DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 001
彭国豪，满吉鑫，洪圳，等. 印制电路板微钻精密数控高速磨削装备关键技术发展现状［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：1-6.
摘要：对国内外印制电路板微钻精密数控高速磨削装备产品性能进行了分析对比，介绍了印制电路板微钻精密数控高速磨削装备的主要类别、关键结构及其研究现状，并提出未来印制电路板微钻精密数控高速磨削装备发展趋势。用于生产印制电路板微钻（直径小于或等于0.2 mm）的国产精密数控高速磨削装备产品的精度、稳定性和效率相比进口设备还有一定差距，差距主要体现在多工位结构、主轴和砂轮，确保主轴可靠性和稳定性、磨削砂轮的性能是解决目前印制电路板微钻精密数控高速磨削难点的燃眉之急。微钻精密数控高速磨削装备主要包括外圆磨床和磨槽磨尖机床，阐述了多工位结构、磨削砂轮、主轴系统、进给系统对微钻精密高速数控磨削装备性能的影响，未来印制电路板微钻精密数控高速磨削装备将朝着高稳定性、高效、集成、智能化和具备在线监测、状态监测功能方向发展。
关键词：印制电路板；微钻；精密数控高速磨削装备；关键结构；发展趋势
结束语：本文对国内外印制电路板微钻精密数控高速磨削装备性能进行了对比，并介绍了印制电路板微钻精密数控高速磨削装备的分类以及关键结构和研究现状，结论如下。（1）国产印制电路板微钻精密数控高速磨削装备实现的刀具尺寸有限，且加工精度、加工稳定性与国外高端产品相比还有较大差距，造成这些差距的主要原因是多工位结构和磨床主轴的稳定性、可靠性以及磨削砂轮的性能。加工直径为0.2 mm以下的微钻精密数控高速磨削装备主要依赖进口。（2）印制电路板微钻精密数控高速磨削装备关键结构主要包括多工位结构、磨削砂轮、主轴系统进给系统和床身，这些关键结构直接影响印制电路板微钻精密数控高速磨削装备的加工精度。 （3）在印制电路板微钻精密数控高速磨削装备发展趋势方面，将朝着高稳定性、高效、集成、智能化和具备在线监测、状态监测功能发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 002
宋晓圆，刘军山. 一种快速响应的纳米裂纹应变传感器［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：7-9.
摘要：为了在聚酰亚胺 （polyimide，PI） 基底上实现纳米裂纹的图案化，提出了一种利用不同金属薄膜在柔性基底上的延展性差异引导纳米裂纹可控分布的方法，制作出了一种具有快速响应能力的纳米裂纹应变传感器。在PI基底上先溅射了一层铬薄膜，对铬薄膜图形化后再溅射了一层金薄膜，制作了一种PI基底-图形化铬中间层-金薄膜的结构。使用电子动静态万能材料试验机拉伸PI基底，并使用扫描电子显微镜观察表层金薄膜纳米裂纹的产生情况，因为PI基底上的铬薄膜与金薄膜存在明显的延展性差异，金薄膜上的纳米裂纹仅在铬薄膜的存在区域内产生，产生方向与拉伸方向垂直，成功实现了金薄膜上纳米裂纹的可控分布。基于提出的纳米裂纹图案化方法，进一步在PI基底上制作了一种纳米裂纹应变传感器，并对制作的纳米裂纹应变传感器进行了测试。测试结果表明，制作的纳米裂纹应变传感器的响应时间短于16 ms，具备快速响应的能力。
关键词：应变传感器；纳米裂纹；快速响应；聚酰亚胺
结束语：本文基于铬薄膜与金薄膜之间明显的延展性差异，制作了一种PI基底-图形化铬中间层-金薄膜的结构，通过对该结构进行拉伸，该结构的表层金薄膜可产生具有一定分布规律的纳米裂纹，纳米裂纹仅在铬薄膜的阵列图案内产生，同时，纳米裂纹的排列方向与拉伸方向垂直。本文通过这种图形化铬中间层的方式对表层金薄膜纳米裂纹的图案进行了有效控制，实现了PI基底上表层金薄膜纳米裂纹的精确、可控制造。基于前述的PI基底纳米裂纹图案化方法，本文制作了一种PI基底的纳米裂纹应变传感器，并对该传感器的响应速度进行了测试。测试结果表明，本文制作的纳米裂纹应变传感器具有快速响应的能力，响应时间短于16 ms。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 003
李伟，鞠文亮，方宇轩，等. 汽车轮毂花键副的结构设计及仿真研究［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：10-15.
摘要：汽车驱动轴与轮毂多采用花键联接。随着电动机和电池技术的发展进步，电动汽车的使用日益广泛，但是电动汽车起速快、瞬时扭矩大、启停频繁的特点要求花键副具有较高的扭转强度，对现有汽车轮毂花键的设计提出了更高的要求。目前关于花键的研究多放在加工成型上，对花键自身却鲜有探究。从生产实例出发，结合国家设计标准，采用编程方式探究花键相关参数对汽车轮毂花键副性能的影响规律。并在花键副所受最大转矩T=1 510 N·m的实际工况条件下，遵循五大强度设计要求，对汽车轮毂花键副进行了参数优化设计。为了使理论数值分析的结果更加可靠，对所设计结果进行了有限元仿真分析，完成了对花键副强度和疲劳寿命的仿真校核分析，为实际生产提供了有益的指导和参考。
关键词：汽车轮毂花键副；强度设计；参数优化；仿真分析
结束语：本文根据生产厂家的实际需求，从特定产品出发，结合国家对花键副设计校核的有关标准和规定，以齿面接触强度最大为目标，对汽车轮毂花键的尺寸参数进行了一系列的探究设计，得出以下结论。（1）压力角对花键副整体性能的影响较大，要结合对花键副的具体要求进行选择；模数和齿数相互关联，两者要同时考虑进行选择；结合长度和花键作用齿厚上偏差对花键强度的影响程度较小，在满足设计要求的情况下，选择范围较大，可根据一些要求灵活选择。（2） 在满足设计要求的前提下，模数选择应尽可能小一些，齿数选择应尽可能大一些，会有助于提高花键副的整体性能。（3）由于实际条件的限制，本文仅对设计结果做了仿真分析，从强度和疲劳寿命两个方面验证了理论设计的可靠性和合理性。（4）在花键副所受转矩 T=1 510 N·m，Dii为 46~48 mm，配合长度l为15~25 mm的条件下，采用本文所述的材料及热处理方式，结合花键承载能力计算方法以及最新国家标准，本文设计出的较为适合的花键副为：INT/EXT 96z×0.5m×30R×6H/h GB/T3478.1-2008。该花键副的结合长度为l=18 mm。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 004
李漾，蔡文伟，李伟光. 叉车AGV结构设计与仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：16-22.
摘要：设计了一种新型的叉车AGV结构，适用于智能化自动生产线的物料运送，叉车AGV主要部分包括底部与两组舵机和万向轮连接的对称式车身机构、为货叉机构提供支撑的前移机构、由叉架和叉臂等组成货叉机构及采用对角舵轮驱动的四轮式结构的驱动机构单元。运用有限元仿真方法对叉车AGV的关键零部件进行了网格化处理，获得了货叉及门架的应力和位移结果，表明该叉车AGV结构具有较高的安全系数。模态分析计算表明货叉的末端和门架的顶部是结构的薄弱部位，容易发生变形，需进行强化。采用ADAMS软件对叉车AGV的稳定性进行了动力学仿真试验与分析，结果显示所设计的叉车AGV在不同载荷运行工况下，空载状态时车身横摆角速度最大值为0.42°，当载荷1 500 kg时车身侧倾角最大值为0.285°，运行性能稳定、抗倾覆性强。为新型叉车AGV的结构设计与性能分析提供了一种有益的方法。
关键词：叉车AGV；结构设计；有限元；模态分析；稳定性
结束语：设计的叉车AGV具有车身、前移机构、货叉驱动机构等机构，采用有限元计算对重载荷的货叉和前移机构的门架部件进行强度分析表明机构可满足使用要求。对关键零部件的模态分析表明：货叉的末端和门架的顶部是结构的薄弱部位，容易发生变形，需进行强化。当运动速度为1 m/s时，满载1 500 kg重物，举升1 m，所设计的叉车AGV能满足正常工作条件。叉车AGV在不同载荷运行工况下，空载状态时车身横摆角速度最大值为0.42 ，当载荷1 500 kg时车身侧倾角最大值为0.285，运行性能稳定，抗倾覆性强、不会发生横向或侧向的倾覆。本研究成果为新型叉车AGV的结构设计与性能分析提供了一种有益方法。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 005
金仁成，魏巍，孙庆飞，等. MIMU/偏振光拟牛顿优化航姿求解方法［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：23-28.
摘要：针对传统磁力计/MIMU组合导航系统存在的抗电磁干扰能力弱、适应性差等问题，提出了一种基于大气偏振分布模式的无人机导航航姿无约束优化求解方法。融合陀螺仪、加速度计、偏振光传感器测量数据，构建基于改进拟牛顿法的姿态最优化解算模型，其中，该模型以最优化理论为基础，引入实时四元数微分构建动态步长因子，预测姿态更新趋势；设计状态判断阈值，自适应判断飞行状态，提高解算精度。实验结果表明，这种方法得到的姿态角静态性能稳定，同时，在动态环境中，该方法得到的姿态角误差值最小，较梯度下降法精度提高50%，较共轭梯度法精度提高37%~50%，表现出较好的动态收敛性与误差稳定性，动态精度较高，能够较准确跟踪姿态变化，可以有效提高偏振光辅助的捷联惯导组合导航系统航姿估计的准确性与可靠性。
关键词：偏振光；MIMU；航姿解算；拟牛顿
结束语：本文将点源式偏振光传感器引入传统惯导系统替代磁强计，构成新的航姿参考系统 （陀螺仪、加速度计、偏振光传感器），利用误差最小原理搭建算法模型，通过动态步长因子优化的拟牛顿法进行最优解求解，通过状态阈值抑制运动加速度对加速度计的干扰，实现姿态解算，为偏振光导航提供了一种新的航姿求解方案。实验结果表明，拟牛顿优化的航姿解算方法在静态环境下的具有一定精度与平稳性，而且由于动态步长因子与状态阈值的设计，在动态环境下也表现出较好的姿态跟踪能力，与梯度下降法、共轭梯度优化的滤波算法的对比结果表明，拟牛顿优化方法的解算收敛速度更快，姿态误差更小，说明本文提出的偏振光/惯导组合导航的拟牛顿优化航姿算法能够有效提高偏振光辅助导航系统的姿态跟踪能力与解算效率。在建立重力矢量模型时，忽略了运动加速度对加速度计输出的影响，虽然使用状态阈值进行抑制，并且优化搜索本身基于误差最小情况进行，但在运动加速度过大时仍会影响姿态解算，下一步工作将考虑建立运动加速度计误差补偿，从而进一步优化现有姿态解算模型，以提高偏振光/惯导组合导航系统的鲁棒性能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 006
邹振东，李兴圣，肖同军，等. 探针电连接件的退化失效及寿命分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：29-32.
摘要：从一款探针电连接器使用时的快速退化失效现象出发，提出了基于失效原因的可靠性建模方法。通过分析指出其失效原是负载电流过大导致工作温升过大，从而导致加速失效，仿真验证时通过设置合理的仿真参数保证了仿真结果的可靠性。进行了温度应力下的寿命建模，数据上结合了仿真给出的温度-电流关系和使用时的寿命次数-电流关系。方法上采用了Arrhenius温度应力退化模型和退化速率线性假定，综合考虑了失效阈值的动态影响，给出了寿命次数-温度模型，建模结果与实际寿命数据有着较好的拟合效果，并利用模型给出探针使用和改良指导。该过程与一般的基于加速退化实验的建模方法比较，数据依赖度小，可行度高，可为工程人员提供一种实用的连接器失效分析方法。
关键词：电连接件；失效分析；有限元仿真；寿命建模
结束语：本文主要分析了探针现象及原因，进行了仿真验证，在分析结论接触上，建立了探针温度应力下的寿命模型，结论如下。（1）电连接器在正常机械应力下工作时，电流过载产生较高温升，容易导致存在摩擦接触部位的器件加速退化失效。（2）利用寿命数据与退化速率模型，综合考虑失效阈值与速率变化，拟合得到了参数b=449 9、c=532、d=138的温度-寿命次数模型。（3）基于失效原因，通过建立寿命与温度应力的关系模型可有效地指导探针的使用与改进。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 007
段鹏轩，侯增选，严文聪，等. 变曲率绝热层挤压变形与缠绕压力控制［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：33-37.
摘要：研究了固体火箭发动机燃烧室变曲率绝热层橡胶挤压变形机理，揭示、阐明了变曲率绝热层橡胶挤压变形规律，得到了缠绕压力沿胶带宽度方向的分布规律，并分析了缠绕压力分布对绝热层缠绕成型质量的影响。提出了基于Hertz接触理论的变曲率绝热层表面橡胶挤压变形数学模型，建立了缠绕成型外加载荷与变厚度橡胶绝热层表面变形的关系。并使用有限元分析软件ABAQUS针对多种真实缠绕情形进行了仿真模拟。结果表明，基于Hertz接触理论的绝热层表面橡胶挤压变形数学模型可以较好地描述缠绕变形情况，通过该数学模型计算得到的缠绕压力值与仿真得到的缠绕压力值吻合度很高，从而验证了模型在其应用范围
内的有效性。为绝热层缠绕成型粘接质量的控制以及轨迹规划提供了理论支撑，为后续恒压控制系统的设计提供了相关力学参数。
关键词：绝热层；变曲率；Hertz接触理论；挤压变形；有限元
结束语：通过对缠绕过程中的绝热层挤压变形行为的研究，结合建立的芯模、绝热层和缠绕压辊的曲面模型，分析了绝热层的挤压变形规律，推导出绝热层表面应力分布情况，并基于Hertz接触理论通过微积分方法计算得到了缠绕压力，建立了缠绕压力的数学模型。最后使用ABAQUS进行了有限元仿真，结果表明，基于Hertz接触理论的缠绕压力模型可以较好地描述缠绕压力，从而验证了理论分析的正确性以及缠绕压力数学模型的有效性。为绝热层缠绕成型粘接质量的控制以及轨迹规划提供理论支撑，为恒压控制系统的设计提供了相关力学参数。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 008
张韦，张永，骈晓琴，等. 基于改进EMD样本熵和SVM的风机滚动轴承故障诊断［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：38-41.
摘要：风机齿轮箱振动信号成分复杂，而经验模态分解（EMD）在故障诊断中存在模态混叠和端点效应问题。针对此问题，研究了一种EEMD样本熵和高斯径向基核函数的SVM分类器的滚动轴承故障诊断方法。以风机齿轮箱滚动轴承为研究对象，提取了内圈故障、外圈故障、滚动体故障和正常轴承4种状态振动信号，利用EEMD和小波分别对振动信号分解降噪并筛选主要IMF分量；计算前4阶IMF分量的样本熵作为特征向量；最后将特征向量输入高斯径向基核函数的SVM模型进行故障识别。结果表明：EEMD算法对端点效应和模态混叠都有一定抑制作用，EEMD 样本熵和 SVM 相结合可有效识别滚动轴承故障类型，故障识别率为97.5%，为工程应用中风机齿轮箱滚动轴承故障诊断提供参考。
关键词：滚动轴承；EEMD分解；样本熵；SVM；故障诊断
结束语：（1）针对 EMD方法存在的模态混叠和端点效应问题，在相似极值延拓算法的基础上改进EMD，延拓了信号两端极值点判断，开发了一种EEMD信号分解方法，并将滚动轴承4种状态振动信号分解，完成 IMF 分量筛选。（2） 筛选并计算前4个IMF分量样本熵作为特征向量对SVM进行训练，构建了SVM智能识别模型。（3）采用测试样本对训练好的SVM模型的识别精度进行测试，结果表明：该SVM模型能较好地完成故障识别，识别率达97.5%。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 009
林伟河，黄永俊，韦军宁，等. 电磁加热复合陶瓷煲的制备［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：42-44.
摘要：随着人民生活水平的不断提高，现代人的饮食观念逐渐向健康、营养、环保靠拢，老百姓对厨房电器的要求正在逐步从“使用”向“享用”发展，具有环保节能、健康安全特色的电磁加热型陶瓷器皿逐步成为目前厨房器具领域的热点。通过玻璃陶瓷复合浆料包覆430不锈钢电磁发热体以及对石膏成型模具的改进，利用滚压成型制备方法，制备了内嵌表面包覆一层抗高温氧化层的430不锈钢电磁发热体的陶瓷胆坯体，在1300 ℃烧结制备出导磁性能、导热性能、抗氧化性能优越且成本较低的电磁加热复合陶瓷煲。通过陶瓷煲底部槽体与包覆一层抗高温氧化层的430不锈钢电磁发热体尺寸的间隙设计，解决了电磁加热复合陶瓷煲因金属导磁加热层与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配而引起锅体胀裂、炸锅等问题。与市场上的陶瓷电炖盅进行了应用对比，试验结果表明：电磁加热复合陶瓷煲40 min能把500 mL的水加热到100 ℃，相同条件下其加热效率是普通陶瓷电炖盅的2.5倍。
关键词：电磁加热；陶瓷煲；滚压成型；玻璃陶瓷复合浆料；环保节能
结束语：本文通过对滚压成型石膏模具和控制成型工艺的改进，提出了一种陶瓷煲内嵌430不锈钢电磁发热体且一体化高温烧结制备的新方法，解决了电磁加热复合陶瓷煲因金属导磁加热层与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配而引起锅体胀裂、炸锅等问题，制备出导磁性能、导热性能、抗氧化性能优越且成本较低的电磁加热复合陶瓷煲。将开发的电磁加热复合陶瓷煲与市场上的电阻加热陶瓷炖盅进行了对比试验。结果表明，电磁炉用复合陶瓷胆40 min能把500 mL的水加热到100 ℃，相同条件下其加热效率是电阻加热陶瓷炖盅的2.5倍，较好地实现了加热效率和蒸煮品质的完美结合。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 010
肖扬，侯增选，严文聪，等. 绝热层缠绕成型纠偏方法与控制研究［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：45-49.
摘要：研究了固体火箭发动机绝热层缠绕成型过程中胶带跑偏问题，设计了相应的纠偏控制方法。首先分析了缠绕成型过程中胶带跑偏的原因，提出了相应的纠偏方案和控制系统。分析了控制系统的硬件组成，并结合纠偏方案建立了完整的纠偏控制系统数学模型。基于该模型设计了电流环、转速环和整体位置环的三闭环纠偏控制策略并进行了仿真验证。其中电机内的电流环和转速环采用PI控制；在内环设计基础上，整体位置环采用模糊自整定PID控制，通过设计算法动态调整PID参数。Simulink仿真结果表明，电流环能够将超调抑制在4.61%，转速环调节时间短（0.015 s），两环的动态性能良好，且无稳态误差。通过与PID控制对比，模糊自整定PID控制的响应曲线抑制超调能力明显（3.00%），调节速度快（0.367 s），且曲线过渡光滑，这表明纠偏效果要优于PID控制。
关键词：绝热层；缠绕成型；纠偏方案；控制系统；PI；模糊自整定PID
结束语：本文首先分析了缠绕压辊姿态对于胶带跑偏的影响，其次设计了纠偏方案，保证能够及时抑制纠偏趋势且实时微调。分析了自动纠偏控制系统的原理，并建立了其各环节的数学模型，最后设计了纠偏控制策略，电机的电流环和转速环采用PI控制，抑制了电流环超调，实现了电机无静差调速；纠偏系统采用模糊自整定PID控制，Simulink仿真结果表明，能够快速稳定实现纠偏动作，无振荡、超调小、调节速度快。同理，该策略同样可以供纸张、薄膜等带材的纠偏控制借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 011
蔡永智，唐捷，危阜胜，等. 基于随机森林模型的台区相序识别方法［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：50-53.
摘要：低压台区拓扑关系识别是实现电网智能化的一个关键基础，相对于人工识别，从数据挖掘角度进行识别，具有成本低、准确率高、时效性好的优势。就其相序识别问题，提出了基于随机森林算法的低压台区相序关系自动识别方法。首先基于随机算法原理搭建了用于台区相序识别的随机森林算法模型，并提出采用F1_score统计值作为识别模型的评价指标；然后将搭建好的模型应用到实际台区进行训练，训练方式设置了两类测试集：口袋内台区测试集与口袋外台区测试集；最后将训练好的算法模型对测试样本进行相序分许。实证结果证明，所提方法对台区的相序拓扑分析有较高准确性，为低压台区拓扑分析提供了一种技术思路和可行方法。
关键词：低压台区；相序识别；随机森林
结束语：本文在海量智能电表用电数据的基础上，针对以往低压台区人工相序识别准确率低，成本高等缺陷，提出了随机森林相序识别方法。区别于传统的数据分析方法，本文对训练样本设置了口袋内台区和口袋外台区，通过实证分析对两种样本的训练模型进行对比，结果表明，口袋外台区的相序识别效果和口袋内台区的相序识别效果相当，说明所提模型具有较好的泛化性和迁移能力。此外，对分类结果进行信心分布和时间分布统计，发现分类错误样本信心指数偏低，且在周末时段更容易发生分类错误，说明所提模型还需进一步优化特征集合的区分度，同时为了提高模型识别效果，样本可挑选工作日的用电数据进行相序分析。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 012
杨烨，许国栋. 高精密薄膜车载导航触控器件制程静电防护控制探讨［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：54-57.
摘要：针对车载触控器件的静电击穿现象进行原因分析，并系统实施隔离这一静电防护方法，有效降低了产品在生产制造过程中发生静电击穿的比例，进而提高了产品的良率，以节约生产制造成本。通过对车载触控器件进行结构分析，将触控器件发生静电击穿的典型区域分为视窗区桥点、触控芯片及按键区走线。结合生产制造过程静电产生与击穿机理，以及贴膜、贴合过程触控器件的状态分析，得出需要对3个典型区域分别采取流程调整，增加高阻隔离层及高阻耗散胶皮等不同措施。通过引入高阻耗散隔离层的防静电方法，将发生静电击穿的比例分别降低了5.6％、0.11％以及7.75%。这一结果说明，在生产过程中，需要着重处理各个高阻耗散隔离细节，才能真正地降低，抑制和预防静电击穿的发生。
关键词：触控器件；静电击穿；高阻；耗散；隔离层
结束语：通过对生产制造过程中产品发生静电击穿的原因进行分析，高精密车载触控器件的静电击穿问题可以得到有效控制。在已普遍实施的接地及中和的防静电方法基础上，通过对隔离这一方法进行系统实施，能够进一步改善产品在生产过程中受静电破坏。其中，隔离的关键在于引入高阻耗散隔离层，阻断常见静电击穿部位 （可视区桥点、IC和按键区走线） 电荷的快速转移。通过高阻耗散隔离层的引入，能够使得可视区桥点、IC和按键区走线的静电击穿发生比例分别减少5.6%、0.11%以及7.75%，从而提高产品在生产制造过程中的产品良率。为此，在生产过程中，需要着重处理各个高阻耗散隔离细节，并将预防静电击穿的指令执行到位，才能真正地降低，抑制和预防静电击穿的发生。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 013
徐鑫，韩俊文，赵静逸，等. 一种用于圆形电连接器的自动定心夹具［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：58-60.
摘要：为了实现电连接器保持力的快速检测，使用合适的夹具对电连接器进行快速可靠的装夹是十分关键的一步。航空企业普遍使用的圆形电连接器又叫航空插头，符合美军标的要求，这种标准的连接器壳体形状随型号的不同也不尽相同，但都具有圆柱面以及台阶面这些共同特征。设计了一种适用于圆形电连接器的自动定心夹具，使用其圆柱面和台阶面进行定位，通过3个均布在圆周方向的夹爪完成夹紧和松开动作，能够实现对不同型号电连接器的自定心夹持。这种夹具利用蜗轮蜗杆传动机构带动旋转件发生相对转动，旋转件的转动带动活动销沿斜弧形槽滑动，从而带动与之连接的夹爪沿引导槽作径向移动夹紧。根据蜗轮蜗杆传
动系统的自锁性对夹具的尺寸参数进行了确定，提高了夹持的可靠性。
关键词：电连接器；自动定心；夹具
结束语：为满足电连接器保持力快速检测的需求，本文设计了一种适用于圆形电连接器的自动定心夹具。针对圆形电连接器都具有圆柱面、台阶面的特点，采用3个均布在夹具体上的夹爪的同步向心移动来实现夹紧和松开动作，对于不同型号的电连接器都能实现快速可靠的装夹，解决了使用 V型块夹持可能造成的定位不准确问题，为电连接器的保持力自动化检测提供了合适的夹具。该夹具利用蜗轮蜗杆传动机构带动旋转件发生相对转动，旋转件的转动带动活动销沿斜弧形槽滑动，从而带动与之连接的夹爪沿引导槽做径向移动完成夹紧。考虑到装夹的稳定性，设计了具有自锁性质的蜗轮蜗杆传动系统，对夹具的尺寸参数进行了确定，使装夹更为可靠。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 014
邓谊柏，李跃中，李婷婷，等. 超级电容储能有轨电车牵引风机供电系统优化［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：61-63.
摘要：针对超级电容有轨电车车辆顶部空间有限、无法进行直接冗余配置辅助逆变器来保证牵引散热风机冗余供电的问题，提出了一种通过复用客室空调风机逆变器在应急情况下为牵引风机供电的方法。分析了传统车辆辅助系统空间布置存在的问题，对方案进行了优化，在不额外增加辅助逆变器的前提下，能够实现牵引风机冗余供电，提升车辆运行可用性。分析了司机在切换操作的可操作性。并对空调进行了实际改造，在新风腔里增加一个接触器电控盒，实现对牵引风机的辅助供电。实际应用结果表明，该方案安全可靠，系统性能更优，切换操作流程简单，新增器件少且占用空间小。
关键词：超级电容；空调系统；风机；并联供电
结束语：本文通过研究冗余供电系统，设计了储能式现代有轨电车牵引风机的并联供电的方案，实现了不增加辅助逆变器的情况下在辅助逆变器发生故障时为牵引风机的冗余供电。该方案是一种备用式供电系统创新，方案目前分析方法已经运用到广州、淮安和武汉等100多列现代有轨电车上，结果表明其安全可靠，切换操作流程简单，新增器件少且占用空间小，运行良好。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 015
肖瑞超，徐涵.基于零序电流-电压波形相似度的小电阻接地系统高阻接地故障检测方法［J］.机电工程技术，2021，50（12）：64-67.
摘要：由于配电馈线往往深入负荷中心，所处环境较为复杂，对于小电阻接地系统，现阶段采用的阶段式零序电流保护方案无法有效解决高阻接地故障难以检测的问题。针对此现象，通过分析高阻接地故障时故障线路与健全线路零序电流-电压之间不同的约束关系，进而提出一种基于零序电流电压波形相似度的高阻接地故障检测方法。所提方法通过对各馈线检测点零序电流与母线零序电压进行采样，并通过计算波形相似度相关系数进行故障检测，该方法可显著提高保护耐受过渡电阻的能力。最后，通过PSCAD对典型系统的仿真测试验证了该方法的有效性。
关键词：小电阻接地系统；单相接地故障；高阻接地故障；波形相似度；PSCAD
结束语：针对小电阻接地系统现有高阻接地故障检测方法灵敏性较差的现象，本文通过分析故障线路与健全线路零序电流与母线零序电压的约束特征，根据故障线路与健全线路在零序电流-电压相位差之间的特征差异，提出一种基于零序电流-电压波形相似度差异的高阻接地故障检测方法。该方法仅采用单条馈线的电气量。基于PSCAD/EMTDC 的仿真结果表明，所提检测方法能有效判别故障线路，并显著提高了高阻接地故障检测的灵敏性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 016
杨明杰，廖建彬. 一种基于重复控制的无电解电容LED驱动电源［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：68-70.
摘要：LED驱动电源大多使用了容量较大的电解电容作为储能滤波元件，然而其平均寿命远低于LED器件，限制了驱动电源的使用寿命和电源功率的进一步提升。针对该问题，设计了一种基于重复控制的无电解电容LED驱动电源，采用Boost功率因数校正电路，提高输入功率因数，此外，利用Buck/Boost变换器进行升压储能，并结合周期性重复控制算法，对储能实施调节，从而达到输入脉动功率与输出恒定功率之间的平衡，使负载LED获得恒定电流。由于没有采用大容量的电解电容，因而提高了LED驱动电源的使用寿命。最后，搭建了一套基于重复控制算法的无电解电容LED驱动电源，测得输入功率因数为0.97，恒定输出的电流纹波系数为3%。
关键词：LED驱动；功率因数校正；无电解电容；恒流
结束语：本文介绍了LED驱动电源的结构，并分析了减小储能电容的容量，用小容量、长寿命的薄膜电容替代大容量、短寿命的电解电容，可以通过Buck/Boost变换器提高储能电容的直流工作电压，或增大电压纹波的方法来实现；推导出各项电路参数的计算表达式，并详细阐述了基于重复控制算法的控制策略，实现了输入脉动功率与输出恒定功率之间的平衡，使负载 LED 获得恒定电流。采用Boost功率因数校正电路，提高输入功率因数；搭建了一套基于重复控制算法的无电解电容LED驱动电源，测得输入功率因数为0.97，恒定输出的电流纹波系数为3%，主电路的功率传输效率η=91%。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 017
王君毅，黄冠锋，李兴强，等. 小模数弧齿锥齿轮的精确建模与齿面接触仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：71-74.
摘要：双重双面法铣齿加工是小模数弧齿锥齿轮的主要加工方法，传统双重双面法的齿面啮合状况需要人工调整，过程繁琐且齿面接触质量难以保证。针对小模数弧齿锥齿轮双重双面法加工的特点，建立了双重双面法加工坐标系，按照齿面加工参数和刀具参数，由刀具的切削锥面方程，经过坐标变换推导被加工齿面的齿面方程，并计算得到齿面上关键点的坐标值，利用这些关键点坐标，可以创建理论齿面片的三维模型，进而创建了齿轮副的整体三维模型。利用计算机数值仿真技术，对齿轮副进行了齿面啮合仿真。根据仿真结果，可以调整齿面加工参数，以改善齿面的接触情况，减少目前齿面接触区要依靠人工调整的繁琐过程。在
提升齿面啮合质量的同时，也提高了齿轮副的实际生产效率。
关键词：小模数弧齿锥齿轮；双重双面法；三维模型；仿真
结束语：小模数弧齿锥齿轮应用广泛，由于模数小，通常需要用“双重双面法”加工，加工计算过程简单，齿轮副的接触质量一般需要靠人工调整来保证，过程繁琐。本文针对“双重双面法”设计的齿坯几何及加工调整参数，对小模数弧齿锥齿轮进行了精确的三维建模。通过齿轮副的三维模型，可以检查轮齿的齿厚分配、轮齿的收缩情况，可以检查齿轮副啮合时的齿顶间隙和齿侧间隙，在真正加工之前及时调整工艺参数，避免了因返工造成的工时浪费。该精确三维模型还可以应用于快速成形制造、有限元强度分析、齿面偏差测量等。在三维造型软件环境下，将齿轮副的三维模型进行虚拟装配，可以进行齿面接触分析、轮齿啮合运动检查。针对以上内容，本文通过具体的建模实例，进行了说明。本文根据实际机床加工过程，建立了机床加工坐标系，进行了小模数弧齿锥齿轮的精确三维建模和齿面接触仿真，为齿轮副的实际生产提供了可靠的仿真分析手段，有效提升了小模数弧齿锥齿轮的啮合质量和生产效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 018
王国明，孙胃涛，赵新学. 激光冲击航空发动机叶片强化点位置法线方向的研究［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：75-78.
摘要：在激光冲击强化过程中，保证激光能量的充分吸收，提高冲击波的峰值压力，以获得高质量的冲击效果。对于平面区域的冲击强化，只需将激光的入射光束与冲击平面垂直即可，但是对于曲面零件的冲击定位却没有得到很好的解决。以航空发动机叶片为例，采用德国GOM公司生产的ATOSII扫描系统获得点云数据，采用有效的点云精简办法对点云进行简化，获得点云的拓扑结构，并进行叶片重构，获得叶片的三维模型。将叶片模型导入三维软件Pro/E中，通过三维软件Pro/E软件中的基准坐标系、基准面、基准轴和基准点的变换，获得冲击点的基准坐标系中的法线方向。利用德国KUKA公司生产的KR5arc型机器人调整叶片位姿，使得激光束的入射光线与冲击点的法线重合，以获得高质量的冲击效果。
关键词：激光冲击；叶片；法线；机器人
结束语：激光冲击强化技术是一种先进的表面处理技术，其效果优于传统的表面处理技术。随着航空产业的不断发展，激光冲击强化技术在航空发动机叶片领域拥有广阔的应用前景。激光入射光束与强化表面各点法线的夹角越大，激光功率密度相应减小，冲击波的压力也随之减小，冲击效果差，甚至导致局部强化失败。本文以航空发动机叶片的逆向造型为例，利用ATOII扫描系统对叶片进行测量获得点云数据，并对点云再处理，最后利用逆向软件进行叶片模型的重构。本文利用Pro/E软件对叶片上激光冲击点法线进行测量，获得冲击点的法线数据，提出通过KR5arc型机器人控制叶片移动，使得冲击点的法线与激光入射光束重合，激光功率密度达到最大值，冲击波压力也达到最大值，冲击效果好，提高了激光能量的利用率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 019
刘斌，龙健宁，程方毅，等. 基于卷积神经网络的物流货物图像分类研究［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：79-82.
摘要：基于卷积神经网络（CNN）针对物流环境下货物的图像分类问题进行了研究。首先，在实际物流环境下收集了13种货物的ROI图像，并通过每隔10°旋转的方式来扩充数据集以防止过拟合现象的发生；然后，在考虑了实际硬件条件的情况下构建了轻量级CNN，并进行了基于自建数据集的训练，训练实验发现，轻量级CNN模型具有很快的收敛速度并在验证集取得了100%的准确率；最后，研究了旋转对货物图像分类性能的影响，并进行了可视化分析，验证了CNN对旋转操作基本不具备一致性。
关键词：卷积神经网络；图像分类；自动识别；旋转不变性
结束语：在物流货物图像分类的应用研究中，收集了13种纸箱的ROI图像，为了避免过拟合现象的发生，通过每10°旋转方式扩充数据集在所构建的轻量级NN网络进行训练时，在实际硬件条件下可以轻易设置较大的训练参数，并在验证集上取得了100%的准确率。另外，还通过实验表明了旋转造成货物图像分类性能的下降，并由CNN的可视化分析可知，虽然CNN的特征提取是由低维到高维的方式进行以保证鲁棒性以及泛化性，但是CNN并不具备旋转一致性，因此，需要借助于旋转方式扩充数据集，以保证对任意角度货物图像识别的准确率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 020
陈霁恒，朱丹宸，谭经松. 滚动轴承故障信号在复杂路径中的传递特性分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：83-89.
摘要：复杂传递路径的存在会降低滚动轴承故障信号采集的准确性和有效性。针对此问题，建立了包含局部缺陷滚动轴承、弹性支撑、油膜减振器和多层螺栓法兰连接的动力学仿真模型，研究了滚动轴承故障信号在复杂路径中的传递特点。采用滚动轴承故障模拟平台进行滚动轴承外圈故障实验，对比动力学仿真数值计算和实验分析的结果，验证了仿真结果的准确性。借助典型的特征参数值，对比了不同测点处信号的特点，并重点分析了油膜减振器的影响。研究结果表明，复杂传递路径会导致故障信号在传递过程中产生较大的衰减，油膜减振器的存在会进一步加剧信号的衰减，不利于滚动轴承故障信号的有效传递。
关键词：复杂传递路径；滚动轴承；油膜减振器；动力学建模
结束语：（1）建立了某轴承支撑结构的集中质量仿真模型，重点研究了当滚动轴承存在局部故障时离故障点远、近不同测点处的信号特点，结果表明，受到复杂传递路径的影响，离故障轴承较远测点处的信号能量较低且冲击特征较弱。 （2）重点分析了油膜减振器的影响，结果表明，油膜减振器的存在会改变信号的原有特性，加速冲击信号的衰减，且当油膜动力黏度值在一定范围内变化时，较大的动力黏度值会使得信号能量降低。（3）进行了滚动轴承故障模拟实验，验证了仿真分析结果，进一步表明复杂传递路径会加剧噪声的干扰，减弱故障冲击成分，致使故障特征提取的难度增大。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 021
岳科宇，陆正刚，王小超.基于轻量化与强度的短纤维复合材料蜂窝三明治板结构多目标优化设计［J］.机电工程技术，2021，50（12）：90-96.
摘要：蜂窝三明治板在结构轻量化中得到了广泛应用，采用具有良好材料性能的短纤维复合材料替换铝蜂窝，能进一步满足轻量化需求。为了短纤维复合材料更好地应用，针对增大蜂窝三明治板抗拉强度要求，提出了一种增大面板与蜂窝粘接面积的结构设计方案。在有限元软件ABAQUS中建立了考虑损伤退化的短纤维复合材料蜂窝三明治板有限元计算模型，验证了设计方案的可行性。为了兼顾力学性能和减重要求，采用基于代理模型和多岛遗传算法的优化方法对蜂窝结构参数进行了多目标优化。分析结果表明，所建立的精细化有限元模型能够模拟三明治板的性能突降行为，基于代理模型高效准确的优化流程，优化后三明治板的面密度相比于优化前降低了30%，强度满足要求。
关键词：多目标优化；短纤维复合材料；三明治板；蜂窝结构设计；有限元
结束语：针对短纤维复合材料蜂窝三明治板，建立了计算平拉、平压、三点弯曲强度的有限元模型。提出了一种增大粘接面积的蜂窝设计方案，并基于有限元方法，计算验证了其在提高平拉强度方面的效果。从结构力学性能与轻量化出发，提出了一种考虑多强度的综合轻量化设计方法，构建用于蜂窝结构参数优化的代理模型并进行了优化分析，分析结果表明，所提出的短纤维复合材料蜂窝三明治板结构设计方案在满足强度要求的前提下，轻量化效果显著，具体如下。（1）考虑短纤维复合材料的脆性特性以及粘接强度问题，建立短纤维复合材料蜂窝三明治板精细化有限元模型，以此计算三明治板强度。（2）通过有限元模型的计算验证了所提出的增大粘接面积的蜂窝设计方案。新设计方案相比于无加强板蜂窝能够增大平拉强度，但除了增大粘接面积外，还需要增加蜂窝加强板刚度，能使平拉强度得到更好地提高。（3）基于有限元模型计算的样本点，通过比较Krig?ing方法、响应面法和径向基神经网络所生成的代理模型的精度，确定选择误差较小的响应面法作为代理模型的生成算法。分析表明，采用响应面生成的代理模型可信度指标接近于1，精度较高。（4）以三明治板面密度为目标函数，将平拉、平 压、弯曲强度作为约束条件，采用多岛遗传算法对蜂窝结构参数进行优化设计，优化后三明治板的面密度相比于优化前降低了30%，强度满足要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 022
冯广智，叶言明，沈华明，等. 激光焊接应用于紫外LED气密性封装［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：97-100.
摘要：针对紫外LED激光气密性封装焊接工艺技术进行攻关，结合多年自主研发激光封焊设备、LED封装材料和激光焊接工艺开
发的经验，对紫外LED激光气密性封装关键技术进行了研究。对比分析了激光气密性封焊较其他封焊方法优势。应用自主研发的激光封焊设备进行完整的封焊工艺流程，验证了镭通自主研发的激光封焊设备及紫外光窗的工业化生产可行性。通过对单脉冲能量、基板与管壳间隙等工艺参数的调整，结合焊缝深度和气密性测试，验证激光气密性封装工艺的可行性，并且得到合适的工艺窗口。突破激光气密性封焊熔池深度控制、气密性优化等关键技术。为紫外LED激光气密性封装焊接的工业化量产提供实际数据基础。
关键词：激光焊接；激光气密性封焊；紫外LED封焊
结束语：本实验证明了激光焊接用于紫外LED激光气密性封焊是完全可行的，镭通激光自主开发的激光封焊设备和封装材料已被多个LED上市公司采购，经过多年使用证明，激光封焊是可以实现批量稳定性的气密性封焊工艺。并且激光封焊除了在UVLED领域能够实现高可靠性的封装之外，在晶振、微波器件、MEMS器件等领域都可以实现气密性的封装，只是在不同的器件领域应配合不同的管壳和盖帽结构，镭通激光将继续致力于半导体器件激光封焊设备和工艺水平的提升，同时配合开发半导体器件气密性封装的盖帽结构。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 023
吴桂才. 基于PSO-RBF算法的锂电池SOH研究与预测［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：101-104.
摘要：为了寻找锂电池充电的最优策略，采用建立模型的方法进行研究与预测充电策略的优劣。电池健康管理状态 （State ofHealth）反映了锂电池的剩余寿命，一般作为锂电池充电策略优劣的一个评判标准。在实际应用中，不同的充放电策略对锂电池的SOH有不同的影响，由于对锂电池SOH影响因子很多，各影响因子之间相互耦合，实验验证极其复杂。RBF神经网络是一种比较常用的预测性神经网络，PSO算法是一种较为先进的优化网络参数的算法，将PSO算法和RBF神经网络融合，借助大量实验数据，训练RBF神经网络，使用PSO算法优化其网络参数，建立基于PSO-RBF算法的锂电池SOH预测模型，再将不同充电策略进行仿真验证。仿真结果表明，该模型预测能力优于普通RBF模型，可作为锂电池最优充放电策略验证的最优模型。
关键词：锂电池SOH；PSO-RBF；预测
结束语：PSO-RBF算法解决了常规RBF神经网络目标函数极其复杂，导致网络收敛慢的问题。对锂电池SOH的预测结果表明，PSO-RBF模型比其他模型收敛性好，预测精度高，可用于锂电池SOH预测，可为锂电池最优充放电提供更好的策略。本文的建立模型的数据量较为局限，当数据量过大时，容易陷入局部最优[12]，下一步研究的方向是如何在数据量大的情况下对模型陷入局部最优进行改进，并更高效地预测锂电池SOH精度，为用户做更精准的决策。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 024
汤蓉蓉，唐学帮. 铝合金汽车轻量化与焊接技术探究［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：105-107.
摘要：汽车轻量化能够有效降低汽车生产与维护中的能源消耗，当前国内外汽车制造产业中，常常通过大量应用高强度铝合金材料来实现汽车轻量化设计，与此对应的铝合金焊接技术上也应进一步发展与革新，成为汽车轻量化发展的重要技术推动力。因 此，阐述汽车轻量化与铝合金焊接技术的材料特性和应用，探索相应的先进焊接技术，是实现汽车轻量化与铝合金焊接技术协调发展的有效途径。
关键词：汽车轻量化；焊接技术；铝合金
结束语：根据国内外汽车工业发展趋势以及本文分析研究表明，铝合金材料在汽车轻量化中的应用是一条有效降低车身重量、提高车身性能的重要途径，而与之同步发展的焊接技术是优化汽车构造质量的最有效措施。根据不同的铝合金材料及焊接材料选择合适的焊接技术对汽车产业健康发展具有重要意义，应通过先进的结构设计、选择轻量化铝合金材料及发展创新工件成型技术以推动铝合金材料的应用及焊接技术的革新，为我国低碳时代的汽车轻量化发展提供助推力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 025
苏建，黄程，史添升，等. 基于工业机器人的涡旋压缩机智能生产线的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：108-111.
摘要：为提高涡旋压缩机的生产效率和生产精度，设计了一种融合2台工业机器人、3台数控机床的智能生产线。首先，构建了包含数控机床、工业机器人、PLC、工业视觉等设备的智能生产线硬件系统；然后，提出了PLC控制工业机器人实现高效作业的优化方法；最后，设计了两套工业机器人多功能末端工具，并对工业机器人进行示教与编程，实现动涡旋和静涡旋生产作业。实验表明，该系统平均每170 s可生产2个动涡旋和2个静涡旋，质量检测正确率高，生产效率高，符合实际生产应用。
关键词：工业机器人；涡旋压缩机；工业视觉；智能生产线
结束语：本文构建了基于工业机器人的智能生产线控制系统，设计了两套多功能工业机器人末端夹具，利用工业视觉系统正确检测动盘和静盘的位置，提高了机器人抓取物料的精度和机床加工精度，最后基于工业以太网通信技术实现了数据的快速交互与实现了压缩机高效生产方法。测试证明，静盘双车床单元节拍是76 s/件，动盘车床抛光压制单元节拍85 s/件，即170 s可生产2个静盘工件及2个动盘工件，实现涡旋压缩机的先进制造、快速检测、高效生产。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 026
赵健州，陈文聪，梁志攀，等. 微波感应器组装自动化产线前端上壳单元结构设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：112-117.
摘要：根据企业所提出的需求为设计目标，对微波感应器上壳自动化组装进行了功能需求分析和组装工艺分析，在分析结果的基础上进行了工艺流程的规划、工位布局的设计以及关键工位机构的设计，通过选型手册对关键零件进行计算分析。经过工艺流程和工位布局的分析，把微波感应器上壳自动组装设备设计成6个工序以及与之配套的6个工位，包含上壳上料、取料、夹取和PCB板夹取、检测、组装，在设计时把6个工位又划分为3个模块，送料模块、输送模块和组装模块，使设计更加清晰和简洁，最终使该自动组装设备能够实现上壳组装的全自动化，满足企业生产制造需求。该设计方案具备维护简单、通用性强、设计简便等优点。
关键词：自动化；功能需求分析；组装工艺分析；机构设计
结束语：本课题的目的是完成微波感应器自动化产线中上壳自动组装设备的设计，为此开展了以下的设计工作。（1）以企业提出的微波感应器上壳自动组装为设计目标，结合微波感应器的结构特点和自己对设备的理解，对设备进行了功能需求分析、组装工艺分析、工艺流程的设计以及工位布局的设计。（2）根据功能需求分析和组装工艺分析进行对设备中各个机构的设计，为了满足设备的功能需求设计了上壳取料机构、上壳安装机构、PCB板检测机构、PCB输送线。（3） 对机构设计中所用到的伺服电机、滚珠丝杆和联轴器等标准件进行选型计算，选出合乎标准的型号。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 027
刘爱斌，李凯丹，汪朋飞. 一种辅助老年人服药的智能药箱设计与分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：118-121.
摘要：近年来，随着人口老龄化趋势加剧，老年人慢性病比例增长加快，而长期服药导致各种矛盾凸显。针对现有智能药箱功能单一、动作繁琐等缺点，设计了一款新型智能药箱。该药箱由扫码加药、弹出结构、配药结构、收集结构、制冷模块、单元化结构6个部分组成，通过人工操作可将药物准确、方便地放入药盒中并低温储藏，以STM32为主控芯片，通过定时器中断控制自动化出药。该智能药箱可有效辅助老年人正确服药，具备良好的市场前景。
关键词：智能药箱；结构设计；配药结构；STM32
结束语：本文设计并制作了一款可有效辅助老人正确服药的智能药箱。通过手工扫码加药、弹出结构、制冷功能配合，将药物准确、方便地放入装置中并低温储藏。通过自动化配药结构和收集结构，将各种药物提前分配完毕，以供老年人定时服用。本装置操作简单、配药精准、功能多样，具有良好的经济效益和广阔的市场前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 028
李志梅. 基于RobotStudio的机器人夹具动态更换系统仿真设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：122-126.
摘要：以电机成品装配过程中机器人自动快换夹具为研究对象，基于SolidWorks三维建模，以及RobotStudio Smart组件，提出了一种机器人夹具动态更换仿真系统设计方案。首先对机器人末端夹具及外围设备进行三维实体建模，通过RobotStudio接口导入.stp或.sat格式文件，创建工具及机械装置，完成整个工作站的空间布局；然后依据实际系统工作流程，创建仿真运行I/O信号，进行了动态Smart组件的设计、工作站的逻辑连接，机器人离线编程，最终实现了机器人侧夹具动态更换仿真，完成了电机成品虚拟装配，可为从事机器人系统仿真工程技术人员提供一定参考。
关键词：RobotStudio；Smart组件；夹具动态更换；仿真设计；离线编程
结束语：随着智能制造技术发展，虚拟动态仿真技术将会得到大量应用。本文基于SolidWorks/Pro-E等三维建模，采用ABB RobotStudio软件，针对对产品装配过程中夹具动态更换，提出一种新的Smart 组件设计方法。该方法主要针对快换气路中采用单电控电磁换向阀，若双电控电磁换向阀控制，读者须自己继续尝试。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 029
闫海敬，王志远，王彦凯，等.耕地、施肥、插苗、浇灌、垄埂全自动化一体机的设计［J］.机电工程技术，2021，50（12）：127-130.
摘要：现有的传统耕种机械普遍存在着环境适应能力差和工作效率低下等问题，而这些问题也严重影响到了耕种的工作效率和工作质量。为了克服现有技术的不足，设计了一款用SolidWorks建模设计的一种耕地、插苗、浇水、施肥、隆埂全自动化一体机，该机构主要由机车、扎土装置、施肥装置、碾平装置、浇灌装置、插苗装置、补苗装置和安装垄埂装置等组成，能够很好地实现耕地、施肥、插苗、浇灌及垄埂等过程的自动化，该机通过多个装置协调运行使幼苗成活率更高，并且通过多次3Dmax仿真实验可以证明，使用此机器后插苗率可高达90％～95％，插苗基本不会存在漏苗脱耕的现象。使用此机器后即可一人一天种出50 000颗树苗，植树效率大大提高。若以此机器代替传统机器，能够有效克服现有技术的不足，得到更完善的适应性和更好的经济性。
关键词：高效；农机 ；智能；适应性强；全自动
结束语：本文设计的耕地施肥插苗浇灌垄埂全自动化一体机可自动连续实现耕地、施肥、插苗、浇灌、垄埂的功能。既节省了能源，又提高了效率，将燃料的利用率和人工效率提升到最大。因为自动农机功能的特性，其拥有广阔的市场，其灵活性强，可以很好的适用于各类环境下种植各类幼苗，不受地域环境限制。可适用于京津风沙源治理、天然林保护、退耕还林、退牧还草等恶劣环境下工作，也可适用于城市绿化，如绿化带、公园植树绿化。在种植绿化作业中 ，耕地施肥插苗浇灌垄埂全自动化一体机具有传统种植插苗技术无可比拟的优势，具有广阔的应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 030
罗家宁，贺 泉，张思豪，等. 一种教学用采摘竞赛机器人［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：131-134.
摘要：针对中国机器人大赛采摘机器人子项目，设计了一种教学用采摘竞赛机器人。首先，根据竞赛要求，设计教学用采摘机器人的机械系统，确定了四轮独立驱动的电机布局及差速转向的轮式结构；设计了四自由度串联机械臂，二指回转型机械爪和自动卸载的储物筐。以STM32F103ZET6单片机为核心，搭载底盘控制模块、颜色识别模块和采摘机械臂模块，构建了采摘机器人的控制系统。根据比赛要求和流程，编写了机器人基本运动子程序、颜色识别子程序、机械臂控制子程序以及系统整体流程。并搭建实物进行测试，结果显示该设计满足竞赛基本要求，能够为学生参加竞赛提供一定的参考。
关键词：教学机器人；机械系统；控制系统；程序设计；视觉识别
结束语：根据竞赛要求，本文以 STM32 单片机为主控制核心，设计了采摘机器人的机械结构和控制系统以及机器人行走程序、机械臂动作控制程序和视觉识别3个子程序的流程规划及程序编写。采用语音模块，实现机器人播报比赛队伍及果实情况信息；采用OpenMV视觉识别模块，实现机器人对果实成熟度的确认；采用循迹传感器、平面定位系统及惯性导航模块，实现机器人准确抵达采摘位置。通过多次试验，本设计中的机器人可顺利完成智能语音播报、自主循迹导航、采摘和存储果实、检测果实成熟度等功能。基于本科生参与度较高的果园采摘机器人竞赛，通过参考国内外多种教学机器人及竞赛机器人研究现状，完成了面向教学的采摘机器人的设计，机械系统搭建简便，对本科生参加竞赛具有一定的参考价值。在对各个环节的调试和整体运行过程中能极大的提高学生综合素质。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 031
余杰先，车俊杰. 一种仿Cassie的双足机器人腿部构型运动学分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：135-138.
摘要：基于空间几何，提出一种仿Cassie的双足机器人腿部构型的逆运动学的显式解析解，然后利用旋量理论求解正运动学，计算出其显式解析解。为了验证解的正确性，在三维建模软件SolidWorks中对机器人进行建模，并在专业多体动力学软件Adams中对机器人模型进行基于倒立摆的步态仿真，仿真结果验证了运动学求解的正确性。对仿Cassie的双足机器人腿部构型运动学分析，求解得出的正逆运动学显式解析解特别适用于机器人的实时控制系统。该运动学算法对双足机器人的运动学、动力学、轨迹规划、步态规划研究都有重要的参考意义。
关键词：Cassie；双足机器人；运动学；旋量理论；仿真
结束语：本文分析了类Cassie构型的双足机器人的腿部构型运动学，利用旋量理论求解出正运动学的显式解析解，利用空间几何求解出逆运动学的显式解析解。显式解对于机器人的控制大有益处，特别是适用于要求实时控制的场合，为足式机器人实时控制打下坚实的算法基础。本文的运动学分析方法对于相似构型的足式机器人都具有重要的参考意义，理论上可以推广至四足机器人、六足机器人等移动机器人上。最后通过专业多体动力学软件Adams对该机器人做了运动仿真验证了本文运动学解法的正确性。该运动学算法对双足机器人的运动学、动力学、轨迹规划、步态规划都有重要的参考意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 032
刘雪兰，田宏伟. 农业自动引导车的路径模糊控制技术研究［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：139-142.
摘要：自动引导车作为解放劳动力的自动化运输装备，虽然暂时还不能用来做载人的交通工具，但在工业上已经具有很广泛的应用，可以提高农业生产效率。提出农业自动引导车的路径模糊控制技术研究。首先，进行农业自动引导车进行运动建模，然后对农业自动引导车的路径模糊控制技术进行优化。设计视觉导航控制系统，确定路径模糊控制的跟踪论域，然后根据跟踪论域设定模糊控制规则，最后进行路径跟踪器的优化。设计测试实验将农业自动引导车的路径模糊控制技术与传统技术相比较，分别得出两种技术控制农业自动引导车路径后，跟踪路径和实验路径的误差，利用研究技术的农业自动引导车对于车辆转弯时候产生的偏
差的稳定时间为0.8~1.2 s之间，按照实验参数设定的车辆行驶速度 （v=1.2 m/s） 进行计算，可以抵消所产生的较大偏差，模糊控制技术的平均绝对误差和最大绝对误差都比传统方法的误差更小。该农业自动引导车的路径模糊控制技术研究更具推广价值。
关键词：农业自动引导车；路径偏差；模糊控制；路径规划；路径跟踪
结束语：本文基于自动引导车应用在农业生产上的原理，建立运动学模型。根据运动模型的特征优化现有的农业自动引导车的路径模糊控制技术。通过约束最快行驶速度和前轮倾角来控制偏差。优化后的方法具有良好的偏差纠正效果，可以克服精准控制的不确定性。研究成果可以为模糊控制技术的进步作出贡献。但本文仍存在不足之处，后续研究需要完善基于旋转编码器的路径轨迹推算导向法 结合激光导引方位计算原理用于小车的自动导引，进一步研究激光导引小车的运动控制问题，解决小车实际行走时诸多因素对精度影响的问题，进一步研究檄光导引的理论和实现方法，并对其数据处理速度、方位计算准确性进行应证。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 033
黄志超，赵红梅，陈奕迅，等. 基于面部识别的驾驶员疲劳危险驾驶检测系统［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：143-146.
摘要：为了有效降低驾驶员疲劳驾驶、短时间未看道路等危险驾驶的概率，设计了以面部特征为研究对象的人脸识别的检测系统。该系统通过对面部识别以及眼睛和嘴的定位跟踪，提取面部疲劳信息，将跟踪的图像信息传输到OpenCV视觉库进行图像处理，通过一系列的算法对驾驶员疲劳、危险驾驶行为进行判断、疲劳值计算，最后通过安全警报模块对驾驶员给予警报提示。经实验测试，该系统满足车载、实时性、准确性的要求，能够快速的检测驾驶员的危险驾驶状态，具有一定的实用性。
关键词：面部识别；疲劳驾驶；危险驾驶
结束语：本文提出了一种基于面部识别的基于面部识别的驾
驶员疲劳、危险驾驶检测系统，采用免费的 Dlib、OpenCV 跨平台计算机视觉开源库、搭载了博通BCM2711的树莓派4B、树莓派NolR camera V2夜视摄像头等模块，实现了面部识别、疲劳检测、危险检测、安全警报等功能。测试结果表明本系统具有良好的可行性，可以在车里面使用本系统对驾驶员进行疲劳检测，可以准确的检测出人脸，并计算出驾驶员的疲劳值，疲劳值超过设定好的阈值会发出警报。本文提出的设计方案可用于驾驶方面的疲劳、危险检测，具有实用性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 034
游吉，尤杨杨，叶含梅，等. 基于视频智能识别的主井扇形门与堵煤监测系统［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：147-150.
摘要：针对目前主井深指系统无法监测扇形门的开闭状态以及篦子堵煤现象，且紧急情况仅能通过人工报警的问题，提出一种基于视频智能识别的主井扇形门堵煤监测系统。首先提取视频帧并且划定ROI区域并作了相关的图像预处理工作，然后针对扇形门监测、篦子堵煤两个问题利用图像处理方法分别予以解决。为了解决扇形门开闭监测问题，采用混合高斯背景模型识别箕斗扇形门；使用基于标准相关性系数的相似度函数来进行模板匹配。为了解决篦子堵煤监测问题，使用帧差法以及背景差分法，从而确定堵煤占比。最后采用MFC以及OpencV软件库设计了一个实际软件系统界面，在解决上述两个问题的同时，抓拍照片或录制异常视频，从而输出报警信号。设计的主井扇形门与堵煤监测系统是监测主井系统的必要手段，对提升主井运输效率以及安全具有重要意义。
关键词：主井；扇形门；智能识别
结束语：本文首先提取摄像头拍摄的视频帧后，划定ROI区 域，也即落煤口区域；之后经过图像预处理，压低噪声，获得较高质量图像；通过背景建模识别出箕斗形状并通过模板匹配判断扇形门开闭状态；通过帧差法与背景差分法监测主井篦子上是否存在堵煤；最后设计了一个软件界面，实现上述功能的同时输出报警信息。利用先进视频处理技术，保证了系统的有效性、实时性，在大幅节省硬件成本的同时确保其高可靠性，为主井安全生产保驾护航。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 035
周奎，夏振环，陈浩珉，等. 基于以太网的集群型工业冷库温度远程监控系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：151-154.
摘要：为了解决工业冷库集群发展过程中存在的系统集成性低、设备间数据孤立、管理效率低等问题，采用PLC、触摸屏、变频器、工业交换机等设备，基于PLC控制技术、以太网通信技术、组态监控技术，开发了工业冷库温度异地远程监控系统，设计了现场冷库的主从站硬件电路、以太网通信系统、组态监控程序等，并进行了系统功能测试。模拟实验结果表明冷库与制冷机组的一对一配置和现场冷库的主从站设计方案实现了冷库温度的便捷控制、设备间的实时数据共享和各个冷库的群控功能。同时，各个冷库监控分站的以太网通信方式，提高了系统实时数据的在线检测速度和管理效率。该系统具有一定的稳定性、可靠性和智能
性，实现了工业冷库异地集群远程控制和监测的目的。
关键词：冷库集群；温度控制；以太网通信；组态监控
结束语：为解决工业冷库集群发展过程中存在的系统集成性低、设备间数据孤立、管理效率低等问题，本文采用PLC、触摸屏、变频器、工业网络交换机等控制设备，建立了 PLC 和温度监控分站的 C/S 构架。基于 STEP7-MicroWIN SMART和MCGSE软件，通过以太网通信编程和配置，构建冷链产业集群型工业冷库的温度远程监控以太网系统[12]。并设计了温控监控系统的主从站硬件电路、以太网通信配置、组态远程监控程序、主站PLC和从站PLC的控制程序等，并进行了通信联网测试和系统功能测试，实现了PLC总站和温度监控分站的数据交换。试验表明，以太网通信有效提高了现场数据采集效率，缩短了总站轮询温度监控分站的时间。通过参数调试，该系统调节精度为±0.1 ℃，当设定温度为+5 ℃时，库内温度变化范围为+4～6 ℃。系统开机后30 min库温可达到预定温度。和传统控制方案比，该系统具有一定的稳定性、可靠性和节能性，提高了系统的实时性和冷库工作效率，实现了工业冷库异地集群远程控制和监测的目的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 036
刘艳红，项亚南，徐涛. 煤制甲醇水处理系统自动控制的研究与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：155-161.
摘要：针对某煤制甲醇项目废水水量大、水质复杂、处理流程复杂、人工控制影响控制精确度和实时性等问题，设计了一套高效稳定的深度水处理自动控制系统。根据煤化工污水处理工艺流程和出水水质要求，搭建了系统电气和网络拓扑结构，设计了由工控机、PLC、现场智能仪表、HMI等组成的硬件系统，通过PLC实现水处理自动控制，并利用WINCC开发了上位机监控系统，最终实现了对水处理系统全过程的远程监视、参数设置、实时控制、报警、生成报表等功能。运行结果表明，设计的水处理控制系统长期稳定高效可靠运行，废水回用率高达97%，节约排污费超100万元/年，实现了节能减排和降本增效。
关键词：水处理；反渗透；PLC；监控
结束语：本文设计开发的脱盐水控制系统不仅保证了生产工艺和产品质量，还提高了设备利用率和企业自动化生产管理水平，可使废水回用率高达97%，产出的氯化钠满足精制工业盐Ⅰ类一等品标准，硫酸钠也满足了一级标准。在能耗双控、碳达峰、碳中和的新要求下，实践证明，本项目采用废水零排放和资源化利用技术，年回收矿井水和净水超千万吨，减免排污费超百万元，在满足焦炉煤气综合利用的同时，实现了煤炭的高效和清洁转化，实现了经济效益、社会效益和环保效益的有机结合。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 037
廉迎战，向德志，罗声权，等. 智能涂装MES系统软件分析与设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：162-166.
摘要：涂装智能化制造系统 （MES） 作为一种自动控制执行系统是智能工厂构建过程中不可或缺的技术之一，可有效地强化过程管理和控制，达到精细化管理目的。随着涂装生产模式的转变及智能化涂装的推进，使得MES软件的重要性日益增加。以涂装智能化制造系统软件的应用及功能为基础进行研究，分析涂装MES系统的整体结构和网络构建方案，对计划排程、智能监控、设备监控等系统功能模块进行了详细阐述，为完善涂装企业数字化设计能力，实现产品和制造过程的标准化和自动化提供参考。
关键词：涂装；智能化；MES系统软件
结束语：随着涂装车间自动化、数字化、智能化的进一步发展以及产业转型升级发展的需求，涂装智能工厂的实现已经成为工业生产的重要发展方向。涂装MES系统软件作为涂装智能工厂发展过程中极为重要的一部分，将在实现管理端到现场端纵向贯通，从计划调度管理到现场设备层的互联互通以及建立支撑多公司、多组织、多工厂的数字化模型等方面发挥重要的作用[13-14]。为实现这一目标，需要充分考虑涂装生产实践过程中的需求，尽可能完善涂装EMS系统软件的功能，软件整体进行合理的分析与设计。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 038
解紫城. 基于PLC的继电器安全控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：167-170.
摘要：由于继电器安全控制系统设计过程中不明确发送主线程原理，导致系统反应时间过长，为此，设计基于PLC的继电器安全控制系统。在设计系统硬件上，为保证系统性能得到有效提升，结合PLC编程功能，选择带有触摸屏的工控机、合理配套芯片与数字流量卡，设计全新硬件结构。在设计系统软件上，选择Profibus数据传输模式，建立数据处理单元，控制系统节点，设计PLC安全控制程序，控制触点与输出效果，建立发送主线程，避免电力线路在数据传输时产生影响，基于PLC编程构建继电器安全控制模型，完成系统整体设计。实验结果表明：设计系统与两组传统系统相比较，在200 Ω下，设计系统反应时间比两组传统系统分别提高0.940 s和2.003 s，在1 000 Ω下，分别提高4.248 s和7.539 s，由此可见，基于PLC的继电器安全控制系统反应时间明显改善。
关键词：PLC编程；继电器；安全控制；系统设计
结束语：本文基于PLC编程，对继电器安全控制系统进行了设计，明确发现主线程原理，得到了较为优秀的系统功能。但此次设计对于硬件方面还存在一定的不足，今后应基于PLC编程，对硬件设计进一步补足。为继电器安全控制提供新的参考思路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 039
朱 超，谭风雷，邓凯，等. 苏通GIL综合管廊智慧消防监控系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：171-175.
摘要：苏通GIL综合管廊传输线路长、电压等级高，当管廊出现火源时，如果处理不及时将造成严重后果。为提升苏通GIL综合管廊发生事故时的应急能力，建立了一套智慧消防监控系统，以提高综合管廊的安全性与可靠性。首先，通过对管廊内部条件进行分析，确定建立智慧消防系统的可行性；然后，根据现场条件建立整个消防监控的实施架构，并以云平台为开发平台，完成各个子系统数据的采集、传输、与展示。根据实际需求，所设计的GIL综合管廊消防系统不仅具有面对SF6气体泄露与火灾事故的快速消防功能，同时还具备人员定位、应急疏散和应急避难等保护人员生命的价值功能，可降低事故带来的损失。整个管廊监控系统以云平台为技术支持，将多个子系统进行统一集成管理，最终实现智慧消防的目标。
关键词：苏通GIL综合管廊工程；智慧消防；监控系统；云平台
结束语：鉴于传统管廊消防系统存在事故消防不及时、现场人员来不及逃离现场等问题，本文对苏通GIL综合管廊工程的消防系统作出改进，设计一套基于云平台的苏通GIL管廊智慧消防与监控系统。当事故发生时，可以依靠管廊内安装的传感器立即触发消防功能，排除隐患；并考虑现场人员安全设计了人员疏散与避难功能，从根本上降低了事故带来的损失。依靠云平台作为技术支持实现子系统的集成与在线监控，完成智慧消防监控系统的建设，达到系统的预期建设目标。此系统的成功实践可以为同类相关管廊工程消防建设提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 040
陈贵生，倪学明，林冠堂. 多通道净化回收复合式有机废气处理系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：176-179.
摘要：生产生活过程产生的有机废气通常为成分复杂的有毒、有害、易燃、易爆气体，对人类身体健康和生态环境造成危害，需得到有效治理。由于固态颗粒和水蒸气的影响，传统的有机废气吸附回收方式容易堵塞吸附孔或吸附体，降低了废气处理效率，提高了系统维护成本。设计了一种多通道净化回收复合式有机废气处理系统，采用旋风分离、碱液清洗、低温除湿、吸附过滤净化方式，可对有机废气中固态颗粒、酸性气体、水溶性有机气体、水蒸气和非水溶性有机气体进行逐级过滤，有效提升净化效果。低温装置通过吸热翅片、半导体制冷片、吸热块和散热块的组合可实现有机废气吸附前的充分除湿。吸附系统中设置双套净
化回收通道，使两个净化床进行周期性废气吸附和自清洗，可有效提高有机废气的吸附效率和设备自动化管理水平。将该系统应用于动物研究实验室废气处理，主要成分甲醛有效去除率达到82.3%，浓度降至0.178 mg/m3以下，符合环境空气质量标准。
关键词：废气；回收；分离；系统
结束语：有机废气中通常含有固态颗粒、水蒸气、水溶性有机体、非水溶性有机体等物质，成分复杂，传统方式通过单一的处理流程对有机废气进行处理往往较难达到经济、有效的作用。通过旋风分离、碱液清洗、低温除湿、吸附床净化过滤等多种处理方式的合理搭配有针对性地对各种成分进行分类过滤，可达到有机废气分类逐级进化目的。在吸附系统中通过设置双通道净化回收通道使净化床循环进行过滤和自清洗，可使系统长时间不间断运行，有效提高有机废气的吸附效率和设备自动化管理水平，降低吸附系统的时间维护成本。该系统应用于动物研究实验室有机废气处理，可使排放气体中主要挥发性有机成分甲醛的浓度降低到达到环境空气质量标准，净化效果明显。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 041
齐祥柏，陈青，赵洪岗. 工业控制系统信息安全问题探讨［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：180-182.
摘要：针对电厂控制系统安全风险评估方案存在的主观性强、不确定因数大的问题，对用于电厂控制系统的安全风险评估系统的结构模型进行详细分析，同时对安全风险评估的评估流程、评估算法中的D数理论、D-AHP评估方法、TOPSISI评估方法进行详细分析。对基于D-AHP、TOPSIS风险评估算法进行实例分析，建立简单电厂控制系统安全风险评估体系，求解影响各指标的权重值并得到电厂控制系统安全风险值。分析结果表明，上述两种安全风险评估方法的正确性和有效性，同时解决了传统安全风险评估方法存在的主观性强、不确定性因素多的问题，提高了安全风险评估的准确性和有效性，不过度依赖专家经验；还简化了电厂控制系统安全风险指标和过程，完善了安全风险评估指标体系。
关键词：安全风险评估；D-AHP；TOPSIS；控制系统；电厂
结束语：本文以工业控制系统信息安全为背景，重点讨论基于电厂控制系统的安全风险评估方法，重点对D-AHP一级TOPSIS两种安全风险评估方法进行分析和实例验证，有效解决了传统安全风险评估方法存在的主观性强、不确定性因素多的问题，提高了安全风险评估的准确性和有效性，不过度依赖专家经验。同时简化了电厂控制系统安全风险指标和过程，完善了安全风险评估指标体系。在后续的研究中需对安全威胁之间的相互影响、风险评估存在的局限性等进行评估，以提高安全风险评估性能是下一步需研究的内容。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 042
张智骞，熊江伟. 快速切换（SMED）在空调制造厂的研究与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：183-186.
摘要：在目前市场需求呈现规模扩张和品类个性化的冲击下，制造业面对的竞争压力愈发明显。且随着新时代自动化、信息化、大数据智能化等先进制造特征的兴起，更加促使制造业向转型升级不断进军。以空调制造业的控制器版块为例，从制约此单位效率的SMT车间切换浪费为切入点，在SMED快速换模的理念基础上，通过使用IE分析工具对切换流程进行研究，提炼出一套多模组固定料站切换模型，同时结合自动化、信息化等智能制造技术引进，完成SMT车间人力投入减少35人，日均产出点数提升18.29%，设备运行率提升15.46%，综合成本降低110.6 万元/年的效益。成功推广应用至电子物料拣选版块，并开发信息化看板，夯实应用效益，再次证实“多模组固定料站”快速切换模型是典型小、多、高生产模式，具有可行性的解决方案。
关键词：SMED；信息化；自动化；智能化
结束语：本文利用控制器分厂SMT车间小多高生产模式的特点，复现生产中频繁切换且效率低下的过程，进而分析得出物料切换慢是整个切换过程的关键所在。继而提出SMED快速换模理念，以及设备车间多模组固定站位的改进措施。该方法以通过切换流程分析和物料更换作业分析，建立贴片车间多模组固定站位快速切换模型；继而利用大数据分析产品物料种类，确定物料、优化站位、配置模组；最后结合精益思想，导入信息化和自动化技术，实现贴片车间高效切换、柔性生产、智慧管理的改善成果，验证了具有智能制造特色的 SMED 快速切换理念在目前的小多高生产模式中切实可行。并平行推广至物料齐套拣选车间，取得可观效益。后续将对此快速切换模型持续优化，结合更多数字化、智能化技术，针对需求市场对制造业不断加剧的挑战制定切实有效的解决方案。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 043
董艳敏，曹尚，周媛媛. 基于Python的职业院校德育管理系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：187-190.
摘要：为改善职业院校的德育评价效果，对一种德育管理系统进行了设计。根据德育评价流程设定用户模块和后台管理模块，通反馈法修正德育积分管理功能。优选可操作性较强的 Python 对关键程序进行开发与编辑，界面设计选用图形界面编程软件QYPt5，确保数据的安全性和可靠性。
关键词：德育管理；信息系统；编译；网络；系统开发
结束语：德育管理系统对于提升职业院校的综合素质和技能水平有着重要的推进作用。职业教育是国家制造业的重要支柱，良好的德育品德是实现国家现代化和伟大复兴的前提。本文通过对职业院校德育管理系统的设计，不但可以促进学生的市场竞争力，而且满足教育优化改革的方向。专业教育与德育教育是相互影响和相互补充的，缺一不可，如果离开平衡的状态，则无法实现高素质人才的培养目标。通过德育管理系统的设计，能够更加有效地发挥教师专业技能，提升教学质量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 044
蔡玮，叶惠文，王勇雄. 某电厂EAM系统升级开发与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：191-195.
摘要：针对某电厂设备资产管理的核心EAM系统-Q4系统的使用情况，分析了当前电厂使用该系统遇到的一些问题，并据此设计了一套适合该电厂当前工作要求的EAM系统升级方案并成功实施。系统升级设计中提出了基于设备云全时服务实现设备全生命周期智能管控思想，将物联网、移动App等技术与设备管理全生命周期闭环管理的融合，实现对设备整个生命周期的不限时空管理。用于集成设备管理人、财、物、图纸知识库等资源，减少平均维修时间，提高首次修复率，提高维修人员效率。系统实施后，彻底解决了原系统存在的技术架构老化、不支持当前操作系统、客户端安装困难、数据导入受限、无通用可视化工作流显示图以及不能自动生成待办工作等问题。同时实现了对原Q4系统数据的完整迁移，确保了不损失数据；尽量保证了用户使用原Q4系统的习性，确保用户习性平滑迁移；增强了设备管理、物资管理、安全管理的关联性，达到了提升设备一体化管理水平的目标。
关键词：EAM资产管理系统；Q4系统；设备云全时服务；B/S构架
结束语：EAM 系统在沙角C电厂的升级实施实现了全厂设备全生命周期智能管控，本文将物联网、移动App等技术与设备管理全生命周期闭环管理融合，对设备整个生命周期[12]的不限时空管理。集成设备管理人、财、物、图纸知识库等资源，减少平均维修时间，提高首次修复率，提高维修人员效率。Q4 EAM 系统的全面升级改造，可有效提升设备一体化管理水平，确保设备检修过程中人员、设备的安全。随着安全生产事故成本的增加，有效防范事故产生的手段，将有效防止企业经济的损失，间接提升企业效益。系统升级拓展可通过多维度、正向、反向查询跟踪工单、工作票、物资管理情况，使现场工作人员更直观了解现场设备检修、隔离情况、物资及库存管理，提升管理水平。无需再使用虚拟化加远程桌面方式访问系统，大大节省相关软件授权购买费用。系统升级拓展后，随着效率的提高，设备稳定性提高，设备异常自动预警，大幅减少了人力、物力、时间等的投入，将进一步提升全厂的管理效益，提升经济效益。实际运行结果表明系统自全面升级投运以来，稳定性好、响应速度快、操作页面内容直观、操作简单方便，经过一段时间使用的验证，系统顺畅，简洁高效，大大提高了企业设备管理工作效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 045
磨俊儒，陈洪威，杨凯. 通信机房分体空调智慧节能系统的设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：196-200.
摘要：针对通信机楼和接入局房的分体空调，通过采用先进的传感设备、控制设备等智能硬件，结合物联网技术、IT技术和数据分析技术，实现了分体空调的远程监测、运行情况分析和节能管控。管理者可通过远程设定温度控制范围、时间等变量，有效地控制分体空调的合理运转，既能快速便利的对海量分体空调进行管控，又能保持机房处于合理的环境温度，减少了能耗的浪费。同时实现了分体空调能耗的远程统计和能源费的核算，大幅降低了数据统计的难度。为通信机房分体空调能耗统计、能耗管理以及节能运行提供了一个可行的解决方案。
关键词：通信机房；空调；物联网；节能
结束语：通信机房星罗棋布，海量分体空调的管理和节能一直是让管理者头痛的难题，而本文设计通信机房分体空调智慧节能系统就是一套适用于通信机房分体空调切实可行的节能方案。通过这套系统，通信机房管理者可以便捷地了解海量分体空调的运行情况，降低管理难度；同时通过远程智能控制，让分体空调合理运转，提高分体空调的节能率，延长分体空调寿命，节约了通信企业的管理和维护成本，具有推广价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 046
李明俊，郑洪波，雷斌，等． 基于水质监控的Ｖ型滤池反冲洗节水系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２０１－２０３
摘要：针对供水厂Ｖ型滤池的定时法反冲洗因预设时间不够科学合理而导致的水资源浪费或冲洗不彻底的行业痛点，从硬件设计和 优化算法两个方面创新反冲洗控制模式，提出彻底冲洗干净和节水效益两种技术经济指标，采用以ＰＬＣ与人机界面为主要控制载 体，辅以在线浊度监控的滤池反冲洗节水系统设计。系统基于任意一个滤池反冲洗工艺的３个阶段时长是可被个性化预设和动态调 整的基础上，加装在反冲洗排污出水口位置的浊度计可实时监测反冲洗期间的排污水浊度，为动态控制和结束水反冲洗步骤的决策 提供科学依据，旨在使滤池既能被彻底冲洗干净，又可充分发挥节水效益。通过试验研究，对经验定时法和节水系统两种反冲洗控 制模式进行技术经济分析对比，计算得出年约节省３万余吨反冲洗水量，结果表明投用于制水量越大的供水厂，节水系统所产生的 节水、节能效果越显著。
关键词：Ｖ型滤池；水质浊度监控；反冲洗；节水；结束条件
结束语：本文研判经验定时法反冲洗系统容易产生水资源浪费或滤池冲洗不彻底的生产现状，提出一系列以直击痛点、挖潜增效为导向的技术措施。通过在反冲洗 排污渠位置加装水质浊度计，优化反冲洗算法流程， 辅以人机界面设计作为时间参数预设且能动态调整，节水系统经过实地水厂的生产性投用运行，证明既解 决高负荷滤池冲洗不彻底问题，提高抵御水质安全风险能力，又减少低负荷滤池不必要的反冲洗水量消耗，在保证滤池彻底冲洗干净的前提下实现节水节能目的，助力供水厂安全优质降本供水。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 047
陈欣宏，吴益雄，黄云． 一种基于激光切缝消音金刚石锯片的设计制作［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２０４－２０６
摘要：为研制出达到环保标准的消音金刚石锯片来取代传统金刚石锯片，依据激光切缝消音原理，通过在基体上设计一种改进型的U型倾斜消音缝，消音缝的形状为U形、倒U形按序交错叠加其一条U形臂而成，倾斜消音缝的缝隙宽度为0.3mm，采用了大族 激光的高性能光纤激光器进行切缝加工，缝隙中填充消音材料，制备工艺中采用加入超细预合金化的金属粉末的金刚石－金属键合 技术，来保证锯片的锋利度和耐磨度，制作出了一种消音金刚石锯片。对两种石材的切割噪声进行测试，所制作的金刚石锯片切割 噪声均低于80dm，达到了环保的标准。
关键词：金刚石锯片；激光切缝；消音
结束语：高性能激光器可提高基体切割消音缝的质量，因其切割精度变高，使切缝光滑、热影响区变小；锯片刀头设计为一种连续式的波纹状结构（即在基体外圆 周边缘上的刀头两侧面切割连续横截面呈方形的凹槽），并在基体外圆周切割圆孔均布结构，可起到排渣、散热、减震和降噪的效果，其切割噪声只有传统 锯片的1/2；基体消音缝主要作用是割断基体周边到中心的振动线，由于切缝的存在，噪声的声能变成动能，动能被填缝的消音材料阻隔和吸收，动能变成热能，基体的噪声被吸收和转化，使噪声减弱，在锯片基体上设计形状为Ｕ形、倒Ｕ形按序交错叠加其一条Ｕ形臂而成的倾斜消音缝，对噪声的抑制转化效果明显；基于此工艺制作出的消音金刚石锯片进行切割石材噪声测试，切割噪声低于80dB，达到环保标准。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 048
陈建华，荣智海． 基于数据融合的模糊综合评价法在电力设备中的应用研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２０７－２１０
摘要：以给水泵为例，介绍了一种从设备安全性、经济性、残余寿命３个维度评价设备可靠性的方法，克服了单一评价体系的弊端。设备安全性指标采用神经网络模型，通过数据之间的相关性预测设备参数在不同工况下的应达值，并根据实际值与应答值的差 值进行设备预警，将预警数量作为安全性评价指标，综合设备易损件的残余寿命与经济性分析结果采用模糊综合评价法对设备可靠 性状态进行评价。引用了设备零部件至整体的层次分析法作为权重选取方法，解决了以往设备可靠性评价过度依赖于专家经验，较 为主观且难以量化的问题。
关键词：电力设备；可靠性管理；数据融合；模糊评价
结束语：本文针对华润电力徐州铜山电厂设备可靠性管理的需求，介绍了设备可靠性状态评价的整体技术方案，并以给水泵为例，详细描述了数据融合与预处理 的方法，从设备安全性、经济性以及残余寿命３个维 度建立设备可靠性状态评价指标体系，采用基于隶属函数与权重层次分析法的可靠性评价模型对４台给水 泵设备进行了评价与结果分析。该应用实例充分证明了神经网络预测模型、威布尔分布统计模型以及模糊综合评价模型在设备可靠性状态评价中的实用性，克服了以往通过专家经验进行设备可靠性定性分析的诸多弊端，具有一定推广应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 049
张军海，莫向松，郭敬旺，等． 干式电力变压器凝胶固化炉的优化设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２１１－２１５
摘要：局部放电量是衡量干式电力变压器质量主要指标之一，局部放电量超标时，会影响变压器的运行寿命而危及用电安全。目前常用的凝胶固化炉在凝胶阶段时，沿线圈高度方向上的温度基本是一致的，凝胶时整个线圈同时释放出大量的应力，引起线圈开裂 和内部产生气泡从而造成局部放电量增加。因此根据环氧树脂的特性优化线圈的凝胶固化工艺，同时配合工艺对凝胶固化炉的结构 进行优化设计，保证凝胶固化炉满足优化后的工艺要求，达到沿线圈高度方向分阶段凝胶和分阶段释放应力的目的，最大限度地降 低树脂凝胶时释放的应力，避免线圈在凝胶固化时开裂和在线圈内部产生气泡，从而降低变压器的局部放电量。试验结果表明，采 用优化结构的倒梯度凝胶固化炉浇注的线圈，变压器局部放电量可以控制在５ ｐＣ以内，远远低于国家标准规定的１０ ｐＣ限值，可以 大幅度提高变压器的运行寿命。
关键词：变压器；倒梯度；凝胶固化；局部放电；开裂
结束语：采用传统凝胶固化炉生产的线圈，局部放电量可 控制在５～10pc范围，而采用优化结构倒梯度凝胶固 化炉生产的线圈，局部放电量均控制在5pc以内，远 远低于国家标准规定的10pc限值。本次研发设计的 倒梯度凝胶固化炉，性能稳定，温度控制精度高，凝 胶固化时，线圈底部、中部、顶部的温度误差范围实 际控制在± １ ℃ ，低于传统凝胶固化炉± ３ ℃的温度 误差，由于温度误差较小，变压器局部放电量的控制 更为稳定。 本次研发设计的ＳＣＢ13－4000／20干式电力变压器 采用优化结构倒梯度凝胶固化炉对线圈进行凝胶固 化，局部放电量实测值Ａ相为3pc，Ｂ、Ｃ相为4pc。该产品在非洲已经安全运行２年，运行状况良好。运 行１年后，对该变压器的各项性能进行了复试，局部放电量实测值和出厂时的数据保证一致，获得了用户 的好评，产品局部放电量达到国际先进水平，为公司 后续产品进入非洲市场打下坚实的基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 050
刘晓东，唐文川，刘培镇． 皱纹铜套屏蔽钢套钢丝铠装环保海底电缆的设计与实现［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２１６－２１９
摘要：近几年来，ＸＬＰＥ绝缘海底电缆技术已经很成熟并已广泛应用，海底电缆护层面临的问题：分相防水采用的是铅护套，对电缆的使用寿命是有效的，铅对环境的污染是很严重的；金属焊接护套可径向防水但没有皱纹，电缆的弯曲性能很差；用于通讯的海 底电缆有焊接铜套的径向保护，但是铜套没有皱纹。通过结构的优化设计，分相铜套和不锈钢护套采用皱纹技术，可以对电缆进行 双层的机械和防水保护。皱纹钢套为密封结构，实现了更强的阻水性能、机械性能。皱纹铜套屏蔽钢套钢丝铠装环保海底电缆同时 具备环保、利于敷设、弯曲性能优良等特点。通过工厂试验及用户反馈，证实了该结构海底电缆具有较大的发展空间和市场前景。
关键词：皱纹铜套屏蔽；皱纹不锈钢套及钢丝铠装；双层阻水；环保；弯曲性能
结束语：海底电缆作为实现人类社会能源优化配置的重要工具，具有较为广阔的市场前景。由于海底电缆运行环境的特殊性，其生产制造、安装敷设和运行维护成 为较复杂的系统性工程。海底电缆发生故障后，产生的后果十分严重，故障维护难度巨大，因此，海底电缆运行的可靠性至关重要。本文介绍的新型结构海底 电缆与传统的海底电缆相比具有如下特点。（１）铜电阻率小，以铜套代替铅套作为电缆的屏蔽层，大大提高了电缆承受故障电流的能力。（２）铜 套保证阻水性能，且相对于铅套机械性能较好，皱纹 结构进一步提高机械抗压性能和弯曲性能。（３）铜相对于铅来说密度较小，能够减小电缆重量，利于安装敷设。（４）没有铅污染，具有环保意义。（５）皱纹钢 套具备极佳的抗压性能，钢丝铠装保证电缆的抗拉性能，皱纹不锈钢套和钢丝铠装的组合结构可以应对海底的复杂运行环境，降低电缆故障率，提高电缆运行可靠性。（６）皱纹钢套为密封结构，与皱纹铜套组成 “双保险”阻水结构，提高电缆运行可靠性。（７）很 好的弯曲性能，重量轻，实现大长度生产。 综上所述，铜套屏蔽钢套钢丝铠装环保海底电缆可以取代传统的铅护套海底电缆，值得推广。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 051
王宁，张浩，陈海波． 可调节型液压缸检修工装的设计与应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２２０－２２２
摘要：为了解决海上平台基座式起重机的变幅液压缸发生故障后，现场无法得到快速、妥善检修的难题；从工作原理和结构进行深入分析，设计研究了一种便携式海上平台基座式起重机的液压缸检修支架。便携式液压缸检修支架包括至少２个相同前支架和至少２个相同后支架；前支架包括前支架底板、万向脚轮、调节柱总成，调节柱总成上部连接前支架承托架总成；后支架包括后支架底板、后支架万向脚轮、后支架承托架总成、后支架压紧装置等。便携式液压缸检修支架的研究，成功克服了海上平台现场无法检修 液压缸的多种限制，得到了广泛的应用，大大提高现场维修的施工效率，节约维修成本，提高施工安全性。
关键词：起重机；液压缸；检修支架
结束语：本研究设计从海上平台的特殊需求出发，针对现场空间小、无起重设备配合等难点问题，提供了一种海上平台用便携式液压缸检修支架，检修支架小巧便携，易于操作，能够克服海上平台现场无法检修液压 缸的多种限制，最终达到在海上平台现场完成变幅液压缸检修的目的，大大提高现场维修的施工效率，节 约维修成本，提高施工安全性。结合本文研究设计，便携式液压缸检修支架使用于任何一个海上平台，且能够适配全部海上吊机变幅液压缸，具有很强的推广应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 052
苏伟． 基于Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ的某天线副面支撑结构优化设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２２３－２２６
摘要：天线副反射面是卡塞格伦抛物面天线系统中的重要组成部分，而副面支撑结构在固定副反射面的准确位置中承担了不可或缺的作用。原有的副面支撑结构加工和装配工艺均较为复杂，费时费力。通过三维建模软件设计了一种加工简单、安装方便的副面支撑结构，并运用有限元分析软件，对其进行力学分析与计算。结果表明，新设计的副面支撑结构各项指标均满足使用需求；同时，优化设计后的副面支撑结构不仅在加工和装配工艺方面较原有结构大大简化，也减少了零部件的种类和数量。该副面支撑结构已成功应用于多台套的天线中，工作状态良好。
关键词：天线；副面支撑；有限元；优化设计
结束语：本文设计了一种新的抛物面天线副面支撑结构，包括结构模型和分析计算。 （１）运用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ三维建模软件，对天线副面 支撑结构进行了设计与建模，并通过软件对各零部件 的材料属性进行定义，计算出了各零部件的尺寸，为 后续分析计算提供支撑。（２）运用Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ有限元分析软件对上述副面支 撑结构模型进行简化、受力分析、网格划分、施加约束 与载荷，并对其进行了静力学分析与计算。经过有限元 静力学分析与计算，结果表明：优化后的新副面支撑结 构各变形参数均满足材料的应力指标和体系的使用需求。（３）新副面支撑结构大大简化了现有结构，在加 工过程中不但节约了材料的使用量，同时减少了材料 的种类，加工简单方便；在装配时，也大大减少了工作量。本副面支撑结构已成功应用于多台套相关天线上，如图１５所示，均工作良好。在设计优化过程中通过理论指导，结合以往工程经验，运用三维建模软件和有限元分析软件设计出多种方案，通过各种方案的对比和试验的方法最 终验证本设计方案的合理性。计算机仿真结果和实际使用情况均表明本次优化设计合理可行，解决了原有结构质量太大，加工和装配均不便的问题。本研究在解决工程问题的同时，也为后续相关研究提供一定参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 053
林海坤． 一种电梯导轨参数测量仪的研发［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２２７－２３０
摘要：电梯导轨是电梯的重要组成部分，其轨距偏差、安装质量是影响电梯安全性和舒适性的重要因素之一。为了解决电梯导轨参 数传统测量方法中存在的测量操作繁琐、精度低、难度大等缺点，基于ＣＣＤ传感器、激光垂准仪、单片机控制模块、蓝牙传输模 块等研发了一种电梯导轨参数测量仪，主要由主动测量装置、随动测量装置、主控制器、上位机等４部分组成。基于VisualBasic6.0软件开发了一套可进行同类型、不同尺寸电梯导轨测量的上位机，通过对测量的数据进行导轨三维实体建模并进行算法处理分 析，可获得导轨轨距偏差、垂直度偏差、平行度偏差等数据。通过现场的检验比对表明，该电梯导轨参数测量仪的测量精度达到0.１ ｍｍ，提高了检验员在导轨检验时的安全性和准确性。
关键词：导轨；ＣＣＤ；激光；Visual Basic
结束语：随着科技的发展，高层建筑的增加，电梯的速度也在逐渐加快。同时对电梯乘坐的舒适性和安全性也有了很高的要求。该测量仪通过采用ＣＣＤ 模 块、激光与上位机相结合的测量方式，获得电梯导轨的轨距、垂直度、平行度数据与现场检验进行对比具有较高的准确性，能够较为可靠准确、安全高 效地完成电梯导轨参数的测量，有效提高了电梯导轨参数测量的效率，有效提高了检验员在导轨检验时的安全性和准确性，具有广阔的应用前景和良好的社会效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 054
刘承志，徐亚玲，石丽杰，等． 半潜式平台压载控制系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２３１－２３４
摘要：压载控制系统是半潜式平台的一个重要组成部分，通过控制和监测半潜式平台在装载和卸载过程中压载水量的变化，进而保证半潜式平台的稳性，对于保障平台的安全性和提高调载工作效率方面具有重要的作用。介绍了一种以ＷｉｎＣＣ组态软件和ＰＬＣ为 核心控制器的压载控制系统，集数据采集、数据处理、设备操作和上位机界面监测于一体，通过上位机与下位机的信号传输，实现 阀门的自动控制。相比于传统的人工操作阀门的方法，压载控制系统的应用可以大大节省人力以及时间成本，提高压载效率。通过 相关调载试验表明，下位机程序运行稳定，上位机呈现的画面直观明了，具有良好的人机交互性。
关键词：半潜式平台；压载控制系统；ＷｉｎＣＣ组态软件；ＰＬＣ；人机交
结束语：本文研究的半潜式平台的压载控制系统能够实现 对各压载舱的液位、各立柱吃水液位等数据的实时采 集，采集到的信号传输到ＰＬＣ控制器进行处理用以对 系统的排载水泵和电液阀门的控制。基于ＷｉｎＣＣ组态 软件设计的上位机监测界面具有良好的人机交互界 面，除了能够实时监测系统的运行状态外，通过发送 控制指令到ＰＬＣ控制进而控制相关设备的运行。该压 载控制系统集自动控制与监测于一体，具有良好的稳定性，大大节约了人力成本，提高了整个平台的自动化水平。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 055
张春喜，何啸雷． ＭＡＧＮＥＴ电磁场仿真在复杂干式变压器阻抗计算中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２３５－２３８
摘要：利用专用的电磁仿真软件ＭＡＧＮＥＴ对轴向双分裂和大容量等复杂干式变压器进行了不同运行工况下的磁场分析和验证。基于场路耦合法根据需要模拟的工况建立合适的２Ｄ或３Ｄ等效模型，并利用正确的等效电路和边界条件对变压器的运行工况进行有 限元分析模拟，最终通过能量法或电压法得到相应工况下变压器的阻抗。实际测试结果表明该方法的计算精度可满足产品实际要求，可使用ＭＡＧＮＥＴ对干式变压器的阻抗进行仿真计算和设计改进。
关键词：ＭＡＧＮＥＴ；电磁场；仿真；干式变压器；阻抗；计算
结束语：在针对特殊变压器时，结合变压器运行工况和其 特殊的结构特点，利用ＭＡＧＮＥＴ进行建模可通过有限 元方法对变压器在实际运行工况条件下的状态进行模 拟仿真，从而得出较为准确的参考值以协助设计。从 结果上看，本文通过对例Ａ （双工况运行多绕组变压 器）和例Ｂ（非等容量轴向双分裂变压器）进行二维 和三维磁场模型的耦合计算，得到仿真的变压器阻抗 和电流分布的参考值，不管是２Ｄ法和３Ｄ法其结果与 实测值的对比均可将误差控制在３％以内，当两者结果一致时其准确度更高，因此可表明ＭＡＧＮＥＴ在具有 复杂漏磁场的干式变压器阻抗模拟仿真领域可为变压 器的设计提供可靠的参考。MAGNET电磁仿真除了对 变压器进行阻抗模拟计算外，还可以进一步用来研究 分析漏磁场引起的杂散损耗，从而避免结构件局部过热并降低产品成本。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 056
曾杰华，梁健． 基于重型装备室内搬运及移位的组合式气力搬运装置设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２３９－２４１
摘要：对现有的室内大型装备的搬运方式的优缺点进行了阐述，并针对其缺点自主研发出一种组合式气力搬运装置。设计了一个可前后卯榫链接，上下喷气的气力发生单元，然后再由多组的气力发生单元联成一个承托面，再由承托面向上喷气支撑重物，最后通 过不同的姿态控制来实现重物的前后运动及转向。详述了装置的设计方案、关键结构及技术原理。设计的装置有体积小、操作简 单、转向灵活、不损伤地面、性价比高等优点，适用于重型装备的室内搬运及移位。
关键词：搬运；组合式；气力；设计；原理
结束语：本设备在装备的搬运过程中可针对不同的设备进行自由组合，以适应其不同的搬运尺寸；可通过组合不同的结构形状对设备进行掉头及转向；可通过气力 抬升减少设备行进中的摩擦力，便于搬运；通过针 对性设计的气垫装置减少对地面的压强，可实现搬运 对地面的零损伤，同时搬运中对地面的要求极低，可以是粗糙的毛坯水泥面或沙石面。故能解决现有各种方式在搬运中存在的问题，具有非常广泛的应用前景.
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 057
徐磊，张美丽． 可移动浮式ＬＮＧ传输平台方案研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２４２－２４５
摘要：针对现有LNG传输码头的限制、岛礁供气需求、LNG船与码头兼容性不匹配等问题，通过常规LNG传输方式的不足分析和无码头LNG传输的新型案例分析，提出了一种不依靠码头栈桥的三角形浮式LNG传输平台。对平台功能、船型与布置特点、系泊方式、软管与脐带缆储存、设备配置要求及其优势与特点进行了分析研究，结果表明，这种方案能够距岸约1km实现LNG无码头传输，值得工程借鉴。
关键词：ＬＮＧ传输平台；无码头；三角形；系泊
结束语：常规ＬＮＧ码头传输，选址要求高、工程量大、费 用高、审批时间长、工程周期长。本文通过多立柱式 ＬＮＧ传输平台、半潜式ＬＮＧ传输平台、ＬＮＧ转接驳，３个新型案例的分析引入，提出了一种三角形浮式 ＬＮＧ传输平台。与常规岸站不同的是，该平台不需要 靠泊码头，通过该平台可实现约1000ｍ以内ＬＮＧ船 向岸端的ＬＮＧ传输，船型简单，平台上不配置主要设 备，遥控操作，能实现500～12000ｍ３/ｈ的ＬＮＧ 传 输，可适用５ｍ及以上水深，对不同规模的ＬＮＧ船传 输具有普遍适用性。适用作业条件约为２ｍ 有义波 高。与常规ＬＮＧ传输相比，本方案可移动、成本低、工期短、结构简单、易于建造、设备配置简易、可智能无人化操作，为将来不宜建站的区域提供了一种 ＬＮＧ传输可行思路，后续可进一步对平台关键部件进行深入研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 058
郖冠星，张健飞． 高过载配电变压器设计要点及其经济性能分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２４６－２５０
摘要：高过载配电变压器具有节能环保、无功损耗低、空载电流小、抗突发短路能力强等良好性能，在年平均负荷低、负荷季节性强、负荷波动大的农村电网中的应用越来越广。根据高过载的性能要求，分析了高过载配电变压器的设计思路及要点和绝缘材料对高过载性能的影响，基于此试制了样机，并对其进行过负载曲线温升计算验证和过负载能力试验验证其高过载性能。依据标准中推 荐的综合能效费用的计算方法对高过载配电变压器进行经济性能分析。结果表明，提出的高过载配电变压器的设计思路具有可行性和经济性，为高过载配电变压器设计和推广应用提供参考。
关键词：高过载配电变压器；绝缘材料；验证；经济性能
结束语：本文在分析了高过载能力配电变压器的设计思路及要点、绝缘材料选用对高过载的影响，并进行了样机试验验证和高过载在全寿命周期内的经济性能研究分析，得到的主要结论如下。（1）通过样机试验验证，本文所论述的设计思路及要点、绝缘材料的选用都是合理的，这种变压器能满足标准所要求的过负荷运行能力。（2）从全寿命周期内的综合能效费用计算分析，高过载配电变压器在标准要求的过负载曲线运行情况下具有较明显的经济优势，可在农村配电网中大力推广应用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 059
陈建华． 上供粉激光烧结装置的研究及应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２５１－２５３
摘要：从料缸供粉铺粉车单向铺粉的基础上，根据快速成型的需求，提出了上供粉双向铺粉的设计思路，对上供粉结构与铺粉系数 关系进行研究及应用。通过对成型材料的性能分析，得出供粉装置的材料选用及后处理办法，通过试验证明方案的可行性。从成本 和占用空间的思路出发，单缸替代双缸的设计思路，降低了生产制造成本，缩小了设备体积，方便了设备的运输。并通过激光烧结 成型过程中的反复测试及分析，根据分析数据获得了合理的铺粉系数，使得成型过程中高效铺粉，快速成型。通过供粉缸铺粉与上 供粉结构的对比分析，结果表明上供粉从结构和成型时间上取得了优势，简化了设计结构，提高了成型效率。 关键词：上供粉；铺粉系数；单成型缸；激光烧
结束语：本文介绍了上供粉激光烧结装置的研究过程及应用分析，通过对上供粉激光烧结装置的研究及论证，验证了此供粉形式的可行性及可靠行。上供粉 装置操作上可实现不停机加粉，可持续进行打印工 作，提高了零件的打印成功率。通过研究发现，本装置可用于不同型号的设备，且安装维护方便，可进行模块化应用，方便后期的拓展研发及应用。研究表明上供粉装置在一定程度上提高了成型速度，降低了生产制造成本，为后期其他型号设备的研发奠定了基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 060
凌斌，廖新明，陈钧怀． 一种光学防抖马达自动烘烤设备设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２５４－２５７
摘要：目前光学防抖马达组装点胶后的烘烤工艺基本以人工手动放入烤箱为主，故其效率低下，产品质量不稳定，并存在一定的安 全隐患。针对此问题，设计了光学防抖马达自动烘烤设备。结合先进工业技术，采用一定的机架机构、部品运送机构和电气设备， 研究光学防抖马达自动进入烤箱烘烤的方法。解决了光学防抖马达组自动定位精度、受台移动时其位置精度等问题，设计了独特的 夹取机构及专用马达放置治具，实现了光学防抖马达自动烘烤，降低了企业生产成本，提升了光学防抖马达的品质。
关键词：光学防抖；自动烘烤；烤箱温度；部品运送机构；夹持组件
结束语：本文设计了一种自动烘烤设备，包括机架以及设于机架上的烤箱和部品运送机构，烤箱设有烤层，部品运送机构包括部品夹持组件以及夹持驱动组件，夹持驱动组件驱动部品夹持件移动至烤层内；通过烤箱自动对部品烘烤时间进行规划，确保烘烤时间的精准，通过部品夹持组件对部品进行夹持，并通过夹持驱动组件驱动部品夹持组件移动，将部品运送至烤箱内烘烤或将部品由烤箱内移除，保护技术人员避免被 烫伤。该设备解决了光学防抖马达点胶后手动烘烤生 产效率瓶颈问题，实现了光学防抖马达烘烤自动化,为目前市场上有众多烘烤工艺设备提供一类创新的参考，同时也为以后更专业的相关设备研究开发做铺垫。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 061
周建，温鹏，李楷东，等． 中压交联聚乙烯绝缘电缆绝缘偏心度的控制［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２５８－２６２
摘要：绝缘偏心度的控制一直是中压电缆制造过程的产品质量、制造成本和工艺控制的难点，是输配电作业采购中的重要关键指标 之一。通过分析三层共挤绝缘层在生产制造、材料选用、工艺工装中形成偏心的潜在因素，结合产品技术规范要求，进行数学建模 计算，制定产品工艺参数关联性适配表，用于指导绝缘层偏心度的有效控制。经长期实践表明，产品偏心度控制得到提升，制造成 本降低，直接创造经济效益。
关键词：中压；交联聚乙烯绝缘；偏心度；控制方法
结束语：本文对中压交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘偏心度的形成因素及其纠正有效措施做了详尽分析，利用绝缘 厚度和偏心度及其要求建立数学关系，制定出详细偏 心度、标称值和工艺厚度指导值的设定和工艺加工裕度之间关联性适配的作业方案。经过长期实践检验，实现了绝缘线芯的偏心度控制在５％以内的目标，指标明显优于国家标准要求，提高了产品质量，节省了生产成本，降低潜在的质量风险承诺，完全满足了客户商品采购的优品要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 062
沈海燕． 电梯曳引机制动装置的设计与实验研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２６３－２６５
摘要：曳引机制动装置在保障电梯运行安全方面发挥着非常重要的作用。为了提升电梯运行的安全性和可靠性，对曳引机的制动装 置的结构进行了优化改进。在介绍传统电梯曳引机鼓式制动装置结构及其工作原理的基础上，分析了手动松闸结构在实际操作时存 在的安全隐患问题。在此基础上对手动松闸结构进行优化改进，将一套松闸扳手和转轴改为两套松闸扳手和转轴，同时将松闸转轴 截面由矩形改为底边为锐角的等边三角形。采用这种冗余设计显著提升了结构的可靠性。根据制动装置设计方案制作了实验样机， 并对其开展了５００次的实验工作，发现改进后的手动松闸结构运行可靠、稳定。通过对制动装置的结构优化，使得电梯的安全性得 到显著提升，具有重要的实践意义。
关键词：电梯；曳引机；制动装置；手动松闸
结束语：曳引机制动装置是电梯中的重要构成部分，在保障电梯安全方面发挥着举足轻重的作用。一旦电梯出现紧急情况，比如停电时，制动装置即可启动对电梯 进行制动，确保电梯箱内人员的安全。对于传统的鼓式制动器，其手动松闸结构在实际操作时存在一定的缺陷问题，有一定的安全隐患。为了提升制动器运行的可靠性和安全性，将原有的一套松闸扳手和转轴改 为两套松闸扳手和转轴，同时将松闸转轴截面由矩形 改为底边为锐角的等边三角形。此优化改进方案使得手动松闸操作过程的安全性和可靠性得到显著提升。 根据优化改进方案制作了对应的样机，并开展了５００次实验工作，发现该结构达到了预期效果，验证了结 构的可靠性和安全性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 063
韩庆胜． 基于垃圾房的同步带升降投口设计分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２６６－２７０
摘要：垃圾分类回收房是用于垃圾分类回收的容器，是一种方便人们投放垃圾的设备，能降低垃圾处理成本，但在实际使用中，存 在将垃圾桶盖掀起再投放垃圾不便而导致的垃圾随意投放问题。针对此情况，设计了一种方便人们投递的投口，当人走到垃圾房前 时，投口能自动快速打开；当人们离开垃圾房后，投口能自动快速关闭。介绍了智能垃圾房的总体结构，对投口传动机构选型和同 步带升降投口机构进行了详细阐述，并设计了防夹手功能，安全可靠，具有广阔的应用前景。
关键词：垃圾分类；投口；同步带升降投口
结束语：垃圾分类回收房能让更多的居民参与垃圾分类回收，能加快完善生活垃圾分类收集，关系到城市的精 细化管理，关系到建设城市美丽文明。垃圾分类回收 房的投口非常重要，通过以上同步带升降投口设计， 当人走到垃圾房前时，投口能自动快速打开；当人离开垃圾房后，投口能自动快速关闭。在投递过程中 不会夹到人手，安全可靠。当夹到人手时，投口能自动上升，确保人的安全，其安全性高、反应速度快且 性能可靠。该产品在垃圾分类行业垃圾房中具有广阔的应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 064
陈颖芳． 电梯制动器失效形式探究［Ｊ］． 机电工程技术，2021,50(12)271-273
摘要：对于电梯而言，其安全运转的关键在于制动器，持续提供能量，预防电梯出现溜梯的情况，保证电梯能够按照标准制动平稳 地停靠在规定的位置。因此，分析了电梯制动器工作原理及检验检测中易出现的机械和电气方面的故障。机械方面可能出现机械卡 阻、制动轮或制动闸瓦表面出现麻点、油污、粉尘和制动弹簧制动力不足等故障。电气方面可能出现制动电阻失效、微动开关失效 或者接线错误、接触器或者继电器粘结等常见故障。根据实际检验，分析了机械和电气方面引起的两起制动器故障。机械方面主要 是由于制动轮表面出现了严重的麻点和凹痕，这将引起电梯制动器的制动力不足，极端情况下可能出现溜梯。电气方面主要是由于 制动电阻丝断裂，导致在制动耗能时无法达到预期效果，从而出现制动失效情况。
关键词：电梯；制动器；检验
结束语：综上所述，在电梯安全运行中，电梯制动器装置尤为关键，可有效降低运行危险，预防电梯事故的出现。所以，日常工作中应加强其检测，确保电梯制动 器装置处于正常状态，进而保障电梯安全。检验人员 在检验检测时应该区分属于机械或者电气方面的故障，并针对两者可能出现的故障进行逐一检查，针对 性地设计检验检测方案，将事故消除在萌芽中。对于 维保人员在日常维保时更应该针对机械和电气设计专 门的保养方案，防止制动器出现故障而引起事故。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 065
陈官顺． 限速器安全钳联动试验的失效分析及探讨［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２７４－２７６
摘要：限速器安全钳结构作为电梯安全系统当中不可或缺的一部分，是电梯运行的最后一道安全保障措施，关系到电梯运行的安全 性及乘梯人员的切身利益。阐述了限速器安全钳的工作原理，同时从限速器钢丝绳打滑、限速器棘爪不能卡住棘轮和电气开关不动 作等３个方面对限速器安全钳联动试验失效问题进行了全面分析，最后对检验过程中碰到的一则案例进行分析。该案例主要是限速 器夹块与钢丝绳间隙不当导致限速器钢丝绳打滑造成限速器安全钳联动试验的失效，在分析的基础上针对限速器安全钳联动试验失 效提出几点应对措施与建议，为后期的检验提供参考。
关键词：电梯；限速器安全钳联动试验；失效问
结束语：限速器安全钳结构作为电梯安全系统当中不可或 缺的一部分，是电梯运行的最后一道安全保障措施， 必须要严格按照要求开展限速器安全钳联动试验，而 限速器钢丝绳打滑、限速器棘爪不能卡住棘轮和电气 开关不动作是产生限速器安全钳联动试验失效主要问 题，针对引发失效问题的诱因进行全面地分析，结合 检验过程中碰到的限速器夹块与钢丝绳间隙不当导致 限速器钢丝绳打滑造成限速器安全钳联动试验失效的 问题制定针对性的解决策略，通过科学合理的检验工 作、维保措施，切实保障限速器安全钳联动设施的稳定运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 066
刘峰． ５Ｇ基站天线模块焊接一体化夹具设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （１２）：２７７－２８１
摘要：通过分析５Ｇ基站天线模块的工艺及要求，可以看出５Ｇ基站天线模块是由校准网络板组件、反射板组件、功分网络板组件、 多个隔离条、多个振子等组成，振子体积小，数量多，成品集成度高，不仅振子和功分网络板组件的连接焊点多，且位置互相遮 蔽，同时功分网络板组件、校准网络板组件和反射板组件、振子等元件连接更紧密，模块元件之间空间有限，使得各元件的焊接问 题成为了解决５Ｇ基站天线模块小批量生产的关键。针对存在的问题，根据现有的生产规模、组织形式，使用热风式回流焊炉等设 备，通过设计５Ｇ基站天线模块焊接一体化夹具，逐步将校准网络板组件、反射板组件、功分网络板组件、多个隔离条、多个振子 装配在焊接一体化夹具上，一次性地完成各个焊点的焊接，保证了各个焊点的焊接质量，同时也能保证生产效率满足生产需求。
关键词：５Ｇ天线；夹具；回流焊接；焊接一体化
结束语：本文展示了５Ｇ基站天线模块焊接一体化夹具的设计过程，是综合运用所学知识并结合生产实际，设计完成的工装夹具。首先按要求分析产品，根据产品 特点确定合理的工艺流程，然后根据实际小规模批量 生产的情况，并结合现有设备品种、规模，设计出合 理的适应相关要求的夹具结构，使５Ｇ基站天线模块 的焊接工作实现了一体化的焊接操作，保证了焊接的质量和生产效率，不仅较好地解决了５Ｇ基站天线模块小批量生产的问题，也是创新地采用热风式回流焊 炉配合一体化焊接夹具实现批量化生产。对于类似结 构的５Ｇ基站天线模块以及对应于后续大批量生产， 甚至采用人机协作的模式需要提供的装配焊接夹具提 供了有益参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 067
沈钻科. 基于FANUC数控系统模拟主轴功能的改进设计［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：282-285
摘要：主要研究了FANUC0I-F系统数控机床采用模拟主轴的硬件连接和模拟主轴PLC控制程序的编制，改进和实现了数控设备使用不同的操作方式对模拟主轴进行调速的控制方法。针对使用模拟主轴数控机床的优点，确定了使用模拟主轴数控机床的硬件构成。从使用模拟主轴数控机床信号的定义、手动与自动工作方式下主轴正转、反转方向和停止进行控制程序设计。根据主轴加速和减速信号的组合原理，讲解了使用倍率开关调整主轴加减速度的PLC程序的编制和改进设计后使用按键开关调整主轴加减速度的PLC程序的编制。经过对模拟主轴PLC程序的编制与设计，实现了倍率开关和按键开关对模拟主轴进行调速的功能。
关键词：PLC程序；模拟主轴；倍率开关；按键开关
结束语：本文研究了FANUC0I-F系统数控机床模拟主轴的硬件连接，从数控机床信号的定义、主轴加速和减速信号的组合原理，改进编制了数控设备不同操作方式对模拟主轴进行调速的PLC程序，实现了倍率开关和按键开关对模拟主轴进行调速的功能。随着自动化设备应用越来越广泛，改进设备的控制程序，提高设备的使用可靠性，正是符合绿色制造，可持续发展的基本方针。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 068
何佳源，吴升帆. 螺纹盘条生产工艺分析及优化［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：286-288.
摘要：通过分析高速线材生产线上生产螺纹盘条所需要开发的生产技术和生产工艺，对在螺纹盘条生产中较为关键的控制轧制工艺、控制冷却工艺和微合金化等对产品性能的影响展开阐述。通过对预设定工艺对产品外形尺寸、力学性能及金相组织的影响程度进行检测分析，对试生产中出现的纵肋控制不好，偏宽、负偏差过大，屈服强度不明显等问题，提出了一系列生产工艺优化策略，对成品孔型进行优化设计，调整了成品负偏差量，增加刻肋深度，适当提高吐丝温度等方法，成功开发了符合新国家强制标准的小规格螺纹盘条。研究结果表明，通过生产工艺分析优化，在不需要较大的新设备投资情况下利用现有高速线材生产线可生
产小规格螺纹盘条，其具有表面质量好、尺寸精度高、性能优良等优点，生产效率也比棒材生产线高。
关键词：螺纹盘条；高速线材轧机；控制冷却；工艺分析
结束语：通过对高速线材轧机生产螺纹盘条的轧制参数负荷校核、生产能力的计算、微合金化、孔型设计、导卫及夹送辊设计、控制轧制工艺、控制冷却工艺、时效作用等一系列生产技术和生产工艺的研究及优化，韶钢高速线材厂取得了 HRB335/335E、HRB400/400E、HRB500/500E等规格螺纹盘条国家颁发的生产许可证。从而也证明利用高速线材生产线生产 ? 6.0~ ? 10 mm小规格螺纹盘条是完全可行的。相较棒材生产线而言，在高速线材生产线上生产的小规格螺纹盘条不但具有表面质量好，尺寸精度高、性能优良等优点，而且具有更高的生产效率。基本上也不需要较大的新设备投资和设备改造，具有投资少、见效快的优点且促进了建材产品的升级换代，也有良好的社会效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 069
冯广智，叶言明，沈华明，等. 激光微钻孔技术综述［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：289-293.
摘要：激光微钻孔技术作为激光加工技术的重要分支，目前已广泛应用于各个生产领域。从激光加工技术的优点和激光微钻孔技术的原理、发展、应用4个方面介绍和归纳了目前国内外对激光微钻孔加工技术的应用和主流研究方向。总结归纳激光加工技术的优点，阐述了激光微钻孔技术在行业内的应用以及其巨大的市场前景。对激光微钻孔工艺的发展历程进行调研，总结归纳了激光微钻孔技术的特点以及各个阶段激光微钻孔工艺的改良优化历史，以及相关工艺参数指标的突破。最后介绍了激光微钻孔工艺的技术原理和常见的激光微钻孔工艺的实现方式，介绍了激光微钻孔工艺在航空工程、PCB加工和生物医疗行业的应用。为激光微钻孔技术的推广应用提供技术支撑。
关键词：激光微钻孔；激光加工；综述
结束语：本文从激光加工技术和激光微钻孔加工技术进行综述，阐述了激光加工技术的优势以及激光微钻孔加工技术的原理、发展历程和应用途径。在加工原理部分详细阐述了激光微钻孔工艺过程中激光和物质的作用方式，对激光微钻孔加工技术的主流研究突破方向和未来发展进趋势进行了展望。本文认为，激光微钻孔工艺除了在上述领域能够实现高质量、高可靠性的钻孔。通过调节工艺参数、工艺平台、激光器的类型和激光参数，可以将激光微钻孔技术向更为广泛的领域进行推广。同时镭通激光将继续致力于激光微钻孔工艺设备和工艺水平的提高，同时配合开发应用于不同加工场景、加工要求的激光微钻孔工艺平台。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 070
卢文东，曾爱平，李志宏. 全自动平面口罩机质量状况分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：294-297.
摘要：佩戴口罩是目前人民群众预防新型冠状病毒的主要途径之一，口罩生产设备的质量直接关系到口罩的产能、质量和生产安全。介绍了新冠疫情以来口罩机行业的现状，并结合全自动平面口罩机的结构特点，对其使用性能和机械安全的质量状况进行分析；指出在使用性能方面，主要存在口罩片滚切不齐、多切、少切、斜切、鼓形切边、波浪切边及耳带错焊、漏焊、耳带纠缠等问题；在机械安全方面主要存在不符合机械安全通用标准的情况；同时分析了造成这些问题的主要原因并提出了改进建议。为口罩机行业的生产提供借鉴和参考，以提高这类设备的整体质量水平。
关键词：口罩机；使用性能；机械安全；质量问题
结束语：本文全面介绍了新冠疫情以来口罩机行业的现状，并结合全自动平面口罩机设备的结构特点，对其使用性能和机械安全的质量状况进行分析，并提出一些改进建议，总结如下。（1）使用性能方面，全自动平面口罩机口罩成型部分主要存在口罩片滚切不齐、多切、少切、斜切、鼓形切边、波浪切边等问题，同时偏移量大小随机出现，无法通过调节设备达到稳定生产，耳带焊接部分主要存在错焊、漏焊、耳带纠缠等问题。其主要原因：滚切位置不齐是设备设计生产时没有整体考虑设备运行过程中布料张力变化问题，以及调节装置在运转过程中的不稳定，无法保证布料的始终张紧造成的；耳带错焊、漏 焊、耳带纠缠是口罩在料槽中的位置发生偏移造成的。建议在设备中增加布料张力控制装置和自动纠偏装置，同时在送料机构中增加压料装置来克服上述现象。（2）机械安全质量方面，全自动平面口罩机主要存在6类项目不符合机械安全通用标准的情况，涉及电击防护、等电位联结、操作板和引入电源线端接法和切断开关、操作板和安装在机械上的控制器件、控制电路和控制功能、上下肢触及危险区安全距离。其主要原因是机械设备生产企业对机械通用安全标准不熟悉和缺乏正确的理解及安全意识比较薄弱等原因造成的，建议按照机械通用安全标准在口罩机设备上规范设置开门断电装置、接地装置、急停装置和运动部件防护装置等机械和电气安全措施。口罩的生产经历了人工手动缝制到分散加工，再到全自动化生产线的过程，口罩机的结构也向着简单化、智能化、高产能的方向发展。建议生产企业把重点放在新一代的高速化、智能化口罩机的研制和生产上，这种设备使用伺服控制、自动纠偏、张力控制、柔性 AI 视觉等先进技术，自动化程度高、安全性好、使用性能更稳定。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 071
陆奶妹. 电梯限速器安全钳的案例分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：298-300.
摘要：电梯运行安全事关人民群众的根本利益，电梯限速器安全钳是电梯运行系统中的重要部件。限速器常见的有摆锤式和离心式两种，阐述了电梯限速器安全钳的工作原理，通过检测轿厢的运行速度，并根据速度判定来决定限速器的是否动作。分析了限速器-安全钳的检验流程；针对检验中遇到的两个案例进行分析，案例一限速器故障是由于限速器日常使用时产生了变形以及部件的缺失导致的限速器-安全钳联动试验失效；案例二则是日常检验时最常见的，限速器楔块磨损导致限速器上的钢丝绳无法可靠被夹紧在限速器上，钢丝绳无法制动，从而导致安全钳连杆机构无法可靠提起并将轿厢制停在导轨上。通过对案例分析，为后期检验工作提供参考。
关键词：电梯；安全钳；限速器；定期检验
结束语：电梯安全是当前公共安全的重要内容之一，在长期高强度运行中，电梯的限速器安全钳等关键部件会出现各种功能故障，其中最典型的就是超速和失控。通过定期检验对限速器、安全钳进行重点故障排查并及时维修，可有效降低电梯事故发生率，本文通过对两个案例的分析，发现限速器的故障一般都出在其机械机构上，包括其离心甩块结构的机械变形和与钢丝绳相互作用的楔块上，特别是由于楔块磨损或者老化导致无法夹紧钢丝绳的故障最为常见，应引起重视。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 072
罗广恒，李志宏，尹志宏，等. 口罩用聚丙烯熔喷布生产设备常见质量问题分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：301-303.
摘要：生产口罩的关键材料为聚丙烯熔喷布，熔喷法是生产该材料最主流的生产工艺。受新冠肺炎疫情影响，2020年初口罩需求量激增，导致其关键材料—聚丙烯熔喷布供不应求，价格波动剧烈，不少商家转行生产聚丙烯熔喷布。同时，不少机械厂也转行生产熔喷布生产设备。然而，由于该类机械厂经验及质量水平不足，导致这些企业所生产的熔喷布生产设备的质量普遍较差。而使用方缺乏生产经验，对于一些常见问题无法解决。因此，针对聚丙烯熔喷布生产设备的质量纠纷层出不穷，大量不达标聚丙烯熔喷布的出现也会造成社会资源浪费和资金流失。为解决上述矛盾，从设备安全和性能两个角度出发，分析聚丙烯熔喷布生产线的常见质量问题，并试探性地给出一些解决问题的建议。
关键词：口罩；聚丙烯熔喷布；质量问题
结束语：本文从设备安全及性能角度分析口罩用聚丙烯熔喷布生产设备在生产过程中常见的质量问题，设备常存在的安全问题包括机械安全隐患、电气安全隐患、热安全隐患，常存在的性能问题包括物料外溢、产品过滤率不达标。对于机械安全隐患，可加上相应安全防护装置；对于电气安全隐患，可对外露导电部件及可能产生静电的区域接地，并配备过电流、过载保护装置；对于热安全隐患，在其热表面包覆绝热材料隔热，因操作原因不能隔热的则应加上警告标示；对于物料外溢问题，应对设备配备换网装置及过压保护装置，换网装置须定期更换滤网；对于产品过滤率不达标问题，可根据生产工艺对原料配方加以调整，此外，应使用设计及精度符合要求的熔喷模头。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 073
陈必添.电梯控制柜故障诊断及排查措施［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：304-306.
摘要：控制柜在电梯的控制系统中是一个非常重要的组成部分，控制柜内主要由电梯的回路、主控板、控制系统、电气元器件等组成。对电梯控制柜故障进行诊断是电梯故障检测的重要部分，能够有效确保电梯控制柜的功能检测合理性和全面性。通过对电梯控制柜进行概述，根据实际检验中遇到的控制柜相序故障、继电器故障、线路接线故障等案例进行分析，指出以上几种案例引起的危害，特别是继电器故障案例，造成继电器异响是由于触头接点有严重锈蚀和黑色附着物，这会导致触电电流减少，使得电磁吸力减少，这样会在自复位弹簧的作用下导致吸合不紧，会连续异常声响。根据案例中碰到的问题提出电梯控制柜故障的诊
断方法：断路故障检查方法和短路故障检查方法。以此来保证控制柜的正常运行，保证电梯能平稳运作，也为控制柜的维修提供参考。
关键词：电梯；控制柜；故障诊断；排查措施
结束语：降低电梯故障的发生概率能够更好地维护好广大人们的生活秩序，保证国家社会的和谐安定。对于电梯控制系统来说，控制柜是一个非常重要的部件，控制柜整个设计过程非常复杂、技术难度较高，平时发生故障的概率也较高。本文针对平时检验时遇到的控制柜内相序保护失效的案例进行分析，介绍其危害性；针对继电器异常情况进行分析，发现导致异常情况的原因是线圈故障和触头故障引起的；针对一则人为使线路裸露引起安全隐患的情况进行分析，分析其产生的危害。从以上案例分析可以发现控制柜故障的产生容易引起电梯非正常使用，需要高度注意控制柜的保养。最后介绍了两种控制柜的故障诊断方法，为故障排除提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 074
杨 帆. 新技术、新产业、新业态、新模式下数字技能类职业技能等级评价研究［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：307-309.
摘要：从新技术、新业态的涌现到新消费的扩展，从新就业、新产业的创造到数字化的发展，中国经济出现了一系列新特点、新趋势、新机遇的新经济模式。新产业数字经济的迅猛发展需要数字技能人才的支撑。分析数字技能发展对人才的新要求和挑战、对构建中的职业技能等级评价提出更高新要求，提出我国职业技能等级应创新性构建适应数字经济发展的数字技能人才评价模式，通过行业技术研发应用主体建立更加市场化的评价标准和产业链的贯通，广泛开展人才评价，引导和提升从业人员的数字技能及数字素养，弥补数字技能劳动力供需缺口，探索数字技能类职业专业人才培养的新举措，促进数字经济时代新职业教育和培训评价的高质量发展。
关键词：数字技能；职业技能等级评价；职业教育
结束语：数字化技能发展是科技、产业、行业、企业等多方协同的结果。数字技能类职业技能等级评价，应以行业技术研发和应用主体为核心，形成以产业链上下游伙伴关系为纽带的组织关系。政府作为政策设计的规划者和规则的制定者，要发布合作规划和行动指南，为主体与主体之间、主体与伙伴之间的合作制定规范规则，形成责任共担机制。同时实施监督者的角色，规范各主体合作组织行为，引领数字技能类职业人才评价有序与高效地开展，引导产业健康发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 075
李秀鳐. 曳引机制动器的检验分析及探讨［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：310-313.
摘要：电梯的不断普及给人们带来了极大便利，已经成为人们日常出行的必需设备。但电梯在运行中也存在多种故障，尤其是制动器的失效可能对乘梯人员的人身安全构成巨大的威胁。曳引机制动器是保障电梯安全运行的核心部件，但其在长期连续使用状态下，制动器的制动效果和响应速度等性能都可能下降，引发电梯轿厢运行不稳或制动失灵，存在安全风险，因此加强制动器的检验非常必要。阐述了曳引机制动器的结构形式及主要功能，分析了存在的常见问题，对制动器的检验以及检验中的制动器开合闸不同步、制动器延时抱闸等两则案例进行分析探讨，以供相关参考。
关键词：制动器；结构功能；问题；检验方法
结束语：曳引机制动器的性能状态，直接决定着制动器能否可靠与安全动作，为避免制动器在长期工作下，出现各种电气及机械故障，导致溜梯、蹲底、冲顶、剪切等事故发生。本文主要从曳引机制动器的结构形式及主要功能，制动器存在的常见问题进行研究，并对制动器的检验以及检验中的制动器开合闸不同步、制动器延时抱闸等两则案例进行分析探讨。因此，为了保证电梯制动器的可靠动作，进一步提高电梯的安全运行，应严格对制动器进行检验和维保保养，以消除安全隐患。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 076
肖学良，张智骞，熊江伟. 基于APS研究的注塑生产排程改善［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：314-316.
摘要：以CSG公司注塑车间人工粗估产能的计划排程方式为研究对象，分析发现目前计划排程结果误差大，不能达到预期的执行效果。分析发现因物料进货时程、实际产能、实际库存等影响因素均由人工掌控及运算，与实际偏差较大，导致生产车间常以加班或外包等来满足交期。继而通过分析目前ERP系统的局限性，提出引入APS高级计划排程系统，结合MES实时采集生产现场数据功能，运用TOC约束理论及运筹学方法，根据机台产能、齐套物料、工艺路线、生产提前期等关键因素，自动计算生产资源调度可行解，快速实现较为精准的计划排程，达到车间高效生产、急单快速响应、库存精益控制、交期完美保障的效果。同时为企业生产管理工作提供可靠的人工决策依据与科学管理决策。
关键词：注塑生产；APS；排产
结束语：本文以注塑版块计划排程为研究对象，通过分析计划排产步骤及原则，指出目前排产过程存在物料库存、总装计划提前期、机床产能、机床运行装况、物料使用频次与数量等影响因素，需人工判断约束条件，从而生成可满足交期的生产排程。但因信息收集过程耗时耗力，信息处理过程运算量大，最终人工“运算”结果无法达到最优解，导致实际生产需要加班或者调整计划等策略保障交期。在此基础上提出引进 APS （高级计划排程） 系统，结合MES系统的实时数据采集功能，利用运筹学原理，计算库存、产能、交货期等多个条件下的最优解，实现小多高复杂生产环境下的计划动态优化与高效生产，为生产管理提供可靠的人工干预依据与科学管理方法，同时验证了APS解决方案在离散型制造业的可行性及推广性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 077
钟伟荣. 起重机啃轨现象的检验分析及探讨［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：317-319.
摘要：起重机由诸多的零部件组合而成，在安装及使用中极易产生故障，啃轨现象便是一种常见问题，给起重机的平稳运行和安全使用带来诸多安全隐患。啃轨现象的产生会可能导致起重机脱轨、翻倒等严重安全事故。而起重机产生啃轨的同时有多种问题出现，在日常安装及检验过程中如何对起重机的啃轨现象进行判定和检验，成为当前桥式起重机轨道检验的主要问题。因此从啃轨现象产生的危害、啃轨现象产生的原因等方面对起重机的啃轨现象进行分析，通过对检验过程中碰到的案例进行分析并提出相应的处理策略，以期能为起重机啃轨问题的解决提供参考。
关键词：起重机；啃轨现象；检验分析
结束语：综上所述，起重机啃轨现象原因多种多样，不仅有单一的原因，还存在多种因素共同导致。因此，在实际的安装、操作及维保过程中，应当掌握科学的检测与使用方法，请及时地解决和处理潜在问题，保持各部件完好、连接有效、操作规范，降低起重机啃轨现象产生机率，保证其始终处于良好的性能与状态。本文主要从起重机啃轨现象产生的危害、啃轨现象产生的原因等方面对起重机的啃轨现象进行分析，通过对检验过程中碰到的案例进行分析并提出相应的处理策略，以期有效降低起重机啃轨现象的发生，提高检验人员的对起重机轨道的检验能力，最终保证桥式起重机的安全使用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 078
陈加鑫，丁杰，韩磊，等. 罐表系统调试技术探讨［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：320-323.
摘要：天然气作为清洁能源受到青睐，致使LNG接收站项目的建设逐年增多，LNG储罐作为接收站的核心部分，其安全运行及实时监测显得更加重要。其中罐表系统对于实时监测储罐的液位、温度和密度等重要参数起到了重要作用，并为操作人员及时调整相关参数设置提供依据。为了能够独立自主完成典型罐表设备的调试工作，基于01146型一体化测量仪表的说明书、厂家指导手册，并结合LNG储罐调试工作，完成对罐表系统的调试，总结、精炼出典型罐表设备的调试方法。常用罐表主要安装于LNG储罐之上，根据指令跟踪液位或到达指定液位，进行数据采集分析，可以检测整个罐温度、密度分布，为预知分层和翻滚提供基础数据。常规储罐一般配有3套及以上液位测量系统，可通过选取液位、温度参数对储罐进行相关逻辑连锁联动，防止储罐由于液位和温度的过高过低造成LNG翻滚风险。
关键词：罐表；密度；温度；液位
结束语：本文通过对 01146 型一体化测量仪表的现场调试，以厂家作业指导书、设备操维手册为基础，总结出一套针对该设备的具体调试方法，并对每一步的操作步骤进行了详细阐述，通过理论计算与现场实际测量，确定相应的液位高点与液位低点值，这是此类测量仪表的关键所在，并在储罐投产进液后进行了实际的观察，所有设备功能均已实现并达到要求，积累了一定的理论知识及实践经验。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 079
陈洪俊. 电梯缓冲器及越程距离的检验及案例分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：324-326.
摘要：电梯能否有效保障维修人员及其他相关人员的安全，其中电梯缓冲器及越程距离检验是一项极为重要的项目。电梯缓冲器作为电梯安全系统当中不可或缺的一部分，是电梯防坠落过程中的最后一道安全保障措施，关系到电梯运行的安全性及乘梯人员的根本利益。在实际检验中，电梯缓冲器及越程距离的检验还需要综合其他检验项目进行检验并进行深入分析。基于此，阐述了缓冲器的作用和类型，着重介绍了电梯缓冲器及越程距离的检验技术要求，结合检验遇到的案例对缓冲器及其越程距离的检验进行分析，以期能够为检验人员提供更加详实的参考。
关键词：电梯缓冲器；越程距离检验；检验技术
结束语：电梯缓冲器及越程距离检验对于电梯正常安全运行来讲是非常重要的，都属于B类检验项目，有一票否决权，是判定电梯检验是否合格的重要指标。本文主要从缓冲器的作用和类型，电梯缓冲器及越程距离的检验技术要求结合检验遇到的案例对缓冲器及其越程距离的检验进行分析。在日常检验中，必须要综合全面考虑，认真仔细检查，尤其是对于一些特殊情况，不仅要确认现场相关参数资料，还要从多种角度去思考，以有效遏制风险发生，尽可能减少不必要的风险。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 080
殷 勤. 高速电梯水平振动理论分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：327-329.
摘要：高速电梯运行的平稳性至关重要，评价平稳性的指标之一是电梯水平振动加速度，高速电梯运行时受载变形对电梯水平振动加速度有较大的影响，结构动力学分析理论能有效指导高速电梯水平振动特性的研究。为了能够对高速电梯水平振动的特性进行准确分析并提供有效控制方法，建立了动力学模型，找到了可直接应用于工程问题的合理结构参数，根据结构参数计算分析外载荷、变形与电梯水平振动加速度之间的关系。高速电梯轿厢在额定速度运行过程中由于导靴的刚度和阻尼具有时变特性，振动加速度大小不断变化，在高速电梯水平振动的调试过程中应用结构动力学分析理论，预设置导靴早期合理的刚度和阻尼等结构参
数，对提高电梯运行平稳性将起到重要作用。
关键词：高速电梯；水平振动；导靴；结构参数
结束语：加强高速电梯水平振动相关理论和高速电梯水平振动系统建模与仿真方法的研究，预设置导靴早期合理的刚度和阻尼等结构参数，能有效提高电梯运行的安全性、平稳性和整机性能。高速电梯在运行速度和安全平稳上存在较大的差异，为避免乘坐电梯时产生眩晕等不适感，应该格外重视电梯的运行平稳性，有效控制电梯噪声的大小，通过进行高速电梯水平振动理论的研究，使广大工程技术人员掌握高速电梯水平振动的控制方法，能为我国高速电梯产品的研发提供技术和人才支撑。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 081
郑正评. 桥式起重机接地保护检验分析及探讨［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：330-332.
摘要：桥式起重机作为搬运与装卸物料的特种机械设备，是集机械化、自动化于一体的大型机电一体化产品，在减轻作业人员的体力强度和企业生产效率方面具有突出的作用。接地保护作为桥式起重机械电气设备的一种电气安全保护系统，主要是为了保护起重机械操作人员以及其他与起重机械相关的作业人员在起重机械通电作业情况下的人身安全。在日常检验如何准确地对接地保护方式进行判断和检验，成为当前研究的重中之重。阐述了桥式起重机接地保护组成，介绍了检验过程中常见的几种接地保护形式，并对检验过程中碰到的检验案例进行分析探讨，为桥式起重机械接地保护的检验提供参考。
关键词：桥式起重机；接地保护；检验
结束语：总而言之，随着时代的不断发展，针对当前桥式起重机的应用范围越来越广泛，而接地保护作为桥式起重机械电气设备的一种电气安全保护系统，主要是为了保护起重机械操作人员以及其他与起重机械相关的作业人员在起重机械通电作业情况下的人身安全。本文主要从桥式起重机接地保护组成、接地保护的形式以及对检验过程中碰到的检验案例进行分析探讨，能够降低操作人员间接接触触电时的实际伤害程度，提高检验人员对接地保护的检验能力，最终促进桥式起重机的安全使用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 082
王 枚，冯彦铭，陈 依. 热障涂层材料研究进展［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：333-336.
摘要：热障涂层（TBCs）能有效提高航空发动机和燃气轮机的工作温度和使用寿命。目前应用最为广泛的热障涂层材料为氧化钇部分稳定氧化锆（YSZ），该热障涂层材料在工作环境温度高于1200 ℃时，YSZ陶瓷本身会发生相变，造成结合力下降，甚至剥落，严重影响发动机的使用寿命和可靠性。综述了新型热障涂层材料的研究现状，介绍了在传统YSZ 中掺杂稀土氧化物、双陶瓷结构热障涂层，烧绿石或萤石结构材料、磁铅石矿结构化合物以及新型黏结层材料的研究进展和发展方向，并论述了热障涂层制备，最后对热障涂层材料的发展进行了展望。
关键词：热障涂层；陶瓷材料；双陶瓷结构；黏结层
结束语：目前广泛使用的YSZ热障涂层的工作温度主要工作温度在1100 ℃，未来，鉴于实际高温部件苛刻的服役环境，能够在1300 ℃以上长时间稳定服役，是下一代热障涂层所必需解决的关键问题。热障涂层的失效主要由在粘结层和陶瓷层间形成的热生长氧化物和环境中的CMAS微粒从热化学、力学等多方面因素对涂层产生破坏引起。目前广泛应用的YSZ热障涂层因为其多孔的结构和低耐CAMS腐蚀的学性能，无法满足未来航空发动机的发展需要。未来对热障涂层材料的研究将主要朝着以下几个方向发展：（1）采用表面处理技术 （如激光重熔） 涂层表面进行处理，以改进涂层表面组织结构；（2）进一步研究粘结层表面改性，改善粘结层的抗高温氧化性，提高热障涂层的服役时间；（3）进一步研究不同耐高温氧化物掺杂YSZ涂层系统的结构和性能，并研究氧化物掺杂改性机理；（4）深入研究双陶瓷结构，研究表层陶瓷与传统的YSZ陶瓷的界面状态，失效机理，为优化双陶瓷结构提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 12. 083
胡 斌. 厦门地铁3号线列车乘客信息系统动态地图黑屏故障分析［J］. 机电工程技术，2021，50（12）：337-340.
摘要：阐述了地铁列车乘客信息系统功能及模块组成，重点介绍了地铁列车乘客信息系统LCD动态地图作用、组成及工作原理，针对厦门地铁3号线列车动态地图黑屏故障进行深入地排查与分析，发现原HTY型升压板ZD1稳压二极管热击穿后Q2三极管截止工作，使得升压板的IC-U1芯片没有正常工作，输出电压异常，从而导致动态地图黑屏故障。针对此故障原因提出了在原有HTY升压板（芯片使用电压8~28 V）的基础上去除ZD1稳压二极管对升压板电路输出电压是否有影响，经在不同电压、去留ZD1稳压二极管等工况下进行对比试验测试，发现在不同电压工况下去除ZD1稳压二极管对原HTY升压板电路输出电压无影响，并进行了现场整改及跟踪验证，列车动态地图显示状态良好，表明提出的思路及应对措施是有效可行的。
关键词：PIS系统；动态地图；升压板；稳压二极管
结束语：本文首先对电客车动态地图组成、工作原理进行介绍，针对正线动态地图单点黑屏故障原因进行深入分析并对故障影响因素逐一排查，最终确定故障原因为升压板的二极管热击穿导致升压板输出电压不足，造成 LED 灯条不工作，进而表现为动态地图黑屏现象。最后，结合动态地图升压板电路工作原理，提出
去除稳压二极管解决动态地图黑屏的措施，并针对措施进行现场验证无问题后，对列车进行整改，解决了厦门地铁列车动态地图黑屏故障，降低了乘客信息系统的故障率。