标题：渗氮+PVD复合处理的研究现状

作者：陈亚辉;梁航;杨睿;杨海波;马学文;李书志;冯锐;

摘要：为解决单一硬质涂层与基体结合力差，服役过程易出现崩裂、剥离导致失效的问题，渗氮+PVD复合处理技术应运而生。由于综合了渗氮技术和物理气相沉积技术的双重优势，渗氮+PVD复合处理技术已被广泛应用于工模具钢的表面强化处理。综述了渗氮+PVD复合处理的研究现状，主要介绍了复合涂层的膜/基结合力、耐磨性、耐腐蚀性以及复合处理工艺的研究现状。与单一处理相比，复合处理由于有渗氮层的存在，在硬质涂层和基体间形成平缓的硬度过渡，能显著提高涂层的膜/基结合力。复合涂层在常温下比单一涂层拥有更好的耐磨性能，且在高温下依然能保持较好的耐磨性能。光滑致密的复合涂层具有优良的耐腐蚀性能，复合涂层的缺陷强烈影响其耐腐蚀性能。一体化渗氮+PVD复合处理工艺，在有效提高表面处理效率的同时，可使复合涂层的综合性能进一步提高，推动渗氮+PVD技术应用于工业生产向前迈出了一大步。

关键词：渗氮;PVD;复合处理;性能;工艺

单位：北京科技大学机械工程学院;广东世创金属科技股份有限公司;北京夏沐科技有限公司;东莞材料基因高等理工研究院;流体与材料相互作用教育部重点实验室;

引文格式：陈亚辉，梁航，杨睿，等. 渗氮+PVD复合处理的研究现状［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：1-4.

 

标题：基于深度学习的三维目标检测方法研究综述

作者：张冬冬;郭杰;陈阳;

摘要：作为计算机视觉的基础算法，目标检测被广泛应用于自动驾驶、智能导航、视频监控、工业检测、航空航天等诸多领域，已成为深度学习的热门研究方向之一。随着深度传感器和三维激光扫描仪的普及运用，基于点云的三维目标检测得到广泛关注，其性能也随着深度学习的迅速发展而显著提升。首先从点云的稀疏性、离散性、无序性和旋转平移不变性等自身特性入手，分析了基于点云的目标检测难点，以及将深度学习应用于三维点云面临的挑战，然后总结了基于图像视锥、基于数据降维、基于原始点云3类三维目标检测方法，介绍了近几年提出的典型三维目标检测网络，比较了每类方法的优势劣势，提炼了每类方法的工作原理和主要创新点，最后对三维目标检测未来研究方向进行了展望。

关键词：机器视觉;三维目标检测;点云;深度学习

单位：陆军工程大学野战工程学院;

引文格式：张冬冬，郭杰，陈阳. 基于深度学习的三维目标检测方法研究综述［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：5-11.

 

标题：事故容错锆包壳表面Cr涂层的研究进展

作者：赵英泽;陈勇;帅斌财;

摘要：锆合金因具有热中子吸收截面低等特有的性质，被广泛应用于核反应堆中，在核反应堆中起到预防核泄漏的作用。核燃料包壳管中的锆在核反应堆内高温、高压的水环境下，极易与水蒸气发生氧化反应生成大量氢气，从而引起“氢爆”导致核事故。为此，研究能一定程度上包容事故和具有固有安全性的耐事故燃料（ATF），对锆合金表面涂层制备尤为重要，其中Cr涂层在所考虑的各种涂层材料中具有明显优势，发展和研究潜力最大，成为重点的研究方向之一。综合分析了近年来国内外锆包壳表面Cr涂层的研究现状。介绍了Cr涂层的制备技术及工艺特点，并对不同技术制备的涂层的性能分析进行整合。总结归纳了Cr涂层的高温氧化性能，对今后涂层的研究方向提出见解。为进一步提升核电站安全性和可靠性的重要举措提供参考。

关键词：Cr涂层;耐事故燃料;锆合金;涂层制备;高温氧化

单位：南华大学机械工程学院;

引文格式：赵英泽，陈勇，帅斌财. 事故容错锆包壳表面Cr涂层的研究进展［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：12-15.

 

标题：乳腺癌病理图像特征提取方法研究综述

作者：石静文;李嘉;

摘要：乳腺癌是女性最多见和死亡率最高的癌症之一，因此乳腺癌的早期筛查与诊断非常有必要，不仅能及时发现隐患，而且可以有效提高患者的存活率。乳腺癌病理图像的特征提取和分类已经成为医学图像处理研究领域的热点，如何准确、高效地检测乳腺癌也成为重要研究内容之一。按照是否需要人工提取乳腺癌病理图像特征，将乳腺癌病理图像特征提取算法分为两大类，分别是基于纹理、形态特征等的传统人工特征提取方法和基于深层神经网络的自动特征提取方法。介绍了几种乳腺癌病理图像相关数据集，然后总结归纳了近几年乳腺癌病理图像特征提取算法的研究进展，并分析了其优缺点，最后，得出乳腺癌病理图像特征提取研究的结论，并对乳腺癌病理图像特征提取的未来发展趋势进行了展望。

关键词：乳腺癌病理学图像;数据集;特征提取算法

单位：五邑大学智能制造学部;

引文格式：石静文，李嘉. 乳腺癌病理图像特征提取方法研究综述［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：16-19.

 

标题：下肢外骨骼机器人的运动模式识别技术综述

作者：张洋;谭昕;

摘要：下肢外骨骼机器人方便可穿戴的特性使得其变得热门，同时也要求其本身要对人体的运动意图进行识别判断才能满足人机一体化运动。回顾了往年的实验研究，从单一的力与唯一传感器升级为角度传感器结合的多传感器以及肌电信号传感器等，设备不断升级换代，其相应的识别技术也不断发生着改变。传感器的升级换代，其目的是为解决传统的物理信号传感器在应用过程中存在的信号滞后的缺点，利用生物肌电信号的超前性特点提前预测人体的运动意图，实现外骨骼机器人的人机交互实时性。同时，分析表明生物电信号在外骨骼机器人上的广泛应用提升了信号的实时性，但生物电信号所包含的信息多样化使得其在应用过程中的准确性无法满足，需要配合使用传统的物理信号传感器来进一步提升机器人本身的准确性。人体的运动机理的研究划分结合多传感器的信息融合技术，有助于外骨骼机器人的进一步发展提升。

关键词：外骨骼机器人;运动模式;识别

单位：江汉大学智能制造学院;

引文格式：张洋，谭昕. 下肢外骨骼机器人的运动模式识别技术综述［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：20-24.

 

标题：开关柜凝露问题研究的现状与进展

作者：顾泽波;赵雪茹;郭力;

摘要：开关柜凝露问题是我国电力行业的一个关键问题。通常在实际工作中，主要应对方法有加装除湿装置、改善密封完备性与通风条件。但这些方法对凝露问题的改善作用有一定的局限性。随着制造技术和计算机模拟计算能力的发展，近年来对于应用于凝露和污秽工况的在役设备技术升级、新设备研制和性能检测方法有了更深入的研究。着重总结了开关柜及其内部关键绝缘件凝露问题控制的研究进展，并对华南地区的开关柜凝露问题提出了一些建议。

关键词：开关柜;凝露;故障;防治措施

单位：中国电器科学研究院股份有限公司;

引文格式：顾泽波，赵雪茹，郭力. 开关柜凝露问题研究的现状与进展［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：25-29.

 

标题：基于虚拟仪器的信号与系统实验装置研制

作者：冯学玲;翁文婷;吴葛;邓春花;尹仕;

摘要：基于单一功能电路板的信号与系统实验装置，学生仅能开展基本验证性实验，难以全面掌握信号的变换、频谱分析和识别与提取等重难点内容。因此采用一体化、模块化设计硬件实验平台，实现声音、生理和电信号的采集与检测，通过NI便携式数据采集卡实现虚拟仪器平台和实际硬件系统的信号数据传输，然后通过NI虚拟仪器软件平台编写图形化程序来完成各类信号的采样、滤波设计、频谱分析以及分类识别，最后完成数字信号的保存和显示，以此构建了虚实结合的信号分析综合实验平台。基于平台开发了调音器和听音识曲、心电质量分析仪和分龄识别器以及单相电能质量分析仪3项综合性实验项目，并完成了软硬件测试。测量结果表明设计的实验装置满足本科实验教学的要求，能够培养学生主动学习、探究工程创新的能力。

关键词：信号采集与检测;信号处理;NI虚拟仪器;实验教学

单位：华中科技大学电气与电子工程学院;

引文格式：冯学玲，翁文婷，吴葛，等. 基于虚拟仪器的信号与系统实验装置研制［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：30-34.

 

标题：?440 mm车载离轴反射镜支撑结构设计与有限元分析

作者：王连强;周頔;高明辉;

摘要：为设计得到满足车载运输及工况使用要求的车载离轴望远镜系统，以?440 mm车载离轴反射镜支撑结构为研究对象，分析了影响车载离轴反射镜面型精度的主要因素；确定了单点中心支撑的支撑方案，并利用UG软件设计了反射镜的支撑结构，得到了三维模型；采用有限元仿真的方法，使用Patran软件分别对反射镜支撑结构添加沿X、Y、Z三个方向的重力载荷作用，对反射镜组件进行静力学分析与模态分析；并针对车载使用下的温度环境载荷，在仿真环境中对反射镜支撑结构添加60℃温度场载荷，分析反射镜组件温度变形情况；分析结果表明，在3个方向重力载荷和60℃温度场载荷作用下，采用单点支撑方式的反射镜组件的面型精度RMS值优于λ/30,PV值优于λ/6 (λ=632.8 nm)；反射镜组件一阶模态为292.17 Hz，大于技术要求的200 Hz，最终结果表明设计的反射镜单点支撑结构可用于车载使用环境。

关键词：车载离轴反射镜;支撑结构;单点中心支撑

单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;

引文格式：王连强，周頔，高明辉. ? 440 mm车载离轴反射镜支撑结构设计与有限元分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：35-37.

 

标题：外加阻尼器车床主轴振动抑制方法与实验研究

作者：凌益民;肖长天;刘宜杰;庞伟;毛新勇;尹玲;

摘要：数控机床在加工过程中，主轴振动会对加工质量产生较大影响。针对传统通过更换主轴以减小振动等方法中存在的不便，以VMC850E型立式数控加工中心为研究对象，设计了一种外加阻尼器，通过附加阻尼和质量块的形式吸收主轴振动的能量以减小主轴振动强度。在外加阻尼器后，主轴的随机启停空运行响应信号幅值有明显的降低，说明外加阻尼器对主轴的振动确实有抑制效果。根据工作变形分析法来分解机床各阶模态对加工过程中结构振动的贡献程度，分析了切削激励力对主轴主振模态及振动特性的影响，以及外加阻尼器后主轴各阶模态对加工过程中结构振动贡献程度的变化情况。并通过空运行实验和切削加工实验验证了外加阻尼器对车床主轴的抑振效果，表明在特定的加工参数下，外加阻尼越大则主轴的振幅信号越小，即抑振的效果越好。

关键词：数控机床;车床振动;动力学特性;模态分析;振动响应

单位：东莞市固达机械制造有限公司;华中科技大学;东莞理工科技创新研究院;东莞理工学院机器人与智能装备创新中心;

引文格式：凌益民，肖长天，刘宜杰，等. 外加阻尼器车床主轴振动抑制方法与实验研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：38-46.

 

标题：一种踝关节柔性助力外骨骼系统设计

作者：郑立京;王卓;陈灵星;

摘要：柔性外骨骼具有良好的人机交互性能，因此在行军助力、康复助老、智能助残等方面具有广阔的应用前景。在人体行走过程中，踝关节做功最多、承载最大，因此设计了一款踝关节柔性助力外骨骼系统达到减缓小腿肌肉疲劳的目的。首先，通过Vicon动作捕捉实验采集人体行走过程中的关节角度信息和足底压力数据，利用生物力学分析软件Opensim分析踝关节的运动特性；然后，基于踝关节的运动特性设计了足底压力识别、电机驱动、绳索传动的柔性外骨骼，辅助踝关节跖曲；最后，通过小腿肌群的肌电信号，评估外骨骼的助力效果。实验结果显示在外骨骼的辅助下，腓骨前肌、内侧腓肠肌、比目鱼肌的肌电信号均方根值分别降低了7.2%、13.4%和8.9%，即该外骨骼能够有效减小小腿肌肉疲劳。

关键词：踝关节;柔性;外骨骼;足底压力

单位：广东省机械研究所有限公司;中国科学院深圳先进技术研究院;

引文格式：郑立京， 王卓，陈灵星. 一种踝关节柔性助力外骨骼系统设计［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：47-50.

 

标题：基于AMESim的PEMFC冷却系统建模与控制研究

作者：刘宇航;章桐;叶玺臣;

摘要：质子交换膜燃料电池（PEMFC）的温度直接影响着电堆的性能和稳定性，其温度的稳定依赖于冷却系统的运行。因此，建立冷却系统模型，并设计合适的控制策略对研究工作具有重要的意义。基于AMESim软件和Simulink联合仿真的优势，以某款燃料电池的冷却系统为原型，通过AMESim建立了PEMFC冷却系统的仿真模型，通过Simulink实现冷却系统控制器的设计，并进行联合仿真。以冷却系统中的电子三通阀和散热风扇作为控制对象，通过调节大小循环的水流量分配以及散热风扇的转速实现温度的控制。提出了双PI控制器和模糊增量控制器两种方法对两个控制对象进行协同控制。联合仿真结果表明，燃料电池工况发生变化时，相比双PI控制器，模糊增量控制器的控制精度更高，超调量更小，能够更快到达稳态。同时，在模糊增量控制过程中，散热风扇的整体转速更小，耗能更低。仿真结果对实际控制具有重要的指导意义。

关键词：燃料电池;温度管理;模糊控制;联合仿真;AMESim

单位：同济大学汽车学院;同济大学中德学院;

引文格式：刘宇航，章桐，叶玺臣. 基于AMESim的PEMFC冷却系统建模与控制研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：51-55.

 

标题：特殊螺纹油管接头上扣扭矩有限元分析

作者：窦益华;强楠;于洋;曹银萍;

摘要：API螺纹接头在密封性和连接强度已无法满足当今石油开采的恶劣环境，因而迫使人们去研究更为可靠的特殊螺纹接头，上扣扭矩的大小对特殊螺纹接头的密封性和连接强度的控制至关重要。因此，考虑接头螺旋升角，应用ABAQUS有限元分析软件模拟特殊螺纹接头整个上扣动态过程，考虑在最大、最佳、最小扭矩作用下，分析特殊螺纹油管接头的密封性能。结果表明：3种扭矩下都能有效实现接头的密封作用，最佳上扣扭矩下，接头等效应力比实际上扣增长1.8%，密封面接触压力增长1.9%，台肩处接触压力增长1.5%，特殊螺纹接头接触应力大小适中，可以有效防止因应力过大导致特殊螺纹接头的塑性变形；增大密封面锥度，密封面及台肩接触应力增大，可以显著提高接头密封性能。

关键词：特殊螺纹接头;最佳上扣扭矩;密封性能;锥度

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：窦益华，强楠，于洋，等. 特殊螺纹油管接头上扣扭矩有限元分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：56-59.

 

标题：多工况融合电机械制动关键部件疲劳寿命分析

作者：吴杨帆;吴萌岭;田春;陈超;

摘要：轨道交通技术的发展对制动系统的电气化与智能化提出了更高的要求，电机械制动系统必将成为新一代制动系统的发展方向。以踏面电机械制动单元为研究对象，采用Matlab/Simpack联合仿真，建立电机械制动单元-车辆-轨道-控制耦合模型，获得地铁车辆启动加速、惰行、减速以及制动等运行工况下的时间-载荷历程。采用雨流计数法，统计并给出载荷谱。运用Miner损伤理论，综合电机械制动单元工作时载荷情况，进行丝杆服役寿命分析计算，静应力分析表明，踏面电机械制动单元最大应力为261 MPa，第一圈滚珠与丝杠的接触位置，考虑车轮和闸瓦同时磨耗到限状态下，最大应力为301 MPa，出现在第一圈滚珠与丝杠的接触位置。其理想状态下的服役寿命约为6.34年，而基于多工况融合其服役寿命约低于4.41年，需进一步优化。

关键词：电机械制动;多体动力学建模;雨流计数法;疲劳寿命

单位：同济大学铁道与城市轨道交通研究院;

引文格式：吴杨帆，吴萌岭，田春，等. 多工况融合电机械制动关键部件疲劳寿命分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：60-64.

 

标题：触摸屏虚拟按键的嵌套式控制设计与开发

作者：魏海波;梅建伟;黄斌伟;

摘要：自锁与互锁作为工业生产中重要的保护手段，能够有效防止操作人员的误操作带来的风险，进而降低生产事故的发生。在某项目的触摸屏控制开发过程中，设计制作了按键操作页面，配合画面循环宏程序完成了手动/自动模式与手动设备运行与停止的自锁、互锁按键二级嵌套式设计。测试表明，借助按键组件的生效位，在循环宏程序的配合下，能够控制按键的激活与禁止，完成所设定的按键嵌套式控制功能。通过触摸屏虚拟按键的嵌套式设计，不仅能够直观地呈现按键当前的状态，还能够防止生产人员生产过程中的误操作，同时也能有效降低配套控制器的逻辑控制复杂程度。

关键词：自锁;互锁;触摸屏;宏程序;嵌套式控制

单位：湖北汽车工业学院电气与信息工程学院;

引文格式：魏海波，梅建伟，黄斌伟. 触摸屏虚拟按键的嵌套式控制设计与开发［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：65-67.

 

标题：锥面-锥面特殊螺纹接头密封面处能量耗散有限元分析

作者：李凡;窦益华;于洋;曹银萍;

摘要：特殊螺纹接头在井下服役时，当开关井、压裂液注入和产气时，因井口装置和井底封隔器的约束及井筒中流体变化的作用，特殊螺纹接头密封面处将会产生滑移。通过有限元法，建立锥面对锥面特殊螺纹接头有限元模型，分析在不同内压与轴向循环载荷作用下，特殊螺纹接头密封面处能量耗散情况。结果表明：当接头所受内压一定时，轴向循环载荷幅值越大，密封面处能量耗散值越大，密封面处接触压力降低幅值越大；当接头轴向循环载荷一定时，随着内压的增大，接头密封面处能量耗散值越大，但其接触压力幅值降低越小；随着接头锥度的增加而增加，密封面处能量耗散值增加，接触压力幅值降低越小。因此，在特殊螺纹接头服役过程中应适当增加内压，减少轴向载荷即增加减震装置，并采用锥度较小的特殊螺纹接头。

关键词：特殊螺纹接头;能量耗散;复合载荷;密封面

单位：西安石油大学机械工程学院;西安市高难度复杂油气井完整性评价重点实验室;

引文格式：李凡，窦益华，于洋，等. 锥面-锥面特殊螺纹接头密封面处能量耗散有限元分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：68-71.

 

标题：装载机铰接转向机构转向性能分析

作者：洪如;王慈;曾祥波;洪荣华;陈静琼;

摘要：通过建立轮式装载机转向性能参数的影响指标,包括转向油泵压力，转向液压油泵工作流量，以及转向油缸转向过程中的左右两边力臂、行程及力臂变化曲线、行程变化曲线，尽量使变化曲线平缓，同时为了达到一定的转向速度，希望减少油缸行程，并且增大油缸力臂，以期实现转向过程平稳，转向功率消耗少；建立转向过程阻力矩参数以及转向油缸几何关系的方程式，计算出转向角速度和左右油缸的运动线速度，并且建立了流量、压力、行程以及力臂的优化目标函数，同时需要根据油缸的结构约束油缸的最小安装距及最大行程的关系，还有油缸的伸缩比，以防止油缸运行失稳；利用MATLAB数值计算软件的优化设计工具箱软件进行优化计算，得到符合以上优化设计目标的综合性的铰接转向性能最优的铰接机构铰接点位置参数，实现了轮式装载机的铰接转向机构的优化设计，使装载机的转向性能设计有了理论依据，4个优化目标的采用使得综合性能更优。

关键词：轮式装载机;铰接转向机构;优化设计

单位：厦门华厦学院;集美大学;多码凯拔科技有限公司;通茂电子有限公司;

引文格式：洪如，王慈，曾祥波，等. 装载机铰接转向机构转向性能分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：72-75.

 

标题：汽车后悬架弹簧刚度特性与动力学分析

作者：李先飞;陈勇;方舟;赵英泽;黄基;

摘要：为了系统地分析弹簧的刚度特性以及安全性能，更准确地模拟实际的运行场景，采用通用有限元分析软件Hypermesh和Abaqus联合仿真的方法，在模拟实际工况的前提下进行圆柱螺旋弹簧的刚度分析和模态分析。通过施加对悬架弹簧装配系统中摆臂的转动控制模拟行驶中的真实环境，通过后处理模块，分析运动过程的位移和接触反力数据，利用拟合的方法得到了弹簧的位移-载荷曲线并求得了汽车悬架弹簧的刚度数据，并与弹簧设计计算阶段的理论数据进行验证比较，结果表明该有限元分析模型能够准确地模拟计算弹簧的刚度值；对弹簧施加边界约束条件并进行动力学模态分析，获得了弹簧的前6阶固有频率和振型数据，结果表明弹簧的一阶固有频率远大于汽车行驶时由于路面不平所带来的激励频率，系统不会由此发生共振，从而验证了车辆行驶时的安全性能。

关键词：悬架弹簧;联合仿真;刚度分析;路面激励;模态分析

单位：南华大学机械工程学院;华纬科技股份有限公司;山东交通学院;

引文格式：李先飞，陈勇，方舟，等. 汽车后悬架弹簧刚度特性与动力学分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：76-80.

 

标题：随钻地质导向工具结构设计与性能分析

作者：张崇儒;席文奎;王振宇;

摘要：现有的地质导向工具不能满足随钻测量要求，无法及时准确地取得地层响应信息，因此急需设计一种随钻地质导向工具。调研分析国内外已商业化应用的随钻地质导向工具，从井下随钻工具的工艺可行性与机械可靠性两个方面出发完成了工具的结构设计；针对工具的主要受力部件，考虑实际钻井过程中钻具在滑动、旋转及破岩钻进中的受力，采用有限元方法，分析计算了工具在钻压、扭矩及水眼压力载荷条件下的静力学结构强度，其等效应力的最大值为1.67 MPa、13.25 MPa、291.86 MPa，远小于材料的屈服强度极限（1 000 MPa）；考虑钻具串工作时引起的机械振动，采用模态分析方法，计算了工具的前6阶固有频率在1 828.7～19 668 Hz范围内，远大于激励频率0.83～5 Hz。结果表明所设计的工具满足实际钻井过程的机械性能要求，并提出了随钻地质导向工具的优化设计方案，为此类工具的后续研究提供了思路与依据。

关键词：随钻工具;有限元分析;优化设计

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：张崇儒，席文奎，王振宇. 随钻地质导向工具结构设计与性能分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：81-84.

 

标题：一种X波段扇形波束天线的设计与仿真

作者：夏燕超;王彦;郭灵;

摘要：针对现有微波感应器产品探测天线增益低，抗干扰能力差，难以准确探测狭窄空间内的用户的运动状态等问题，设计了一款具有四阵元的微带直线阵列天线。天线的工作频率在X波段，采用改进的矩形微带贴片作为阵元，优化了天线的半功率波束宽度（HPBW），减小了辐射贴片的面积。通过HFSS对天线进行整体建模分析，阵元间采用不等幅谐振式串馈法进行馈电，降低了阵列天线副瓣电平。最终仿真结果表明该阵列天线最大增益为11.8 dB，归一化副瓣电平低于-25 dB，天线的三维辐射特性图为扇形。相比微波感应器常用探测天线，E面HPBW增加了37.4%,H面HPBW缩小了70.0%。能形成狭长探测面，成本低、易于加工，可作为微波感应器的探测天线，具有一定的实用工程价值。

关键词：扇形波束;不等幅馈电;X波段;HFSS

单位：南华大学电气工程学院;

引文格式：夏燕超，王彦，郭灵. 一种X波段扇形波束天线的设计与仿真［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：85-88.

 

标题：磨损形貌特征对套管承载性能影响的有限元分析

作者：满振峰;窦益华;秦彦斌;刘君林;万志国;

摘要：针对油气井钻、修井过程中套管磨损失效问题，基于ABAQUS软件建立了未磨损套管和不同磨损形貌特征套管的有限元模型，并通过引入应力集中比值的概念研究了套管月牙形磨损缺陷的偏磨率、开口大小及数量对套管承载性能的影响规律。研究结果表明，套管在承受外压和内压载荷作用时月牙形磨损缺陷的偏磨率、开口大小及数量对套管的承载性能影响规律不同。随着偏磨率的增加，应力集中比值逐渐增大，套管的承载能力下降；随着磨损缺陷开口大小的减小，应力集中比值逐渐增大，套管的承载能力降低；随着磨损缺陷数量的增多，应力集中比值波动幅度较小，套管承载性能对月牙形缺陷数量的变化不敏感。该研究可为井筒完整性评价提供一定参考。

关键词：套管磨损;月牙形缺陷;应力集中;有限元分析

单位：西安石油大学机械工程学院;青海油田钻采工艺研究院;

引文格式：满振峰，窦益华，秦彦斌，等. 磨损形貌特征对套管承载性能影响的有限元分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：89-93.

 

标题：基于田口法的永磁同步电机单磁回路结构优化

作者：林帅;宋正东;占冬至;

摘要：为解决一款永磁体内置式9槽4对极永磁同步电机在高速运转过程中产生的力矩不稳定而导致的振动和噪声问题，对一对极下单磁回路环气隙定子槽齿和永磁体进行优化。通过田口法，建立优化因子的正交实验矩阵，筛选出优化因子的候选参数，再通过Ansoft Maxwell对优选组结构模型进行有限元仿真计算验证效果。通过优选组参数的仿真计算可得，在电磁力矩方面，改进后的定转子所输出的平均力矩可达0.646 N·m，且原模型波动率从3.33%降至2.44%，使转矩波动率下降原来的26.7%。通过田口法筛选优化因子候选组与有限元仿真计算结合优化方法，不仅大大降低了时间成本而且能较为直观地得到优化目标的性能，对于永磁电机定转子结构实际工程应用有指导意义。

关键词：田口法;永磁同步电机;转矩波动优化

单位：上海新力动力设备研究所;

引文格式：林帅，宋正东，占冬至. 基于田口法的永磁同步电机单磁回路结构优化［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：94-97.

 

标题：游隙对飞轮轴承单元性能的影响

作者：张振潮;铁晓艳;谢鹏飞;李彦;张致远;

摘要：以飞轮轴承单元作为研究对象，在径向游隙区间为12～18μm时，对飞轮轴承单元进行性能分析与试验研究。研究内容主要包括飞轮轴承单元的滚动体与滚道之间法向载荷、接触应力、接触角、轴承单元刚度、摩擦力矩的影响分析。通过游戏对飞轮轴承单元性能的理论计算分析与试验研究，结果表明，径向游隙区间为12～18μm时，飞轮轴承单元在轴向预紧载荷条件下，随着径向游隙的增大，飞轮轴承单元滚动体与滚道间法向载荷与接触应力逐渐降低，飞轮轴承单元初始接触角逐渐增大；随着径向游隙的增大，飞轮轴承单元轴向刚度和角向刚度逐渐增大，径向刚度逐渐降低，飞轮轴承单元摩擦力矩逐渐增大。所以，游隙对飞轮轴承单元的法向载荷、接触应力、初始接触角、刚度及摩擦力矩有着至关重要的影响，通过研究游隙对飞轮轴承单元性能的影响，对飞轮轴承单元设计、选配起到了指导作用，为飞轮轴承单元的应用提供了技术支撑。

关键词：飞轮轴承单元;游隙;性能

单位：洛阳轴承研究所有限公司;

引文格式：张振潮，铁晓艳，谢鹏飞，等. 游隙对飞轮轴承单元性能的影响［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：98-101.

 

标题：等效风速与轮毂风速对风电机组功率曲线的评估对比分析

作者：刘坤;卓锡鑫;余高阳;邓顺城;石宇峰;文智胜;魏煜锋;

摘要：测风是风力发电机组功率特性测试的重要组成部分，为了更科学地描述风机性能，IEC 61400-12-1:2017版风机功率特性测试标准引入了等效风轮风速评估风机功率曲线的概念，但也保留了使用轮毂高度风速评估功率曲线。两种风速对功率曲线的评估差异及与理论功率曲线的符合性值得测试对比研究。采用激光雷达和测风塔同时测风，激光雷达测试机组轮毂高度处及其他高度处风速，通过加权平均计算得出等效风轮风速，测风塔测试轮毂高度处风速，两种测风的轮毂高度处风速和等效风轮风速对机组功率曲线进行评估。通过对比分析3种风速评估的功率曲线和理论功率曲线的吻合度，得出更优的测试评估方法，为风机性能测试及研究功率曲线提供一定的参考。

关键词：风力发电机组;激光雷达测风;测风塔测风;等效风速;功率曲线

单位：明阳智慧能源集团股份公司;

引文格式：刘坤，卓锡鑫，余高阳，等.等效风速与轮毂风速对风电机组功率曲线的评估对比分析［J］.机电工程技术，2022，51（04）：102-105.

 

标题：温度对超声波模头频率的影响

作者：王晓文;

摘要：超声波焊接中模头频率对焊接效果影响巨大，而在实际生产中超声波模头的频率经常随着温度的变化而变化，即而导致模头频率与机箱输出频率不匹配，进一步导致模头输出功率下降出现虚焊、脱焊等焊接不良现象，因此计算温度对超声波模头频率的影响至关重要。以一维模型下物体的通用动力学方程计算超声波模头频率，通过计算超声波模头升温后的弹性模量、体积、密度，计算出升温后的超声波模头频率，总结出了计算公式，归纳了超声波模头频率随温度变化的规律，并用有限元方法验证计算公式的正确性。结果表明超声波模头的频率随着温度的升高而降低，随温度的降低而升高，并且材料的热膨胀系数越大，模头频率随温度变化越大。总结出的超声波模头频率随温度变化的公式，对超声波模头的设计和解决焊接过程中的虚焊、脱焊具有指导意义。

关键词：超声波模头;温度;刚度;模态;频率

单位：比亚迪汽车工业有限公司;

引文格式：王晓文. 温度对超声波模头频率的影响［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：106-109.

 

标题：分布式多轮电驱动车辆回馈制动控制策略研究

作者：张志坚;朱学斌;李静;孙亚男;禹东方;李争争;

摘要：针对混合动力车辆的动力性能受限于驱动系统和续驶里程受限于动力系统的问题，分析了某型号三轴驱动混合动力车辆驱动电机的特性及能量回收控制策略，根据该混合动力车辆的制动性能和行驶工况要求，搭建了能够实现主动刹车、被动刹车的制动能量回收模型，并将该型号三轴驱动混合动力车辆的制动能量回收模型的仿真结果与实车测试结果相比较，两者结果一致，验证了仿真模型的正确性。通过优化整车控制模型、整车动力匹配模型、电池模型和电动机模型，建立了多轮制动车辆能量回收仿真系统，使系统在满足多种制动型式切换的要求下，对制动力进行合理地分配。为进一步分析和研究混动车辆的制动能量回收奠定基础。

关键词：混合动力车辆;多轮驱动;回馈制动;能量回收

单位：泰安航天特种车有限公司;

引文格式：张志坚，朱学斌，李静，等. 分布式多轮电驱动车辆回馈制动控制策略研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：110-114.

 

标题：塔式太阳能热发电站用定日镜研究

作者：郭庆;方超;王金伟;褚俊;

摘要：针对塔式太阳能热发电系统研制了一种定日镜。首先建立了定日镜的模型，简述了其构成及参数，其主要由控制系统、传动机构、支撑结构、反射镜面等构成。介绍了定日镜的总体方案，并对定日镜的系统的手动模式、自动模式、其他控制模式进行详细讲解。阐述了控制系统的控制原理和传动机构构成，并对定日镜安装之后现场的面形调整进行详细的介绍，以使得聚光性能达到预期目标。叙述了定日镜跟踪准确度测试系统的组成及方法，其采用了非接触式视觉检测方法，并对定日镜进行跟踪精确度测试。通过调整CCD相机光圈、焦距、放大倍率、俯仰及方位角度可使目标靶充满相机的整个视场。设计的定日镜跟踪精确度值较高，通过18 612个采样点数据的统计，在4～11 m/s风速下跟踪准确度达到3.5 mrad的概率高于97%。

关键词：塔式太阳能热发电站;定日镜;控制系统;传动机构;跟踪精确度

单位：扬州电力设备修造厂有限公司;

引文格式：郭庆，方超，王金伟，等. 塔式太阳能热发电站用定日镜研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：115-118.

 

标题：一台水泥窑锅炉余热利用率的测试研究

作者：薛红香;张霞;张哲;李继生;

摘要：依据GB/T10863 《烟道式余热锅炉热工试验方法》，采用正平衡法对一台水泥窑余热锅炉（窑头AQC锅炉和窑尾SP锅炉）进行运行工况的余热利用率测试并计算。首先，简述了世界能源短缺的问题，提出了推广节能设备的必要性；其次，介绍了该台水泥窑余热锅炉的双压系统概况；进而论述研究了该台水泥窑余热锅炉余热利用率测试的测试项目、测点位置以及所用的仪器仪表设备，建立了水泥窑余热锅炉余热利用率计算数学模型，根据试验数据和数学模型计算出了该台余热锅炉的余热利用率；最后，将该台水泥窑余热锅炉（窑头AQC锅炉和窑尾SP锅炉）试验数据与设计数据进行比较分析，研究结果表明，该窑头AQC锅炉的余热利用率试验数值与设计热效率值相差3.60%，窑尾SP锅炉余热利用率试验数值与设计热效率值相差9.40%，均相差在10%以内，余热利用率较高。

关键词：余热锅炉;余热利用率;正平衡;窑头AQC锅炉;窑尾SP锅炉

单位：泰安市特种设备检验研究院;

引文格式：薛红香，张霞，张哲，等. 一台水泥窑锅炉余热利用率的测试研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：119-121.

 

标题：高低温条件下双柱式隔离开关机械性能研究

作者：师丽芳;刘杰;姚灿江;

摘要：为了研究高低温条件下，隔离开关机械性能的变化状态，以双柱式隔离开关为研究对象，建立有限元仿真模型，首先进行常温状态下，双柱式隔离开关关键件的应力及变形情况，然后，以此常温状态为基准，研究双柱式隔离开关关键零部件应力及变形随温度变化情况，通过仿真结果可知，随着温度变化，关键件应力及变形均发生改变，且上部导电管变形量最大，并以上部导电管为试验测试对象，进行应力试验研究。通过试验研究可知，上部导电管所选的测试点应力值与仿真结果误差小于10%，验证了仿真分析结果的准确性，因此，通过建立有限元仿真模型进行高低温条件下双柱式隔离开关机械性能的仿真分析，避免了恶劣环境条件下试验的局限性，为隔离开关相关性能的分析及出现故障时的故障排除，且进一步优化和提高隔离开关的性能提供技术支持。

关键词：隔离开关;有限元;关键件;高低温

单位：河南平高电气股份有限公司;

引文格式：师丽芳，刘杰，姚灿江. 高低温条件下双柱式隔离开关机械性能研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：122-125.

 

标题：适应超大坡道齿轨车辆用带式制动装置的研制

作者：沈铭乾;艾正武;毛金虎;王丽;

摘要：介绍了国内、外齿轨车辆的应用现状以及齿轨车辆带式制动装置的必要性，指出了现有轨道车辆制动器受限于黏着力，不能满足齿轨车辆制动力需求的问题，及现有带式制动装置无法适应轨道车辆走行部空间有限的问题，依托国内齿轨整车项目，研制出一种复合式带结构带式制动装置，有效解决了上述问题。详细介绍了适应超大坡道齿轨车辆用带式制动装置的设计原理、挠性体摩擦原理及制动力计算方法。并对该型带式制动装置的总体结构、在转向架上的安装布置方式进行了说明。对关键部件的结构及为解决现有问题起到的作用进行了介绍。并通过相关的理论分析、试验验证、仿真计算等方法表明该型带式制动装置能够满足超大坡道齿轨车辆的制动应用要求。

关键词：齿轨车辆;带式制动装置;复式带结构;制动力平衡

单位：中车株洲电力机车有限公司;轨道车辆制动技术湖南省工程实验室;

引文格式：沈铭乾，艾正武，毛金虎，等. 适应超大坡道齿轨车辆用带式制动装置的研制［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：126-129.

 

标题：基于鞭打工况的后排乘员颈部损伤研究

作者：李金柱;任鹏飞;石兴博;崔东;

摘要：随着法规对汽车安全要求的提高,企业开发周期变长，成本增高，尤其后排座椅鞭打防护作为新增加的评价内容，目前还缺少相关的开发经验，存在的问题较多。为提高后排座椅的乘员安全，降低后排座椅开发的成本，根据E-NCAP后排鞭打静态评价流程和C-NCAP动态鞭打试验评价规程和评分原则对5把不同车型的后排座椅通过几何数据测量和低速后碰的虚拟仿真方法进行鞭打防护研究，研究结果表明5把座椅中，后排乘员颈部伤害得分率偏低，后排座椅安全设计欠佳。其中静态评价中ΔCPX、非使用位置评价失分率较高，而动态评价中，NIC和上颈部拉力则失分率较高，另外静态和动态评价有一定的相关性，但静态评价无法反映造成乘员颈部损伤的具体原因，还需要参考动态评价的结果。

关键词：C-NCAP;E-NCAP;后排座椅;颈部损伤

单位：中国汽车技术研究中心有限公司;中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司;

引文格式：李金柱，任鹏飞，石兴博，等. 基于鞭打工况的后排乘员颈部损伤研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：130-134.

 

标题：基于SolidWorks爬杆机器人自锁抱柱装置研究设计

作者：杨昊;汪威;汤亮;董欣;边云鹏;顾杰;郭雨宏;

摘要：随着输电线塔、桥梁缆索、罐道钢丝绳等竖直杆体的普遍应用，其工作环境复杂而配套的检测维护设施却极不完善。工作人员携带检测维护设备攀爬至高处进行作业仍然是目前主要采取的检测维护方式，而每年因高空作业引发的安全问题愈加难以忽视。针对现有的爬杆检测维护机器人进行综合分析，在现有成果的基础上提出了设计一种成本低廉、用途广泛的爬杆自锁抱柱功能模块。基于SolidWorks软件仿真设计了爬杆机器人自锁抱柱装置，实现自动化抱柱与自锁动作，可对竖直杆体进行沿杆轴向运动与绕杆周向运动，能够通过搭载各类维护装置代替人工进行大量重复的高空作业。结果显示所设计的爬杆机器人自锁抱柱装置强度足够、额定载重满足当前多数检测维护设备的重量要求。

关键词：攀爬作业;检测维护;爬杆机器人

单位：湖北工业大学机械工程学院;

引文格式：杨昊，汪威，汤亮，等. 基于SolidWorks爬杆机器人自锁抱柱装置研究设计［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：135-138.

 

标题：基于云平台的智能实验室重大设备安全管理系统设计

作者：邓鹏;

摘要：针对实验室重大设备安全管理工作中需要投入大量人力、物力，且管理成本高等缺点，设计并研制了基于云平台的智能实验室重大设备安全管理系统。系统采用单片机和多种传感器采集实验环境数据，然后将这些数据通过NB-IOT无线模块上传至云平台，云平台将数据传到实验室管理人员的手机上，实验室管理人员可以通过手机实时了解实验环境参数和实验设备设备运行状况，并对实验室电源等设备进行远程控制。实验表明，设计的装置具有性价比高、功耗低、实时性好、操作简洁的特点，能有效预防和减少实验室安全事故。

关键词：云平台;安全管理;NB-IOT;射频识别

单位：荆楚理工学院电子信息工程学院;

引文格式：邓鹏. 基于云平台的智能实验室重大设备安全管理系统设计［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：139-141.

 

标题：基于双目手眼相机的自动化精度测试系统

作者：唐艳慧;任宏;刘巧元;姜金辰;王帅;孙海江;

摘要：针对双目手眼相机的视觉定位系统，搭建了一套基于手眼相机的自动化精度测试平台，利用张正友相机标定法，通过上位机软件求解相机的内参数和外参数从而进行标定，根据手眼关系公式求解机械臂与相机的关系完成双目手眼相机的标定，将求出的标定结果与机械臂实测值比较，视觉定位与机器人定位得到的目标点作比较分析，验证此手眼相机系统视觉定位的准确性并计算其精度误差。实验结果表明，搭建的自动化精度测试平台手眼相机系统视觉定位的精度是27.5μm，且具有稳定性和可重复性，满足航空航天实际需求，为高效率的工作提供理论支撑和技术支持，具有实际使用价值。本实验提供了自动化位姿测量相机精度测试平台，克服现有的精度测试问题，可以多点、多位移、多角度、全视场进行精度测试。且可以调节目标运动速度同时进行视觉捕捉实验。

关键词：自动化精度测试;双目手眼相机;相机标定

单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;

引文格式：唐艳慧，任宏，刘巧元，等. 基于双目手眼相机的自动化精度测试系统［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：142-145.

 

标题：基于无载试重方法的电梯载荷试验智能检测装置

作者：殷彦斌;

摘要：载荷试验是电梯运行安全性验证过程中的重要组成部分，但目前仍采用人工加载砝码载荷进行电梯载荷试验，危险性大、成本高和效率低问题亟待解决。从研究各种电梯超载保护装置的共性出发，对国内无载荷试验研究现状进行分析，提出一种通用的智能化无载状态下进行电梯载荷试验的方法，该检测装置主要由电梯信息采集模块、手持控制终端、信号数据采集模块、加载器、夹持组件模块及动力源组成。利用液压原理或减速电机产生等效模拟载荷在轿厢底部实施加载，同时采集电梯控制柜、轿厢内的反馈信号及轿厢姿态检测并控制加载装置调整加载模式，最终所有的信号数据由手持终端进行处理指挥，自动完成电梯的相关载荷试验检验项目。该方法的应用和普及，将助推电梯载荷试验进入无载检测发展阶段，提高隐患检出能力，保障电梯运行安全。

关键词：运行安全性;载荷试验;无载试重;试验方法

单位：广东省特种设备检测研究院东莞检测院;

引文格式：殷彦斌. 基于无载试重方法的电梯载荷试验智能检测装置［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：146-149.

 

标题：玻璃量器自动检定技术研究

作者：李维明;蔡永洪;韦志坚;赵书显;张晓凤;

摘要：针对玻璃量器人工检定存在用眼疲劳及其引起的判读误差大的问题，研究了基于机器视觉检测技术和工业机器人应用的自动检定技术，探讨了一种玻璃量器无人检定控制系统及装置的解决方案。采用工业机器人执行搬运操作，运用机器视觉检测技术自动识别被检量器的规格、定位被检量器的坐标、检测被检量器的标线，并且控制工业镜头移至平视标线的位置，以实时监测注水过程的液面及其与标线的关系，最后自动采集称重数据，依据检定规程进行数据处理，从而实现全过程自动化检定。介绍了玻璃量器机器视觉检定技术的识别定位、标线平视、注水控制的计算机程序框图和基于LabVIEW平台开发的程序案例，还介绍了玻璃量器自动检定装置的执行机构。通过200 mL、500 mL、1 000 mL容量瓶校准实验的验证，装置的测量重复性优于0.02 mL。

关键词：玻璃量器;容量瓶;自动检定;机器视觉;工业机器人

单位：广州计量检测技术研究院;

引文格式：李维明，蔡永洪，韦志坚，等. 玻璃量器自动检定技术研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：150-153.

 

标题：电梯制动器自监测开关接线形式的快速自动检测

作者：陈建勋;杨宁祥;林晓明;陈达安;

摘要：制动器是电梯使用最频繁的安全部件，对确保电梯安全运行和可靠制停具有重要意义，合理的自监测开关接线形式是实现制动器动作故障保护的前提。分析了6类制动器自监测开关常见接线形式及对应的安全隐患类型，提出了一种基于外接检测开关通断控制和电压逻辑判断的制动器自监测开关接线形式检测方法。通过测量3种外接检测开关通断模式下两组自监测开关两端电压，可对串联、并联、独立接线、常开、常闭接线类型进行快速判断。开发出接线形式自动检测装置硬件模块和软件系统。在机房用开发的装置对某货梯鼓式制动器进行现场检测，检测结果为“常开独立接线”，符合制动器故障保护功能的接线要求。提出的检测方法和开发的检测装置可用于电梯制动器故障保护功能，确保制动器可靠运行。

关键词：电梯;微动开关;接线形式;检测

单位：广东省特种设备检测研究院珠海检测院;珠海市安粤科技有限公司;

引文格式：陈建勋，杨宁祥，林晓明，等. 电梯制动器自监测开关接线形式的快速自动检测［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：154-157.

 

标题：基于ABAQUS的多节式螺旋双驱动管道机器人轻量化设计

作者：胡志明;楼飞;朱振;范长鑫;刘艳蓉;

摘要：为了降低管道机器人自重，提升续航能力和能源效率，基于ABAQUS有限元分析软件，针对一种多节式螺旋双驱动可变径管道检测机器人进行结构优化实现轻量化设计。首先提出了一种多节式螺旋双驱动可变径管道检测机器人的机械结构，并对其基本原理进行了阐述；然后，针对不同材料情况下，齿轮传动部件、螺旋驱动单元及中间支撑单元开展了静力学、动力学和模态分析，分析过程中主要利用HyperMesh建立高质量网格，并利用ABAQUS进行分析求解和后处理；最后，根据分析结果，提出了部件材料和结构参数的优化方案，并建立了轻量化设计模型。通过对比优化前后机器人质量，推算机器人减重达6%，有效提升能源效率近10%，对优选驱动电机型号，提升机器人续航能力和能源效率具有重要意义。

关键词：管道机器人;有限元分析;轻量化设计

单位：南京师范大学中北学院;

引文格式：胡志明，楼飞，朱振，等.基于ABAQUS的多节式螺旋双驱动管道机器人轻量化设计［J］.机电工程技术，2022，51（04）：158-161.

 

标题：改进Canny算法的热管焊头缺口边缘检测研究

作者：沈光辉;杨龙兴;

摘要：为了解决传统热管折弯作业模式存在的弊端，提高热管折弯精度，实现热管折弯工序的自动化，设计了一种基于机器视觉的热管检测加工一体化设备。首先介绍该设备的系统结构与电气控制，并分析其运动精度，然后为了提高热管焊头缺口边缘图像的采集质量，从而保证定位精度与加工精度，在传统的Canny算法基础上进行了两方面的改进，一是利用双边滤波代替传统高斯滤波平滑图像，在滤波消噪的同时增强对边缘轮廓的保护；二是采用遗传算法优化OTSU法对非极大值抑制后的梯度图像进行分割阈值求取，实现Canny边缘提取的自适应。实验结果表明，该算法能够实现Canny双阈值选取过程的自适应，且可在去除非目标信息的基础上较完整地检测出边缘轮廓，满足热管检测加工的精度要求。

关键词：热管焊头缺口检测;改进Canny算法;遗传算法;自适应

单位：江苏理工学院机械工程学院;

引文格式：沈光辉，杨龙兴. 改进Canny算法的热管焊头缺口边缘检测研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：162-166.

 

标题：运用TRIZ理论创新设计银行卡自动生产线

作者：孙晓辉;黄昊;

摘要：针对现有智能银行卡制造设备各工序分散生产，产能低的问题，将TRIZ理论的创新思维与方法应用于制卡设备的升级改造中。首先介绍了技术改造的创新设计思想与技术路线，然后运用TRIZ理论分析技术问题，构建矛盾矩阵表；再通过TRIZ理论资源分析法，合理、有效地利用与整合现有资源（设备、场地、时间、人力等）进行设备筛选、机器连接排布，运用TRIZ理论的技术矛盾原理法获得银行卡制卡工序技术问题的发明原理解，最后运用最优原理解将现有设备改造升级成多工艺全自动流线化生产的智慧生产线。结果表明，基于TRIZ的全自动生产线创新设计方案实现了中央系统统一控制，智能协调，无中间流通环节，提高了产能、节省了人力。

关键词：TRIZ;银行卡;自动化生产线;产能

单位：广州工程技术职业学院;

引文格式：孙晓辉，黄昊. 运用TRIZ理论创新设计银行卡自动生产线［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：167-169.

 

标题：喷涂机器人环境监控系统设计与实现

作者：莫慧芳;董立国;司徒文杰;

摘要：室内喷涂属于建筑施工的重要项目之一，随着自动化建筑行业的快速发展，喷涂机器人已逐渐步入建筑领域，但是影响机器人喷涂效果的很大因素源自于施工环境。该环境监控系统能实现对作业环境实施有效监测，并为施工人员提供了一种便携的手段。该系统选用树莓派作为主控核心，采用传感器技术、OpenCv视觉技术、通信技术、Flask Web的开发技术，实现了数据采集、视频监控、预警和显示等功能。经测试该系统性能稳定、监控准确、功能符合预期设计的要求，对机器人的喷涂作业有良好的辅助作用，具有较好的社会与经济效益。关键词：环境监控;树莓派;Flask Web;OpenCv

单位：广州科技贸易职业学院;广州软件学院;

引文格式：莫慧芳，董立国，司徒文杰. 喷涂机器人环境监控系统设计与实现［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：170-173.

 

标题：基于三维激光扫描与复杂曲面重构技术赋能产品开发创新设计

作者：肖宏涛;杨振国;刘璇;

摘要：以电吹风出风口原件为载体，提出创新动态设计与智慧制造的新方式。通过对原型进行采集前打磨与修复处理，对原型喷涂显像剂提高对比度，利用三维激光扫描技术采集原型点云，并进行数据修复封装得到STL数据。从已有STL数据基础上还对其进行曲面重构，参考出风口实体，提取STL的参数特征进行曲面重建，特征参数再建立。以已有的电吹风造型为依据，参考三维扫描到的STL数据，创新设计新的电吹风出风口模型。通过3D打印方式对创新的模型进行快速制造，验证新的出风口设计的可行性。动态设计与制造方式能有效解决目前市面上的产品各零件间衔接与功能失衡问题，通过对创新模型进行反复设计与试制，验证其可靠性，选取最优的创新方案，为量产产品迭代提供依据。该创新设计可以达到以数据赋能开发效果。

关键词：三维激光扫描;逆向工程;曲面重构;创新设计

单位：佛山职业技术学院机电工程学院;湖南农业大学机电工程学院;

引文格式：肖宏涛，杨振国，刘璇. 基于三维激光扫描与复杂曲面重构技术赋能产品开发创新设计［J］.机电工程技术，2022，51（04）：174-177.

 

标题：汽车装配车间流水线物料问题配送研究

作者：张若冰;田博;孙源龙;常亮;

摘要：为解决物料配送时拖车的承包区规划问题，生成了降本增效的派送方案和杜绝停线的方案。在转运能力有限，固定存储位置的条件下，提出了合理的假设，模拟实例，对停线原因进行合理分析，在尽量减少停线的前提下，通过多模式优化和动态规划模型，规划物料仓储点最少的储存方案。在此基础上，通过蚁群算法和多旅行商问题模型优化停线问题，按照实际需求和可用拖车，在保证路径最短的同时，利用BFS自动生成成本最低的配送方案。相比于传统的蚁群算法，加入时间窗约束条件，引入软时间惩罚成本，增添了路径信息素不断更新的机制，在贴近实际的同时，杜绝停线现象发生。对最终模型进行验证，表明该方法较好地解决了流水线的配送问题。

关键词：蚁群算法;多旅行商问题;多模式约束;动态规划

单位：西藏大学理学院;西藏大学信息科学技术学院;

引文格式：张若冰，田博，孙源龙，等. 汽车装配车间流水线物料问题配送研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：178-182.

 

标题：海工平台齿轮箱单元高速轴轴承热-结构仿真研究

作者：马振军;余国轩;宋春生;徐天殷;

摘要：轴承是所有机械装备旋转机构上必不可少的部件，应用范围十分广泛，在工业制造领域更是发挥了举足轻重的作用。以海工平台齿轮箱单元高速轴轴承为研究对象，根据Palmgren经验公式计算了轴承的摩擦生热量，根据Harris换热公式计算了轴承不同表面的对流换热系数。通过有限元软件分析得到了高速轴轴承在不同工况下的温度场分布和热变形情况以及变化趋势。研究结果表明，轴承稳态温度场和热变形场随着转速和环境温度的增加而增大，但轴承内部整体温度或变形分布趋势不发生改变。该研究为海工平台轴承选择、寿命研究和故障分析提供理论参考依据。

关键词：海工平台;轴承;有限元分析;温度场分析

单位：广东精铟海洋工程股份有限公司;武汉理工大学;

引文格式：马振军，余国轩，宋春生，等. 海工平台齿轮箱单元高速轴轴承热-结构仿真研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：183-188.

 

标题：一种摩托车转向灯自动化装配工作站的设计与实现

作者：赵晓霞;陈启佳;陈三才;

摘要：以一款摩托车转向灯为应用对象，按摩托车转向灯装配工序的分解，依次展开了摩托车转向灯装配系统的结构主体、末端执行机构和控制系统的设计，形成了一种自动化装配工作站。首先根据装配工序设计了结构主体六位回转台；其次按装配零件设计了灯泡装配机构、灯罩装配机构、垫片装配机构、灯罩螺钉装配旋紧机构、反面螺钉装配旋紧机构等末端执行机构；同时为了解决摩托车转向灯在第6个工序时需要反面装配及定位的问题，设计了夹具翻转与顶紧的辅助装置；最后采用信捷PLC为控制器组件搭建了工作站的控制系统。通过采购、定制和自制的方式备配机械和控制的零部件，安装、调试以及产品装配测试完成了工作站。该工作站投入生产后，摩托车转向灯装配由5人流水线操作减少为一人操作，生产效率也提高到原来的2.5倍，满足了企业定制设备的需求。

关键词：摩托车转向灯;自动化;装配工作站

单位：广州市技师学院;广州市新精东智能装备有限公司;

引文格式：赵晓霞，陈启佳，陈三才. 一种摩托车转向灯自动化装配工作站的设计与实现［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：189-193.

 

标题：电器用母线自动折圈成型设备的设计应用

作者：李辉;汪发兵;卢德林;陈洁琼;

摘要：设计了一种电器用母线折圈成型设备，实现对母线的全自动折圈成型功能，采用机械结构，主要包含定位装置、转动装置和限位装置等机构。定位装置使用气缸与搁架对产品进行固定；转动装置与限位装置实现对产品的弯折，变化偏心轴位置和限位长度可调节折圈程度。总结了母线自动折圈成型设备的设计方案和思路，在实际的产品生产线应用中，各个环节动作正常，且与传统手工弯折相比，效率提高了4～5倍。产品质量合格，也方便用户接线，具有降低人工劳动强度、提高整体生产效率和产品外观质量等优点。避免了由于人工疲劳导致产品折圈大小不一、折圈圆弧不光滑的缺点，解决了目前行业中所缺少的母线自动折圈设备的设计。

关键词：电器母线;全自动;机械结构;折圈成型

单位：温州正泰电源电器有限公司;浙江省工业和信息化研究院;浙江机电职业技术学院;

引文格式：李辉，汪发兵，卢德林，等. 电器用母线自动折圈成型设备的设计应用［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：194-196.

 

标题：厨余垃圾污水处理系统电气设计与应用

作者：封光磊;刘志一;袁杰;宋明新;李启;

摘要：针对厨余垃圾微生物分解处理中不可避免的会产生处理污水，且此污水难以进行净化处理问题，研发厨余垃圾污水处理设备及其控制系统。以PLC作为主控单元对各功能部件进行协调，以变频器作为关键部件的驱动模块对电机进行控制，使用总线将PLC与各变频器进行连接，并结合液位、流量检测装置及控制电磁阀等元件，构建集成控制系统。结果表明，使用数字量信号迟滞滤波技术可以缓解液位瞬间波动产生的干扰信号对检测系统产生的影响，从而大幅降低系统的误动作；且使用前后工序连锁集成控制方法，使得系统能稳定控制调节池液位。使用以各毛细管流量叠加求和并进行监控的方式，以清水抽出流量为依据间接反推污水浊度，从而在实际工程中实现污水浊度在机检测；同时还依据自吸泵控制变频器的实时工作电流，再次反推污水浊度，使得在机污水浊度的检测实现双回路检测控制，成功减少了人工参与简化了污水处理工艺，最终使得设备的稳定可靠性大幅提升，并具有一定的智能性。

关键词：厨余污水;PLC;HMI;变频器

单位：昆明克林轻工机械有限责任公司;

引文格式：封光磊，刘志一，袁杰，等. 厨余垃圾污水处理系统电气设计与应用［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：197-200.

 

标题：一种适用于微网的磁悬浮储能飞轮的设计

作者：俞思源;胡雄心;胡勇军;

摘要：首先以径向磁悬浮Jeffcott转子动力学模型为指导，结合有限元分析结论中Jeffoctt转子自身结构特性及其磁悬浮轴承径向支撑结构及支撑特性对飞轮弯临界转速及模态的影响，根据微网对磁悬浮储能飞轮电池的要求，以3.75 kW?h作为单个飞轮电池的储能量为限制条件，优化了飞轮的体积、综合能量密度和质量，设计了一种新型磁悬浮飞轮。其弯曲临界转速高于其极限转速，工作时保持在刚性模态。此设计使得整个飞轮电池具有紧凑的驱动系统和支撑系统，从而实现更小的系统重量和体积以及更小的系统功耗。该设计方案在限定的范围内极大程度缩短了飞轮的轴向长度，使得其弯曲临界转速和运行安全性及稳定性得以大幅度提升。在SAMCEF ROTOR有限元软件中建立转子结构模型，通过仿真分析其弯曲临界转速和振动模态以验证结构设计的合理性。为后续此种飞轮转子的设计提供了一定的参考和借鉴，同时也为磁悬浮飞轮支撑系统的设计提供了一种新思路。

关键词：磁悬浮飞轮;转子动力学;模态分析;临界转速

单位：杭州应用声学研究所;浙江工业大学;

引文格式：俞思源，胡雄心，胡勇军. 一种适用于微网的磁悬浮储能飞轮的设计［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：201-206.

 

标题：半轮型柔性铰链的结构设计和分析

作者：胡金鑫;刘昌儒;赵阳;韩哈斯敖其尔;

摘要：柔性铰链由于具有无间隙、无摩擦和易于一体化设计等诸多优点，而被广泛应用于精密操作、机器人、微纳定位等需要超精密高速运动的领域。面向高速高加速度双侧驱动系统，针对运动系统的整体高刚度和局部相对低刚度特性，设计了一种具有平动高刚度和扭转低刚度的半轮型柔性铰链。基于旋量变换理论，以半轮型柔性铰链中柔性单元的尺寸和位置角度作为设计几何参数，推导了铰链的六自由度刚度矩阵模型，并综合分析了各项设计几何参数对铰链的各向刚度、相对刚度以及转动误差的影响，并以整体平动高刚度和扭转低刚度为设计约束条件，讨论铰链结构参数的选取。结果表明：该设计方法更为简洁、快捷，从而为柔性铰链的设计和应用提供一定的依据。

关键词：柔性铰链;刚度矩阵;设计几何参数

单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;

引文格式：胡金鑫，刘昌儒，赵阳，等. 半轮型柔性铰链的结构设计和分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：207-211

 

标题：升降单元液压补偿系统设计

作者：张帅君;宋春生;余国轩;麦志辉;

摘要：以海洋升降平台系统为研究对象，为解决升降平台升降过程中卡死问题提供思路。讲述了液压补偿装置的原理，结合升降补偿系统的要求，叙述了系统模块组成，并分析选择系统模块组成的原因、模块影响系统性能的因素及对应解决措施。对液压补偿装置抽象化，进行单桩腿数学建模，得出传递函数，结合海洋工况进行分析，得出升降平台补偿系统属于高阶控制系统，在实际运用中需要注意系统的稳态情况。升降平台补偿系统因每次的载重量的不同，需要不同的PID控制参数，因此可利用计算机的强大的计算能力及时纠正并优化升降补偿系统的各个参数。升降平台补偿系统是液压补偿，相比而言，使用橡胶弹簧补偿不可控，在严重偏载的情况下还要加大橡胶弹簧的厚度，不经济，且液压补偿可快速调节。

关键词：电液伺服控制系统;液压控制;自动控制;升降补偿系统

单位：广东精铟海洋工程股份有限公司;武汉理工大学;

引文格式：张帅君，宋春生，余国轩，等. 升降单元液压补偿系统设计［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：212-215.

 

标题：模组化干燥除湿技术的研究与应用

作者：吴峻睿;谢仲铭;谢锦伟;王立斌;

摘要：在注塑生产工艺中，干燥风量和干燥温度都是影响原料干燥的主要因素，模组化干燥除湿技术在一对多的生产模式中，通过搭配风门装置控制各个干燥料桶的干燥风量，解决一台除湿机对多个干燥料桶时产生干燥风量不均引起的原料干燥问题，从而提升一对多模式下生产效率。提出的保温功能通过排风温度检测判断原料的干燥状态，并自动调整配给最佳干燥风量，能够解决产线短时间停产时原料长时间干燥引起的过度干燥导致产品强度下降问题。当产线停止生产时自动进入保温状态，通过降低干燥风量和干燥温度的方式避免原料长时间干燥。蜂巢转轮的材质直接决定蜂巢的除湿能力，通过对全分子筛和半矽胶半分子筛两个材质进行对比测试以提升除湿性能。对提出的理论方法进行测试和验证分析，通过测试对比分析验证风门装置控制风量计算的准确性，风量控制精度能达到98%以上。塑胶原料干燥后含水率测试结果均合格，验证了机器干燥效果，能耗对比测试证明保温状态下机器可节能22%。测试结果证明了所提出方法的可行性。

关键词：原料干燥;除湿干燥;模组化;一对多原料处理;风量调节

单位：东莞信易电热机械有限公司;

引文格式：吴峻睿，谢仲铭，谢锦伟，等. 模组化干燥除湿技术的研究与应用［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：216-219.

 

标题：桌面金融钞票处理设备降噪的优化设计方法

作者：谢卫平;

摘要：随着金融业的发展，对桌面金融钞票设备的处理速度的要求趋向于越来越快，这也相应地增加了桌面金融设备高速运转时的振动和噪声，造成噪声污染，面临着降噪的现实要求。针对此，以降噪为核心，从桌面金融钞票处理设备噪声污染的现状出发，依据噪声产生的机理和桌面金融钞票处理设备的结构特点，分析其主要的结构噪声源，并通过专业的噪声振动测试仪对设备工作时的噪声信号进行采集和分析，依据分析结果提出了针对桌面金融处理设备降噪的优化设计，该设计通过对传动辊、轴承、同步带、通道板、框体结构等零部件进行降噪的优化设计，改变噪声声源产生的条件和切断传噪声播路径来降低设备的噪声。设备经优化设计后，经过实验室专业检测，设备发出的噪声明显降低。

关键词：金融设备;降噪;优化设计

单位：广州广电运通金融电子股份有限公司;

引文格式：谢卫平. 桌面金融钞票处理设备降噪的优化设计方法［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：220-223.

 

标题：基于FPGA的电机控制器设计与性能验证

作者：高春伦;高文进;张冀;王市伟;刘红蕾;

摘要：电机控制器是新能源车辆动力系统的核心之一，其性能的优劣将直接影响整车动力性、经济性、安全性、可靠性等。目前以DSP为核心的传统电机控制器软件响应速率较低，而整车智能化又对控制器的处理能力提出了更高的要求。针对此问题，分析建立了PMSM旋转坐标系下的数学模型，详细阐述了PMSM空间电压矢量控制基本原理，基于低延时、并行工作方式的FPGA实现电机控制器核心SVPWM算法设计，利用同一测功机台架分别实验测试以DSP、FPGA为核心的电机控制器匹配同一台峰值扭矩为2 000 N·m的精进电机，测试其各转速下扭矩响应，并按照GB/T18488.2-2015做效率测试，完成扭矩响应对比与效率占比对比，通过台架试验，结果验证了FPGA电机控制器具有优良的动态响应性能与控制性能，能明显提升系统效率。

关键词：PMSM;FPGA;实验验证;动态响应

单位：潍柴动力股份有限公司;

引文格式：高春伦，高文进，张冀，等. 基于FPGA的电机控制器设计与性能验证［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：224-227.

 

标题：基于STM32智能窗帘控制系统的设计

作者：翁利侠;

摘要：针对传统手动拉窗帘和滑轮式窗帘的缺点，为满足现代家庭生活智能化需求，进一步提高人们的生活品质，设计了一种以STM32为主控制器的智能化窗帘控制系统。系统硬件主要包括电源电路、数据采集电路、电机控制电路、液晶显示电路。通过数据采集电路对温度、光照强度、语音识别、红外信息等进行采集，经控制中心处理后与存储器中设定阈值对比后执行相应动作，控制电机正反转实现窗帘的自动打开与关闭。最后搭建了智能窗帘控制系统实验平台，对系统需要实现的功能进行一一验证，测试结果表明，与传统窗帘模式相比，智能窗帘控制系统具有光控、遥控、手动控制等模式，且工作可靠，精度高，满足现代人性化设计需求，具有一定的实际应用和市场推广价值。

关键词：智能窗帘;数据采集;STM32

单位：福建无线电设备有限公司;

引文格式：翁利侠. 基于STM32智能窗帘控制系统的设计［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：228-231.

 

标题：提高消防泵零流量压力的设计方法研究

作者：杨善明;

摘要：消防泵的零流量压力是GB 50974-2014中新提出的压力概念之一。消防泵零流量压力的计算一直是个难题，为解决这一问题，对其展开具体研究。首先介绍了我国国标中对消防泵零流量压力的具体规范要求，然后详细阐述了消防泵零流量下两种常用的工作压力计算方法以及提高压力的具体设计方法。经过建立消防泵的几何模型及有限元模型并对其进行CFD数值模拟计算，得出通过改变消防泵的转速和单级扬程进而使得比转速在100～180的范围内，可实现消防泵零流量时压力国标不高于额定压力的1.4倍且不低于额定压力1.2倍的要求，随后利用工程实际运用进行验证。仿真及实验结果表明，使用这种设计方法能够满足要求，并可用于实际工程应用之中。

关键词：消防泵;零流量压力;比转速;CFD

单位：上海熊猫机械(集团)有限公司;

引文格式：杨善明. 提高消防泵零流量压力的设计方法研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：232-235.

 

标题：氨法脱硫装置工艺的应用及改进

作者：尤太红;

摘要：氨法脱硫属于资源回收型技术，通过采用活性较高的氨水（或液氨）作为吸收剂，与烟气中的二氧化硫发生反应，最终得到硫酸铵化肥，这种工艺原料易得，不产生废水，能够适应和满足化工企业的生产需求。随着国家环保标准的不断提高，行业内各氨法脱硫技术也在不断优化和完善。结合某化工厂内各套脱硫装置实际应用及改进情况，分析各脱硫装置的工艺特点及利弊，从实际运行情况来看，可有效保证脱硫装置及主机的长周期稳定、达标运行，为提高生产效率积累经验，为环境保护作出贡献。

关键词：氨法脱硫;超低排放;技改;稳定达标运行

单位：湖北三宁化工有限公司;

引文格式：尤太红. 氨法脱硫装置工艺的应用及改进［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：236-239.

 

标题：基于在线智能诊断技术的电梯驱动主机故障诊断方法研究

作者：胡晓雯;罗志群;代清友;

摘要：为及时有效进行电梯机械故障检测，能够进行更有针对性的维保服务，提出基于在线智能诊断技术的电梯主机故障诊断方案。基于传感器和物联网数据分析，立足于机械柔性设计思路，通过进行传感器布局设计，构建主机运动特征模型，对所提取的运动数据进行挖掘分析，研究逻辑分析手段、时序分析手段以及物理分析手段在主机故障诊断中的应用，讨论几种分析手段的优劣。并在主机实验台搭建了监测系统，对一台检测出故障的主机进行数据监测，对所测得的数据进行了研究并进行故障原因诊断。总结出在线智能诊断技术运用在电梯故障诊断中的优势以及下一阶段研究方向。

关键词：电梯;故障智能诊断;振动监测;特征参数

单位：广东省特种设备检测研究院;

引文格式：胡晓雯，罗志群，代清友.基于在线智能诊断技术的电梯驱动主机故障诊断方法研究［J］.机电工程技术，2022，51（04）：240-244.

 

标题：高H_2S含量天然气平台呼吸气系统调试技术探讨

作者：邢运亮;王泽龙;耿恒业;鹿栋梁;

摘要：呼吸气系统是高H_2S含量天然气平台上重要的应急救生系统，对保证平台人员在H_2S泄漏后快速逃生具有重要意义。为研究总结呼吸气系统的调试方法及技术要点，通过全面介绍呼吸气系统的原理及功能组成，结合现场调试经验，总结并形成呼吸气系统的调试方法及调试注意事项。形成主要结论：空气压缩机作为系统核心设备，其运行中易产生机体振动及噪声，在调试过程中应从运行声音及温度、部件转动及磨损等多方面进行观察判断；系统连接管线涉及大量卡套丝扣，其发生泄漏的原因主要有多品牌元件混用、安装工艺缺陷、密封边缘外力损坏；注意检查系统管线密性，并在平台安装就位后复查卡套丝扣连接；在资料审查阶段及设备出厂验收阶段严格检查压缩机与干燥器成撬内部空间分配。

关键词：海上石油平台;硫化氢;呼吸气系统;调试方法

单位：海洋石油工程股份有限公司;

引文格式：邢运亮，王泽龙，耿恒业，等. 高H2S含量天然气平台呼吸气系统调试技术探讨［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：245-247.

 

标题：小型PLC系统在海洋起重机控制及安全改造中的应用

作者：侯晓伟;王天舟;王宁;汪军;张浩;李明月;李广越;

摘要：随着渤海湾石油平台起重机服役时间的增长，相应的平台起重机控制系统也逐渐老化，从而故障率增加，而原有的控制器型号过老，目前很多备件均已经停产，不利于后期起重机的维修保养及备件储备。而且很多起重机的电气控制系统与设备的力矩控制系统属于不同的系统而独立运行，这样既增加了整体设备的硬件组成，还增加了设备的故障率。针对此问题，对起重机控制系统进行升级改造过程，采用罗克韦尔公司500系列的控制系统替代原来已经停产的欧姆龙CQM1-CPU45-V1系列PLC进行设备的电气逻辑控制，并同时对起重机进行力矩安全方面的逻辑保护，从而优化整个起重机的控制系统，提高了设备的性能，降低了故障率。

关键词：起重机;PLC;触摸屏;控制系统

单位：中海油能源发展装备技术有限公司;

引文格式：侯晓伟，王天舟，王宁，等.小型PLC系统在海洋起重机控制及安全改造中的应用［J］.机电工程技术，2022，51（04）：248-250.

 

标题：海上平台燃气轮机发电机组滑动轴承异常磨损故障分析

作者：王庆国;毛文江;

摘要：通过对海上平台燃气轮机发电机的在用油进行分析，发现了设备的异常磨损故障及其产生原因。对发电机滑动轴承在用汽轮机油的理化指标、污染指标、磨损指标进行检测分析，对油中的磨损金属颗粒进行电镜能谱分析，并对轴瓦结构及滑动轴承润滑油膜进行讨论。其中，水分污染和油品氧化造成了在用汽轮机油的油膜强度下降，过滤器滤芯精度不够造成了油中的大尺寸颗粒难以被滤除，而且钢质和铜合金磨粒尺寸大于油膜厚度，这些因素共同造成了轴瓦的异常磨损。对磨粒材质和滑动轴承的设计进行分析发现，滑动轴承轴瓦的磨损比较严重，已经磨损到了钢背层。故障分析的过程及结果为发电机组的状态监测和故障检修提供了依据，也为其他机械设备的润滑磨损故障分析提供了思路。

关键词：海上平台;滑动轴承;油液分析;电镜能谱分析;异常磨损

单位：中海油能源发展装备技术有限公司;广州机械科学研究院有限公司设备润滑与检测研究所;

引文格式：王庆国，毛文江. 海上平台燃气轮机发电机组滑动轴承异常磨损故障分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：251-254.

 

标题：工程机械油液污染控制探讨

作者：丰兰;金涛;

摘要：围绕工程机械液压、润滑等流体系统中油液污染控制的目的、实现这些目的的路径及其逻辑关系等问题，进行讨论和梳理，诠释了油液污染控制的根本意义和内在逻辑，并在总结归纳现有理论的基础上提出了“确定控制目标、设计控制方案、维持控制水平”3条实施路径。能够在流体系统设备全寿命运行周期内为油液污染控制技术的最优化提供解决思路。针对油液污染控制的目的和目标，系统阐述了相关路径的实施方法与要领，并分析了实施这些路径易发生的问题及其关系，同时，还提出了“安全水平”“精准维护”等新的理念，对工程机械液压、润滑等流体系统中油液污染控制工作的实施具有指导意义。

关键词：污染控制;过滤器;设计方案;验收水平;试验验证

单位：航空工业(新乡)计测科技有限公司;

引文格式：丰兰，金涛. 工程机械油液污染控制探讨［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：255-260.

 

标题：基于数据统计分析的特种设备风险防控研究

作者：温泉;

摘要：为提高特种设备安全风险防控能力，确保特种设备使用单位人员的人身和财产安全，对目前在用的特种设备进行精准定量的理论研究。通过运用数据统计分析，将常用于质量管理的“7大手法”和“5大工具”延伸应用于特种设备的安全管理和风险防控。结果表明转变后的安全管理模式能够对风险评估中复杂数据进行必要的层别，保障样本数据合理避免进入“幸存者偏差”的误区，确保抽样的随机性及合理性。此外，充分利用计算机和互联网技术对相关数据进行存储和分析，可提升企业工作效率并实现事后应急到事前预防的转变，准确掌握风险的关键要素，有效消除事故隐患。

关键词：特种设备;数据分析;风险防控;7大手法;5大工具

单位：广东省佛山市顺德区市场监督管理局;

引文格式：温泉. 基于数据统计分析的特种设备风险防控研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：261-264.

 

标题：洗车机外框架焊缝裂纹成因分析及维护优化

作者：杨威;

摘要：焊接是常见的连接金属材料的作业，会在连接处形成焊缝。随着设备的使用，材料会产生裂纹，若裂纹产生在焊缝处，则设备极易受到不可逆破坏导致无法使用。基于镇龙21洗车机一侧顶弧刷框架某处焊缝产生裂纹的事例，以力学理论、国家钢结构设计标准、焊缝处容易受到的化学侵蚀等理论为依据，通过力学校核、钢结构疲劳校核、设备使用环境等多个方面对生成原因进行了具体分析，确定该处焊缝裂纹的真实生成原因。在确定焊缝裂纹成因后将分析过程、设备实际环境、现场作业人员要求等多方面纳入考虑，对设备焊缝的维护、焊接作业时的作业工艺提出切实可行的优化措施。旨在提高现场作业人员对焊缝裂纹的重视程度、消除因焊缝裂纹的造成的安全隐患，延长设备的使用寿命。

关键词：洗车机;焊缝裂纹;优化措施

单位：广州地铁集团有限公司;

引文格式：杨威. 洗车机外框架焊缝裂纹成因分析及维护优化［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：265-268.

 

标题：UVLED光源元件恒流电源散热性能分析

作者：姜海峰;

摘要：传统电源散热性能分析方法分析效果差，电源热事故频发，为解决这一问题，设计UVLED光源元件恒流电源散热性能分析方法。通过构建恒流电源散热性能分析模型，分析UVLED光源元件恒流电源热量来源；获取模型UVLED光源元件热阻参数，研究影响光源元件的散热稳定因素；通过恒流电源散热性能网格划分，实现精准化的恒流电源散热性能分析模式。为验证分析的有效性进行仿真实验，将传统方法与设计方法相对比，得出传统性能分析方法分析的温差与实际温差相差±0.100℃左右，而新方法分析的温差与实际温差相差±0.001℃左右，验证了新方法散热性能分析效果较好，可以对UVLED光源元件作出及时散热分析，有效防止电源热事故的发生。有利于保护UVLED光源元件恒流电源，为电力产业的发展作出贡献。

关键词：UVLED;光源元件;恒流电源;散热性能

单位：深圳市嘉力电气技术有限公司;

引文格式：姜海峰. UVLED光源元件恒流电源散热性能分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：269-272.

 

标题：重水升级塔运行时底部产物重水浓度下降的原因分析

作者：赵军;

摘要：重水堆核电站采用重水作为慢化剂和冷却剂，在日常运行时不可避免地会产生一些降级重水。而重水价格昂贵，因此降级重水的提纯升级对于重水堆核电站来说就显得很重要。重水升级就是将收集的电站运行时产生的降级重水（如轻、重水混合物）在升级塔内进行重水和轻水分离的过程。为了解决重水升级塔运行过程中底部产物重水浓度缓慢下降的问题，通过对同行电站的对标，分析重水升级系统设备参数以及历史中出现的问题，从而得出相关原因，并提出具体的解决方案。

关键词：重水升级;重水浓度;进料流量;底部产物;顶部产物

单位：中核核电运行管理有限公司;

引文格式：赵军. 重水升级塔运行时底部产物重水浓度下降的原因分析［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：273-276.

 

标题：自动垂直钻井工具电机驱动系统的研究

作者：王永现;赵龙归;赵尧;

摘要：井斜一直是制约油气田开发的技术难题，随着油气资源的不断开发，井斜问题导致钻井作业的难度日益增加。自动垂直钻井技术能够保证井眼垂直的情况下有效释放钻压，解决了高陡构造地层的油气田开发难题，满足了现代钻井工程的需求。轮毂电机具有低速大扭矩的特点，根据自动垂直钻井工具的原理，设计了直接驱动式轮毂电机和自动垂直钻井工具结合方案，用轮毂电机代替传统的涡轮电机，并建立了执行机构的力学模型，运用Adams软件对自动垂直钻井工具在稳直工况下的动力学仿真，分析了在钻井液压降为8MPa时，推靠巴掌受到最大等效推靠力为11304 N，对执行机构稳直工况进行了动力学分析，其在上盘阀的高压孔与下盘阀的通孔连接时，其巴掌与井壁的作用力为10970 N，与理论计算误差小于3%，验证了执行机构的有效性。

关键词：自动垂直钻井工具;轮毂电机;执行机构;动力学仿真

单位：西安石油大学机械工程学院;

引文格式：王永现，赵龙归，赵尧. 自动垂直钻井工具电机驱动系统的研究［J］. 机电工程技术，2022，51（04）：277-280.