黄志伟,宋金秋,等.基于单片机的凉粉加工机控制系统设计[J]. 机电工程技术,2022,51(02):113-117.

 

标题:混合动力同步碎石封层车动力性能仿真

作者:刘廷国;徐信芯;李世豪;李忠玉;张庆;左献宝;

摘要:为解决目前同步碎石封层车工况负荷特性变化较大,使发动机经常处于调速阶段,严重影响发动机工作效率的问题,采用理论计算和软件仿真相结合的方法,对同步碎石封层车动力系统进行研究,通过分析不同混合动力结构的优缺点,对同步碎石封层车串联混合动力系统结构进行优化设计,提出一种串联式混合动力同步碎石封层车且有利于改善发动机性能,采用磷酸铁锂电池组的混合动力同步碎石封层车,可减少污染物排放强度,对串联混合动力系统进行动力性能仿真验证,并基于某型号同步碎石封层车基本参数及动力性能指标,对同步碎石封层车混合动力系统的主要元件进行参数匹配与选型;最后,运用Cruise仿真软件搭建同步碎石封层车串联式混合动力系统仿真模型,对混合动力同步碎石封层车动力性能进行研究。结果表明,在动力性能上,串联式同步碎石封层车最高车速可达90 km/h,增加了电池、电机,整车重量增大,与原车相比,最高车速有所下降,但仍满足行驶要求,加速时间得到改善,0~30 km/h加速时间为19.6 s。

关键词:串联式混合动力;同步碎石封层;磷酸铁锂;参数匹配;动力性仿真

单位:河南省高远公路养护技术有限公司;长安大学公路养护装备国家工程实验室;

引文格式:刘廷国,徐信芯,李世豪,等.混合动力同步碎石封层车动力性能仿真[J]. 机电工程技术,2022,51(02):118-123.

 

标题:一种航空电子模块的轻量化设计及仿真分析

作者:吴晗;

摘要:航空电子设备对产品重量要求十分严格,而随着模块化理念的推广,电子设备内数量众多的电子模块的重量会对设备产生巨大的影响。因此设计合理的模块结构对航空电子设备轻量化设计十分重要。同时,模块内导热板的重量通常占模块总重量的50%以上,因此导热板的减重设计对于模块的轻量化设计效果明显,且导热板的减重相对于PCB的减重更容易实现。但是,导热板过度减重会导致模块的整体强度和散热能力迅速下降,因此合理的设计十分重要。通过提出一种轻量化模块导热板设计,并经过理论计算和有限元软件的仿真分析,对设计方案分别进行静力学和热力学分析和校核,得到轻量化设计前后导热板的最大应力和温升,与理论计算结果进行对比,然后通过实际产品的验证得出最终结果。结果表明,该设计对电子模块的减重效果明显,且产品的强度和散热能力满足设备的使用需求。

关键词:航空;模块;导热板;轻量化设计;强度;热力学;有限元

单位:杭州应用声学研究所;

引文格式:吴晗.一种航空电子模块的轻量化设计及仿真分析[J]. 机电工程技术,2022,51(02):124-128.

 

标题:基于AcuSolve的空调用截止阀流通性能的仿真与试验

作者:贺宇辰;

摘要:针对空调用多种型号截止阀,建立了对应各型号截止阀的流体仿真模型,采用Altair公司流体仿真分析软件AcuSolve对4种型号截止阀进行流通性能仿真计算,4种规格截止阀流量系数仿真结果与试验数值的最大误差为3.47%,最小的误差仅为1.78%,全部低于工程常用5%误差以下的考察标准,证明仿真分析的准确合理性。研究结果对空调用截止阀的流通能力设计和验证提供参考。

关键词:截止阀;Acusolve;流通性能;仿真分析

单位:浙江盾安人工环境股份有限公司;

引文格式:贺宇辰.基于AcuSolve的空调用截止阀流通性能的仿真与试验[J]. 机电工程技术,2022,51(02):133-136.

 

标题:一种油水混合油炸机的结构设计与热-力耦合仿真

作者:韩小伟;夏小群;

摘要:针对传统油炸锅炸油容易变质、残渣难以排除以及油温过高容易产生有害物质等问题,设计了一款小型水油混合油炸式油炸机,主要进行了油炸机的结构设计、温控系统设计及关键零部件的热-力耦合仿真。采用AT89C51片机实现了对油层进行温度控制,使油温在0~200℃之间按设定温度可调,油层下面的水温保持在55℃以下,避免了油温过高产生有害物质,保证食物更加健康。使用ANAYS Workbench有限元分析单元,在同时设定温度和载荷约束的情况下,对油炸锅和外部框架进行热力耦合分析。通过一组实例试算可知,油炸机有限元模型上的最大受力点位于油炸锅锅体上部,强度足够,两个核心部件的设计满足热力要求。

关键词:油水混合;油炸机;结构设计;热力耦合仿真

单位:中海油田服务股份有限公司油田生产事业部;岭南师范学院机电工程学院;

引文格式:韩小伟,夏小群.一种油水混合油炸机的结构设计与热-力耦合仿真[J]. 机电工程技术,2022,51(02):137-140.

 

标题:矿用直流稳压电源电气性能试验装置设计

作者:郭凯明;

摘要:为了解决当前矿用直流稳压电源电气性能测试时需要的装置分散繁杂,测试计算过程繁琐的问题,设计了一种基于STM32F407VET6单片机的集成化矿用直流稳压电源性能测试装置。先分析了当前矿用直流稳压电源电气性能试验需要用到的设备及测试步骤,发现当前测试AC电源,负载都是分立,负载值需要手动调整,测试结果需要手动计算,通过设备整合及单片机的应用能简化设备及流程。测试装置主要由交流电源输出、直流电源输入、模拟负载、运行控制等单元组成。可实现AC0~1 254 V井下交流电压输出及对被测直流稳压电源输出电压稳态误差、输入电压调整率、负载调整率、过流保护值和短路电流值进行测试,测试数据能自动处理计算并将显示结果在工控机显示屏上。该装置的使用可以大大提高矿用直流稳压电源电气性能测试的效率,并减少测试所有设备数量。

关键词:矿用直流电源;单片机;性能测试

单位:潞安化工集团新元煤炭有限责任公司;

引文格式:郭凯明.矿用直流稳压电源电气性能试验装置设计[J]. 机电工程技术,2022,51(02):141-144.

 

标题:40 m梁运架成套设备施工应用

作者:王文胜;张光明;

摘要:福厦高速铁路湄洲湾跨海大桥处自然条件复杂,且预制梁场所处位置布局受限,存在发梁难度大、提梁高度高等问题。针对此特殊工况及施工难点,选用了千吨级运架成套设备作为40 m预制箱梁搬提运架的施工装备。千吨级运架成套设备具有重载转弯、自动变跨、双机联动、自动纠偏、自动对中驾驶、自动同步控制等多项核心技术,满足发梁、提梁、套梁及运架梁等不同工况施工作业要求。该成套设备在工程应用过程中,运行状况良好、设备故障率低、施工工效高、稳定性强、安全性能好,为应用单位节约了使用及维修成本,提高了经济效益,建造的精品工程也为相关单位提升了社会影响力。千吨级运架成套设备在工程项目的成功应用,为今后类似工程建造提供了借鉴与参考。

关键词:运架一体机;搬梁机;提梁机;福厦高铁

单位:中铁十一局集团汉江重工有限公司;

引文格式:王文胜,张光明.40 m梁运架成套设备施工应用[J]. 机电工程技术,2022,51(02):145-147.

 

标题:新型火车卸煤沟在火力发电厂中的应用

作者:王帅;

摘要:为解决常规缝式火车卸煤沟煤槽地下部分设备设置冗余、土建工程量较大、不适合目前国内火力发电厂工程多种来煤方式等问题,通过和常规缝式火车卸煤沟对比,提出了一种"单线单缝"火车卸煤沟方案,从煤槽的沟型设计、煤沟容量计算、有效长度设计、应用实例等方面对方案进行了分析。"单线单缝"火车卸煤沟煤槽地下部分设备简单、土建工程量小、卸车时间短、经济可靠,为今后多种来煤方式的火力发电厂的底开车缝式煤槽设计提供了借鉴。

关键词:底开车;缝式火车卸煤沟;单线单缝

单位:中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司;

引文格式:王帅.新型火车卸煤沟在火力发电厂中的应用[J]. 机电工程技术,2022,51(02):148-150.

 

标题:称重水袋在半潜式平台吊机调试中的技术应用

作者:毕华奇;徐亚玲;王君如;薛吉宏;周迎春;

摘要:为降低深水半潜式平台海上高空吊机调试报验期间配重物意外坠落的风险,提升调试报验工作效率,对平台2台吊机的调试负载试验技术方案进行改进,采用称重水袋和电子拉力计组合使用代替传统固体配重砝码进行负载试验。为称重水袋加载做了离心泵选型计算并设计了从地面到平台顶层甲板的临时用水管线;将称重水袋与拉力计连接挂钩开始加水,通过读取拉力计的示数控制称重水袋的进水量,以此来控制吊机的试验负载重量;最后,按调试程序测试吊机各项功能,并对试验结果进行分析。试验结果表明,应用的技术方案有效降低了试验操作难度,使得单台吊机负载试验时间缩减近2 h,并且极大降低了试验风险,有效节约物料成本,提高了设备的重复利用率,在海上半潜式生产平台、FPSO等海洋工程装备吊机调试试验中具有较高的推广价值。

关键词:称重水袋;吊机调试;负载试验;半潜式平台

单位:海洋石油工程股份有限公司;

引文格式:毕华奇,徐亚玲,王君如,等.称重水袋在半潜式平台吊机调试中的技术应用[J]. 机电工程技术,2022,51(02):151-154.

 

标题:一种微型步进马达定子组与FPC焊锡夹具机构的设计

作者:廖新明;

摘要:微型步进马达定子组与FPC焊锡作业基本靠手动作业,效率低下,同时因工人离职率较高导致新手作业情况多,从而造成产品品质不稳定的问题多发。为此专门研究设计了微型步进马达定子组与FPC焊锡设备专用夹具机构,通过结合现阶段的先进工业技术,采用精密气缸驱动多机构联动的方式进行马达定子组与FPC焊锡夹紧,并与三菱PLC及威纶人机界面触摸屏的控制技术相结合,促使微型步进马达定子组与FPC焊锡夹具机构能高效完成部件装夹。基于微型步进马达定子组与FPC焊锡夹具组装设备的研究,通过自动夹具组装提升了生产线的生产效率,减少了企业人工投入成本,降低了工人的作业疲劳强度,提高了设备的自动化效率。

关键词:微型步进马达;定子组与FPC焊锡;快速定位;夹具机构

单位:日本电产三协电子(东莞)有限公司;

引文格式:廖新明.一种微型步进马达定子组与FPC焊锡夹具机构的设计[J]. 机电工程技术,2022,51(02):155-157.

 

标题:应急通风的分类与应用

作者:朱振师;修艳洋;

摘要:针对建筑工程设计和建设过程中事故状态排风存在定义、形式和概念的歧义和混淆的问题,通过诸多通风技术规范相关概念的集合、分析和汇总,提出应急通风的定义,从设置目的、主从关系和启动时序等方面进行分类说明,总结3个主要的应急通风形式及其选择和应用上的设置要点和常见场所,解析运用中容易混淆的问题。有效地为设计和施工人员提供指导,保障应急设施得到正确实施,为建筑提供了可靠的安全措施。

关键词:事故排风;防排烟;应急通风

单位:北京京东方技术开发有限公司;北京北方华创真空技术有限公司;

引文格式:朱振师,修艳洋.应急通风的分类与应用[J]. 机电工程技术,2022,51(02):158-161.

 

标题:乡村生活垃圾热解气化处理的工艺研究与装备开发

作者:周伟春;

摘要:为就地无害化处理偏远乡村的生活垃圾,提出一种热解气化处理生活垃圾的工艺路线;并基于此工艺路线进行了装备开发。重点阐述了装备的主要结构、参数及性能。结果表明:该工艺路线及装备开发具有处理量适合、排放达标、投资较小、操作简单的技术特点,满足偏远乡村经济环保处理生活垃圾的应用需求。相比集中处理偏远乡村生活垃圾的模式,可以节约转运成本、避免二次污染,为我国农村生活垃圾的处理提供了参考。

关键词:生活垃圾;热解气化;工艺;装备

单位:湖南奇思环保设备制造有限公司;

引文格式:周伟春.乡村生活垃圾热解气化处理的工艺研究与装备开发[J]. 机电工程技术,2022,51(02):162-165.

 

标题:光学防抖马达激光切除弹簧片设备设计

作者:石杰;

摘要:目前市场上光学防抖马达弹簧片切除手段主要两种方式,一是人工治具切除,二是冲压模具切除。因材料薄,易变形,此两种方法不具备柔性生产特点,给产品多样性生产造成了困扰。针对此情况,结合现阶段工业技术和精益制造理念,再根据制造现场需求开发设计了弹簧片激光切除设备。利用激光切割手动,结合物料自动定位和精确移动,很好地将产品从物料板中分离,并可以根据程序控制,实现不同产品的共用,符合柔性生产理念。通过解决送料精度问题、定位问题、激光切割选型问题、激光参数验证以及排料等问题,实现了设计的目的。

关键词:弹簧片;柔性生产;激光切割;自动化;定位精度

单位:日本电产三协电子(东莞)有限公司;

引文格式:石杰.光学防抖马达激光切除弹簧片设备设计[J]. 机电工程技术,2022,51(02):166-169.

 

标题:薄壁塑件注射成型翘曲变形的工艺优化分析

作者:邱志文;刘军辉;曾天文;温语诗;

摘要:在薄壁塑件生产过程中由于设计不合理会出现翘曲变形,塑件的翘曲变形量不只影响外观,还影响产品的装配和使用性能,是产品是否合格的极其重要影响因素之一。针对上述问题,详细分析了薄壁塑件成型中常见的翘曲变形问题,以薄壁塑件注射成型过程为研究对象,借助正交表来组织展开试验,应用专门的CAE软件的"冷却+流动+翘曲"模块进行分析,通过充填、流动管理、冷却和翘曲分析等数据的整合分析,探究各工艺参数对翘曲变形量影响程度的大小,旨在获得一种提高薄壁塑件注射成型效率的方法,有效减小注射缺陷和塑件变形。模具结构的优化,提高了塑件生产质量,同时提高了企业生产效率与经济效益。

关键词:薄壁塑件;注射成型;翘曲变形;工艺优化

单位:河源职业技术学院机电工程学院;

引文格式:邱志文,刘军辉,曾天文,等.薄壁塑件注射成型翘曲变形的工艺优化分析[J]. 机电工程技术,2022,51(02):170-172.

 

标题:500 kV主变低压侧大电流电容型套管国产化改造研究与应用

作者:李伟铭;

摘要:某电厂进口主变低压侧电容型套管在运行年限增加后,缺陷数量明显上升,存在绝缘介损异常增大、套管漏胶、渗油等共性问题。通过调研,提出采用新型大电流纯瓷套管进行技术改造的思路。根据主变压器低压侧大电流套管的原始参数进行改型,结合现场设备情况,确定新型纯瓷套管相关技术要求,并通过仿真计算和相关型式试验验证其满足主变运行要求。新型纯瓷套管投入运行后,运行温度降低,总体运行情况良好,同时简化了检修工艺工序,达到了改造目的。新型纯瓷套管节约单次检修费用约50万元,采购周期由原来6个月缩短到1个月。应用新型纯瓷套管取得相应的社会经济效益,为解决该厂其余两台主变的低压侧大电流套管存在的问题提供了宝贵经验。

关键词:电容型套管;纯瓷套管;技术改造;应用

单位:广东省能源集团有限公司沙角C电厂;

引文格式:李伟铭.500 kV主变低压侧大电流电容型套管国产化改造研究与应用[J]. 机电工程技术,2022,51(02):173-176.

 

标题:佛山地铁车辆全自动运行模式下智能运维的探索

作者:黄健;

摘要:通过对全自动运行、智能运维等相关规范、文献的研读,结合相关技术行业内应用情况及发展情况,分析佛山地铁车辆专业全自动运行模式的主要配置,并由此形成智能运维系统配置建议。此外,还总结了车辆全自动运行及智能运维的联系,展望了车辆全自动运行、智能运维发展方向及需提前谋划的事项。主要结论为:创新性地结合车辆全自动运行模式功能要求,在分析车辆全自动运行主要配置的同时,有针对性地分4大模块提出了车辆智能运维设备配置建议,以实现关键设备的实时状态监测、故障预测、故障预警、应急处置等,进一步提高了车辆专业全自动运行模式下的安全性、可靠性,总结了两者相辅相成、协同降低维护成本的关系。

关键词:佛山地铁;车辆;全自动运行;智能运维

单位:佛山市轨道交通发展有限公司运营事业总部车辆维保部;

引文格式:黄健.佛山地铁车辆全自动运行模式下智能运维的探索[J]. 机电工程技术,2022,51(02):177-181.

 

标题:半潜式平台钢悬链立管提拉系统拉力测试方案与拉力调节控制的应用

作者:李杰;梁宪超;唐勇;徐亚玲;毕华奇;

摘要:半潜式生产储油平台的SCR提拉系统主要用于提升天然气外输立管、生产立管、MEG立管等共计12根立管。整个系统按方位划分为南模块和北模块,其中南模块主要设备为1台主绞车和2台转向绞车,北模块主要设备为1台链式千斤顶。通过分析比较动、静载两种拉力测试方案,发现相比动载测试方案,静载测试方案风险系数小,且可操作性高,因此确定采用在船体上焊接吊点的静载拉力测试方案。为了保证拉力测试时拉力值不会超出吊耳的极限强度并且拉力值始终处于可控状态,南模块通过调节液压油入口处减压阀的方式严格控制油压,从而控制绞车的输出拉力;而北模块通过调节HPU系统的PSV控制油压,以控制链式千斤顶的输出拉力。通过南北模块拉力实测值和目标值的对比结果发现,南模块和北模块的提拉能力均满足正常荷载要求,并且南模块张力卡环和绞车的load cell相对误差值都小于5%,表明拉力值准确度满足要求。北模块拉力值在达到正常荷载的要求后,15 min内数值略微下降,但不超过1%。SCR提拉系统拉力测试按照既定载荷目标值圆满完成,不但充分证明了采用静载拉力测试方案的合理性,而且对保障立管回接有极其深远的意义。

关键词:钢悬链式立管;SCR提拉系统;链式千斤顶;绞车;静载拉力测试

单位:海洋石油工程股份有限公司;

引文格式:李杰,梁宪超,唐勇,等.半潜式平台钢悬链立管提拉系统拉力测试方案与拉力调节控制的应用[J].机电工程技术,2022,51(02):182-188.

 

标题:叉车门架装置类型的探讨

作者:姚锴;袁晓金;段志梅;段艳涛;

摘要:详细分析了叉车门架装置的分类及每种门架装置类型的具体构造型式,通过使用叉车门架装置形象的结构示意简图,系统地介绍了无自由起升式门架装置、部分自由起升式门架装置和全自由起升式门架装置这3种门架装置类型的工作原理和结构特点,使其原本复杂的工作原理和结构特点由繁化简。采用叉车门架装置结构示意简图来描述其工作原理和结构特点,较油缸起升示意图更为简洁明了、直观易懂,使叉车驾驶、维修人员和叉车安全检验人员更容易掌握叉车门架装置的专业分类、具体工作原理和结构特点。

关键词:叉车门架装置;结构示意简图;起升油缸;链轮;起升链条

单位:红河州质量技术监督综合检测中心;红河学院;

引文格式:姚锴,袁晓金,段志梅,等.叉车门架装置类型的探讨[J]. 机电工程技术,2022,51(02):189-191.

 

标题:有轨电车供电联调的探讨

作者:由恒远;晋崇奇;徐吉可;陈文川;张伟;

摘要:有轨电车作为城市轨道交通的一种制式,与地铁等城市轨道交通工程相似,各个系统的联调接口繁多,系统联调是一个多学科、多接口的复杂工程,而供电系统的联调更是其中最复杂的接口之一。通过总结多个项目的调试经验,提出了精细化管理的思想。以具体项目为例将调试阶段按时间和工作性质分成工厂预联调、现场单系统调试、现场多系统联调、试运行调试4个阶段;采用科学的"人机法环"条件管理和"PDCA"工作流程管理,分析每个阶段的工作内容及其关键环节,提出相应的操作方案和工作计划及注意事项;通过不断的记录和信息化总结,为工作的持续改进和科学分析提供数据池;通过不断的过程中故障预测,降低联调风险,提高联调效率。

关键词:有轨电车;供电联调;试运营;科学管理

单位:青岛特锐德电气股份有限公司;云南建工集团有限公司;

引文格式:由恒远,晋崇奇,徐吉可,等.有轨电车供电联调的探讨[J]. 机电工程技术,2022,51(02):192-194.

 

标题:一种在中央供料系统中的输送与检测装置研制

作者:吴峻睿;谢仲铭;叶培华;王立斌;

摘要:中央供料系统如果不能实时监控原料的使用情况,将会导致花费更高的人工成本;中央供料系统如果不能监控输送机的生产,则不能掌握设备的生产信息,不能有效地安排工厂生产排程。为解决上述问题,提出开发一种自动化程度高的新型输送与检测装置,新型输送与检测装置包括:具备RS485通讯功能的新型输送机与原料消耗检测器,中央供料系统通过新型输送与检测装置来采集工厂的生产信息,利用这些生产信息来实时掌握设备生产状态,合理地安排生产,提高工厂的自动化程度。结果表明:此输送与检测装置的开发能实时监控工厂的生产状况,减少传统的人工换料时间,合理安排生产,降低人工成本。

关键词:中央供料系统;自动化;生产信息;生产监控

单位:东莞信易电热机械有限公司;

引文格式:吴峻睿,谢仲铭,叶培华,等.一种在中央供料系统中的输送与检测装置研制[J]. 机电工程技术,2022,51(02):129-132.