DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 001
陈伟升，蔡军，刘阳. 标准化在机电工程领域科技研究与成果的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：1-5.
摘要：机电行业高质量发展是推动我国质量强国政策落地实施的着力点之一。以机电工程领域为研究对象，探究了标准化在便利机电产品贸易往来、支撑机电产业发展、促进机电行业科技进步、规范机电企业管理等方面的作用。并以广东省机电工程领域标准化应用实例为抓手，分析了新时代赋予的标准化在研发中的技术支撑与成果转化的应用原理，指出了机电行业“标准研制、技术创新和产业发展一体化结合”的高质量发展策略，提出了加强标准与技术研发联动、提升标准国际化程度、完善标准化人才培养的具体实施措施，为机电行业企业高质量发展提供新思路。
关键词：标准化；机电工程；技术支撑；成果转化
结束语：新时代的发展对标准化在机电工程领域的应用提出了更高的要求，标准研制、技术创新和产业发展的一体化结合将是未来机电行业高质量发展的必然趋势。本文阐述了标准化在支撑机电工程发展中的应用，同时以广东省为例，分析了新时代赋予的标准化在技术研发中的技术支撑与成果转化的作用。并对未来加强标准与技术研发的联动、提升标准的国际化程度、完善标准化人才培养等方面提出展望，希望能对机电企事业单位应用标准化工具有一定的借鉴作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 002
马骏，王亚东，蔡国旗，等. 基于智能计算方法的AGV制造车间调度问题研究现状［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：6-10.
摘要：基于智能制造车间物流系统中AGV的复杂动态调度问题，阐述了智能计算方法在复杂调度技术方面及其在智能制造车间AGV调度的研究应用。对群智能计算、遗传算法、人工神经网络等常见智能计算方法的特性及调度问题应用进行分析。针对群智能计算方法重点探究了粒子群算法、蚁群算法及人工蜂群算法在制造业AGV调度中的应用；结合遗传算法与柔性制造系统生产理念总结了AGV调度研究现状；在人工神经网络方法上，介绍了基于深度学习、强化学习有关的AGV调度问题研究及特点。基于智能计算方法各自计算特点对其在制造车间AGV调度应用进行了探讨，总结了智能计算方法在制造车间关于AGV智能调度的研究的发展趋势，方便未来AGV车间调度系统的技术研究选择合适的算法。
关键词：AGV调度；群智能计算；遗传算法；模拟退火；人工神经网络
结束语：本文结合智能计算方法对AGV调度问题的研究近况进行了综述，通过对群智能计算、遗传算法、人工神经网络等主流智能算法引入介绍，分析了算法间的特性，阐述了在制造车间开展AGV调度问题的研究主要思路。通过对这些工作回顾与总结梳理，为相关学者提供关于AGV智能调度研究的参考。（1）群智能计算作为新兴的计算方法，已经越来越受到关注，并且与其他算法如遗传算法等联系紧密，未来利用该方法与进化方法结合将会是研究AGV调度问题的重要方向。（2）遗传算法在智能优化计算领域仍然占据重要位置， 在AGV调度领域以及其他众多领域仍然具有重要研究与应用价值。（3）人工智能研究最近几年呈爆发趋势，人工神经网络是基于学习的方法，对于此类带有经验的智能方法来研究AGV车间调度问题，未来将是此类研究的重要趋势。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 003
陈盛贵，李开武，王立超，等. 陶瓷增材制造技术在齿科领域的应用现状［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：11-15.
摘要：陶瓷材料因其生物相容性、化学稳定性、机械强度和美学特性而广泛用于牙科领域，以修复、替换受损或缺失的牙齿。但是，陶瓷产品在加工生产方面存在一些问题，需要对生产过程进行非常严格的控制，才能获得具有足够机械性能的牙齿件。增材制造是一项新兴技术，该技术能够以可持续、更经济的方式生产定制复杂的齿科产品。尽管增材制造前景非常光明，但目前陶瓷增材制造齿科材料的研究仍不足，需要做进一步
的工作才能使其广泛应用于齿科领域，因此综述了陶瓷材料增材制造在牙科领域的应用现状，介绍了主要的可打印材料、最常用的技术以及应用
案例，并总结了齿科陶瓷增材制造发展面临的挑战。
关键词：增材制造；3D打印；陶瓷；齿科；齿科修复体
结束语：陶瓷材料具有很高的耐化学和机械性能，以及美观的特性，因此成为替换受损牙齿组织的最佳材料选择。目前用于生产陶瓷牙科件的常规制造方法通常基于减法技术。该工艺会导致大量的材料浪费和工具损耗，并且在具有复杂几何形状的零件的生产中存在局限性。对量身定制的齿科产品不断增长的需求，使齿科成为AM技术快速扩展的细分市场之一。然而，由于AM目前产品的机械性能、精度、密度、表面光洁度和美学性等综合性能还不够完善，在商业化应用上受到限制。尽管齿科行业具有巨大潜力，但AM在陶瓷牙科材料中的应用仍在研究中。陶瓷AM技术的进一步发展，有望降低生产成本、改善制造材料的性能以及使生产过程更有效率，为大规模生产定制齿科产品提供了可能性。然而，没有任何一项技术能够单独满足所有产品的要求，当制备更为复杂的齿科陶瓷产品时，可以通过梯度结构设计、多材料打印的增材制造方式，甚至还能将AM技术与传统的铣削方法和表面处理方法相结合，制备传统工艺无法实现的产品。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 004
李双权. 螺栓法兰连接设计方法对比分析及国内研究现状综述［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：16-20.
摘要：螺栓法兰连接接头是工业设备和管道中最常用的静密封连接方式，因为其结构简单和拆装检修方便的特点，在炼化、制药、食品等众多行
业中得到了广泛的应用。简要介绍了螺栓法兰连接系统设计方法的发展历程，重点对比分析了3种主要螺栓法兰设计方法——Waters法、PVRC法以及 EN13445-3 附录 G 方法 （EN1591 法） 的异同。ASME 规范Ⅷ-1 篇附录 2 给出了法兰强度的校核方法，但不能保证法兰连接密封的泄漏率；EN13445-3附录G方法不仅给出了螺栓法兰强度计算方法，还考虑了螺栓法兰连接的紧密性。近年来我国的专家学者在垫片泄漏计算模型、垫片性能参数及测试方法研究、螺栓载荷计算等方面取得了众多成果，也是探讨的重点内容。最后对基于控制泄漏率的螺栓法兰连接设计方法研究工作的重点方向进行了展望。
关键词：螺栓法兰连接；垫片；泄漏率；法兰设计方法；紧密性
结束语：本文简要介绍了螺栓法兰连接设计方法发展的历程，并对国内外3种主要螺栓法兰连接设计方法进行了对比分析，对设计人员深入理解并更合理地进行螺栓法兰连接系统的设计具有重要的参考意义。目前，Waters法仍然是主要采用的螺栓法兰连接设计方法。但是从长远来看，基于控制泄漏率的螺栓法兰设计技术将会越来越受到重视。国内对基于控制泄漏率的螺栓法兰设计方法相关问题进行了深入分析和研究，取得了很多新成果，但没有形成系统性和标准化，需要更加全面和系统的研究。基于以上分析，今后基于控制泄漏率的螺栓法兰连接设计方法研究工作的重点将集中在以下几方面。（1）垫片泄漏率计算模型的研究。研究多因素条件下垫片密封性能的影响，完善垫片泄漏模型，有助于基于控制泄漏率的法兰连接设计方法的改进和推广应用。（2）垫片性能参数及测试方法的系统化研究。国内外专家对不同类型垫片的性能参数做了许多试验研究，但是垫片材料、类型繁多，而且垫片厂商众多质量参差不一，同时还缺乏不同压力、温度条件下更精确的经验数据，所以后续还需要进行大量、系统性的多因素 （温度、压力等） 影响下的基于垫片泄漏率的垫片系数的研究测试工作，统一测试方法，提高测试装置的精度，从而使得到的垫片系数更具有代表性、高精确性和普适性。（3）研究法兰连接接头全过程行为多因素 （垫片应力、螺栓预紧方式、法兰刚度和偏转角、法兰外弯矩等）对螺栓载荷的影响，提出更精准的能够满足目标泄漏率要求的螺栓载荷。（4）基于控制泄漏率的螺栓法兰计算方法的简化研究，并辅助于ANSYS、ABAQUS 等有限元模拟软件进行模拟分析。（5）开发基于控制泄漏率的螺栓法兰连接设计专家系统软件，对正确合理选用密封垫片、优化法兰连接密封的设计，以及促进螺栓法兰密封技术研究和工程应用都具有重要的意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 005
熊雷，苏畅，郑小魁. 薄煤层采煤工作面中刮板输送机的主要问题及应对策略［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：21-22.
摘要：煤炭是我国的主要能源之一，薄煤层的开发越发得到重视。着重讨论了薄煤层工作面上刮板输送机的相关问题，围绕我国薄煤层刮板输送机的发展历史，提出了有关高产、超长工作面、低采高工作面等3个方面的主要问题，指出刮板输送机改进的应对策略，构建井下5G技术生态以实现工作面的高产；通过更新迭代传动部件和减少刮板输送机的弯曲段弯度，实现刮板输送机在薄煤层超长工作面的应用；降低采煤机和刮板输送机的配套使用高度，优化刮板输送机结构以适应低采高作业环境，解决刮板机的相关问题。
关键词：刮板输送机；高产；超长工作面；应对策略
结束语：本文通过对薄煤层采煤工作面中出现高产、超长工作面、低采高等方面的问题，提出应对策略。刮板输送机通过优化刮板机内部设计、形成高度集成的自动化、开发实时监控反馈技术、提高采煤机和刮板输送机的配套使用等应对策略来解决。针对薄煤层刮板输送机工作面开采技术问题的相关研究，进一步丰富了薄煤层综采机械装备工艺，应对策略的提出，为我国薄煤层高产高效开采技术提供可参考意见。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 006
汤丽君, 雷群, 曹连伟. 我国制造业应用工业互联网的现状与展望［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：23-25.
摘要：当前，全球正经历着大变局，以工业互联网为基石的第四次工业革命已正式拉开序幕，发展工业互联网是抢占工业革命制高点和争夺主动权的必然之路。工业互联网是“中国制造”向“中国智造”转型的催化剂，把握第四次工业革命机遇，充分发挥催化剂价值，有助于推动我国制造业与工业互联网的加速融合，促进我国制造业迈向更高级、更优化、更合理的发展方向。基于此，对我国工业互联网的发展现状及存在的问题进行了归纳总结，并结合现状对工业互联网未来的发展前景进行了展望，为我国传统制造业的转型升级与未来发展方向提供相关参考信息。
关键词：工业互联网；制造业；融合发展现状；短板分析与建议
结束语：实体经济发展是我国经济发展的命脉，而制造业又是振兴实体经济的主战场，工业互联网作为制造业转型升级的关键驱动力，发展工业互联网已被纳入为我国的国家发展战略重要部署内容。本文对我国工业互联网的发展现状及存在的问题进行了归纳总结，结合现状进行分析，并根据分析结果给出相关对策建议，旨在为我国传统制造业的转型升级与未来发展方向提供相关参考信息。就如何将工业互联网与制造业深度融合，结合二者的优势，实现价值最大化，重点分析了从提出概念框架到落地实施的具体举措内容，不仅需要政府的大力支持，同时也需要企业自身发挥自主能动性，提升企业综合能力，推动国民经济快速增长，共同实现“十四五”发展目标。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 007
杨东宇，孙振国，姜萍，等. 基于ROS的爬壁机器人控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：26-28.
摘要：大型压力容器探伤作业中，存在效率低、危险性高、成本高等问题，为提高自动化和智能检测水平，研制出一款爬壁机器人进行探伤检测。该爬壁机器人基于机器人操作系统（ROS）进行系统软件开发，以开源硬件Beagle Bone Black为核心搭建硬件平台，采用永磁吸附式移动平台搭载探伤检测仪器方式，对工件进行无损探伤检测作业。现场试验结果表明，爬壁探伤机器人可以替代人工进行探伤作业，控制系统性能良好、稳定，能够实现对机器人的精准控制，有效探伤速度可达40 mm/s，兼具有人机界面友好、智能化水平高、易于扩展等特点，极大地提高了作业效率，并降低了作业风险。
关键词：ROS；爬壁机器人；控制系统；探伤
结束语：本研究利用开源机器人操作系统 （ROS） 设计了一种永磁吸附式爬壁探伤机器人控制系统方案，详细阐述了软硬件的设计细节与实现方式。机器人使用嵌入式开源硬件Beagle?Bone Black作为开发平台，同时将嵌入式系统融入其中，具有低成本、高性能、易扩展等特点。分析结果表明：（1） 提出并研制了一种爬壁探伤机器人，通过持载相应检测仪器，能够在大曲率的压力容器曲面上完成探伤检测等作业任务；（2）在吸附力可保证机器人全位置作业的条件下，扫查结构具有良好的曲面自适应能力；（3）在球壳板上进行了焊缝探伤实验，证明了本文提出的爬壁探伤机器人的技术可行性和工程实用性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 008
宫迎娇，张元良，孙源. 基于肌张力反馈的深层肌肉刺激仪控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：29-31.
摘要：针对目前深层肌肉刺激仪的不足，设计了一种基于肌张力反馈的深层肌肉刺激仪控制系统。系统采用STM32单片机为核心处理器，由无刷直流电机提供动力。系统由肌张力传感器采集人体肌张力信号，由霍尔传感器监测电机转速，并由限流电阻监测电机母线电流。单片机通过对肌张力信号、电机当前转速、电机母线电流以及操作人员的控制命令进行运算，进而实现对电机转速的调节。系统采用触摸屏进行人机交互，通过植入μC/OS-Ⅱ操作系统实现控制系统的软件设计。
关键词：肌张力反馈；振动治疗；肌肉刺激；单片机
结束语：本文将肌张力反馈引入深层肌肉刺激仪控制系统，丰富了现有仪器的使用功能，提高了仪器的智能化程度和使用效率，使深层肌肉刺激仪控制系统进一步完善。系统使用的STM32系列单片机功能强大，引脚丰富，使深层肌肉刺激仪有良好的可扩展性。采用μC/OS-Ⅱ操作系统，可实现控制任务间的灵活调度，保证电机对调节信息的快速响应，实现系统的稳定输出，保证系统稳定性和安全性。本系统具有良好的应用和发展前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 009
韩颖，李洋流，张晓冬，等. 基于Festo智能制造平台的自动输送线设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：32-35.
摘要：自动输送线是自动制造系统的重要一环，在输送供料、分拣装配、检测等环节体现出特有优势，成为智能制造及智能化生产线中的重要单元。研究了供料、装配和质量检测的要求，应用三维设计软件SolidWorks设计了一条自动输送线，由供料单元、装配单元和分拣单元3个部分组成。通过分析3个单元的工作流程和相互配合关系，给出了控制流程设计、机电元件选择和各分单元的设计；为满足自动输送线在装配、分拣过程中的零件停留和定位，设计了专用的阻挡分拨片，实现零件的阻挡和放行。所设计的自动线各单元，可根据工作要求调整配合顺序，具有灵活性。该自动线在Festo智能制造实验平台上运行，完成了物料的自动化输送。
关键词：自动输送线；供料单元；装配单元；分拣单元；设计
结束语：本次的自动输送线设计，以典型的轻质量圆筒状工件为输送对象，实现供料、装配和分拣功能。对各分单元的功能实现进行了研究，提出了控制流程分析、供料单元、装配单元和分拣单元设计及相应的控制元件选择。对整体设计完成的自动输送线，在Festo智能制造实验平台上进行功能验证：在供料单元中，可以实现装配原料的供应与传递；在装配单元中，可以实现工件的装配与传递；在分拣单元中，可以实现对装配完成的工件的分拣工作，因此整体结构设计可以满足预期的设计要求，所选择的硬件可以满足各自要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 010
周凯凌，颜禧烽，张建民，等. 室内导盲机器人的设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：36-39.
摘要：设计并制作一款能够室内构建地图并即时定位导航的机器人。机器人基于ROS实现，通过获取激光雷达扫描的数据和机器人的里程计数据，投入到ROS提供的Gmapping功能包构建出机器人所处环境的空间二维地图。在二维地图中可以获取机器人和目标点的二维坐标，以实现即时定位。机器人底盘配备4个麦克纳姆轮以进行全方向运动，用STM32F103RCT6单片机对底盘进行运动控制，同时基于QT开发了一款上位机软件以方便用户进行交互使用，完成室内导盲任务。室内导盲机器人经过调试，已成功构建出室内的二维地图，实现自主导航，能满足引导盲人安全地走到用户指定地点的任务。
关键词：室内定位导航；ROS；Gmapping；机器人；激光雷达；里程计；QT；GUI
结束语：本文根据Gmapping开源算法、PID控制算法等原理设计室内导盲机器人，阐述了硬件电路工作原理、Gmapping算法处理过程、ROS的工作原理、PID自动控制算法、机器人控制流程、上位机设计以及机器人机械结构设计。经过机器人的改装，硬件制作，软件算法调试，基本实现了构建地图，定位导航，引导盲人等功能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 011
王宇鑫，刘健，杨哲，等. 声控智能分类垃圾桶的设计与开发［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：40-41.
摘要：随着经济社会发展和物质消费水平的提高，城市垃圾处理已经成为关系城市生态可持续发展的重要影响因素，垃圾分类处理不仅可以营造适宜居住的城市环境，同时可促进资源回收再利用。为强化幼儿对于垃圾分类意识的培养及知识的学习，设计研发了声控智能分类垃圾桶，利用语音识别模块储存海量生活垃圾关键词，通过语音输入比对识别垃圾分区，驱动中心步进电机带动垃圾桶双层盖结构旋转至指定分区，中心直线推杆动作将双层盖结构中的旋转盖脱离并旋转开盖以进行垃圾投递，另外，桶体底部安装有麦克纳姆轮，通过遥控或自动避障模块实现移动，增加了智能分类垃圾桶的趣味性。
关键词：可持续发展；垃圾分类；语音识别；双层盖结构；移动控制
结束语：本文设计的声控智能分类垃圾桶主要有4个创新点。（1）专为低龄儿童学习垃圾分类知识所设计，同时可以遥控移动，方便家庭生活；从小培养儿童垃圾分类意识，实现垃圾分类启蒙教育，寓教于乐。（2）具备交互系统，垃圾桶可根据语音自行判断垃圾类别并进行投放，降低由人工分辨垃圾类别而产生的错误率。（3）在机械结构上，该垃圾与常规的翻盖类垃圾桶不同，通过类似离合器的双层盖结构实现桶盖与旋转盖的离合与共转。（4）具有移动控制功能，在家庭中仅配备一个声控智能分类垃圾桶即可到达多个房间完成垃圾投放，为家庭生活提供方便。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 012
周国栋. 一种基于机器视觉的表面缺陷快速检测方法［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：42-44.
摘要：实际生产过程中，产品表面会不同程度地留下污渍和印记，这对基于机器视觉的表面缺陷识别带来严重干扰。基于图案统计分析的识别方法速度虽快，但抗干扰能力弱，出现较高的误判率。基于深度学习的人工智能识别方法计算量巨大，速度慢，难以满足生产实际的高速要求。因此介绍一种改进SIFT算法，并给出了相关参数的设置方法和经验公式，通过实际表面缺陷的检测，对比验证了SIFT算法较强的鲁棒性和抗干扰能力，以及相关参数设置方法的正确性和可行性。实验数据表明，SIFT算法在凹陷类和斑点类缺陷的检出率上具有明显优越性，在裂纹类的误检率上也具有较大优势。特别是在有噪声图像干扰情况下，检出率比神经网络提升了20%，误检率降低了3%。
关键词：机器视觉；表面检测；尺度不变；缺陷识别
结束语：本文介绍了SIFT算法的识别原理，并给出了相关参数的设置方法和经验公式，最后通过实际表面缺陷的检测，对比验证了SIFT算法较强的鲁棒性和抗干扰能力，以及相关参数设置方法的正确性和可行性。实验数据表明，SIFT算法在凹陷类和斑点类缺陷的检出率上具有明显优越性，在裂纹类的误检率上也具有较大优势。特别是在有干扰图像情况下，检出率比神经网络提升了20%，误检率降低了3%。 但SIFT算法也存在一定的局限性，主要表现在检测时间上，比神经网络慢了近一倍，还需要进一步进行研究和改进。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 013
唐艳凤，林俊强，马振丰，等. 多频采光智能矫姿护眼照明设备设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：45-48.
摘要：随着用户对智能照明设备要求的不断提升，目前市面上的照明产品已难以很好地满足智能家居的应用需求。设计一款以ESPS32芯片和Jet?son Nano为主控的多频采光智能矫姿护眼照明设备，将红外人体检测、多频采集光线强度、智能调光及坐姿识别等技术集于一体。采集外界环境光线后通过PID控制算法得出当前环境最佳光线的调节方案，以达到护眼效果；通过Jetson Nano板载摄像头实时检测用户坐姿，在检测到不良坐姿时通过语音提醒用户端正坐姿。设计的设备操作简单便捷，运行安全稳定，应用广泛，低功耗、高性能，具有一定的应用价值。
关键词：智能台灯；ESP32；多频采光；Jetson Nano；姿态识别
结束语：本文针对智能照明的应用需求开发的一款多频采光智能矫姿护眼照明设备。该设备通过多种可调频率采集外界光线环境后通过 PID 算法计算得出当前环境最佳光线的调节方案，以达到护眼的效果；同时通过Jetson Nano板载摄像头实时检测用户坐姿，并在检测到不良坐姿时通过语音做出纠姿的温馨提醒，最终达到多频采光、智能调光、姿态矫正的目的，具有较强的实用价值。在后续的研究中，将进一步优化设备智能调光的算法与姿态识别的相关算法，从而提高该多频采光智能矫姿护眼照明设备的精确性与智能性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 014
杨晨，蔡靖锴，李伟. 物料清洗装置控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：49-50.
摘要：为解决现有物料清洗装置系统成本高且调试困难的不足之处，设计了一种基于CAN总线的伺服控制系统，对现有的物料清洗装置控制系统
做了进一步的改进和优化，通过CANlink总线对IS620P系列伺服驱动器进行控制，实现对伺服电机的控制，进一步控制丝杠的运动来实现对设备的运动控制功能，该系统采用了PLC的步进指令及状态编程法来编程，并不断地对设备进行调试和改进PLC程序，最终完成了对该物料清洗装置控制系统的设计，实现了物料清洗装置的运动控制功能，具有一定的实用性。
关键词：PLC； CAN总线；控制系统
结束语：通过采用汇川H3U系列PLC，利用CANlink总线的方式配线，设计了一套有关物料清洗装置的控制系统，该控制系统利用PLC的控制原理和自动控制基础，同时通过电机拖动技术和伺服驱动技术来达到整个定位控制的方式和与原理。采 用CAN总线的控制方法实现了对驱动器的控制，从而达到了对伺服电机的运动控制。该系统是按照时间的先后次序且遵循一定规律的典型顺序控制系统，采用了可编程控制器的步进指令及状态编程法来编程，并不断地对设备进行调试和改进PLC程序，最终完成了对该物料清洗装置控制系统的设计并实现其功能，该控制系统为自动化生产线提供了可行的解决方案，缩短了工作时间，提高了工作效率，大大降低了劳动成本，也为其他自动化生产线的PLC控制系统设计提供了理论基础，对实现自动化生产具有重要意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 015
郑水林，李守军，王志铭. 基于快速搜索随机树的薄片元件拾取机械手电控系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：51-53.
摘要：微型薄片散列元件的拾取问题一直困扰着微型机构的装配能力，如何提高微型元件拾取效率和拾取精度一直是机器人智能控制的研究方向。为此，采用振动盘驱动设备，通过其震动能量驱动散列薄片元件沿螺旋轨道顺序排列并推挤前进，然后由轨道末端传感器感知元件并通过PLC控制三自由机械手夹取元件。为提高夹取效率，给出了机械手电控系统的实施方案，并结合快速搜索随机树避障算法，对机械手的运动轨迹进行了模拟仿真，得到了机械手3个自由度下关节的运动路径，对于优化电控系统软件设计提供了重要参数指导。
关键词：机械手；快速搜索随机树；避障算法；路径规划；PLC
结束语：（1）综合了PLC、继电器、电磁阀等控制与执行元件实现对研究和路径优化方法实现了机械手的高效控制。（2） 给出了电控系统的硬件设计、轨迹规划、控制器选型及其端口定义。研究了基于RRT避障算法的可视化分析方法，提出一种可行的路径规划实施方案。（3）软件设计过程中充分考虑了精简自由度后的机械手拾取工艺，定义出PLC编程与监控软件设计所需要的I/O分配表，并通过嵌入式 MCGS 组态软件完成了触摸屏监控软件的开发。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 016
权洁，陈玉瑜，马晓明. 表面贴塑PVC泡沫板自动裁切机设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：54-56.
摘要：针对目前人工裁切表面贴塑PVC泡沫板过程中出现的切槽深度控制不到位、切割线不齐、板材折叠困难、生产效率低、劳动强度大且废品率高等问题，设计了自动裁切装置。在分析现有生产工艺的基础上对该装置的整体功能进行了设计，该装置主要由送料系统、裁切系统和气动系统组成，可实现表面贴塑PVC泡沫板的自动送料以及裁切加工的数字化、自动化。实际使用过程表明，该装置操作简单，运行稳定可靠，可显著提高生产效率，降低人工成本。
关键词：PVC泡沫板；送料；裁切；气动系统
结束语：本文以表面贴塑 PVC 泡沫板自动裁切装置为研究对象，对其整体功能和机械系统进行了研究设计。运用三维设计软件对送料系统和裁切系统进行三维建模，运用气动仿真软件对气动系统进行模拟仿真设计。该装置已设计制作完成并用于企业现场作业，根据实际使用情况，其优点如下。（1） 自动送料、定长切断。该装置能够实现表面贴塑PVC泡沫板的自动定长送料并完成切断动作，降低劳动强度。（2）自动打孔、位置精准。本装置采用气缸的组合动作完成打十字孔的操作，位置精度和打孔效率显著提高。（3）等距切槽、深度可调。本装置采用步进电机驱动同步带带动“V型”刀片往复运动实现切槽，槽距由滑轨上的滑块来调节，槽深通过调整刀片高度来调节，槽深和槽距均可控可调。该装置的研发与传统的人工裁切方式相比，大大提高了生产效率，降低了劳动强度，同时提高了产品合格率，具有一定的推广价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 017
史志铖，郑宗庚，叶联景，等. 具有分类功能的物流管理装置设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：57-58.
摘要：随着中国产业结构的规模化和专业化，各行各业都会涉及到物流，而物流对整个行业的需求比重越大，对成本的控制及物流的效率要求也就越高，企业间的竞争愈来愈激烈。企业要想获得竞争优势，需要从各个环节把控，如物流的分发环节。目前，现有的物流管理装置还存在物流进出库时效率低、成本高、分发准确率不高等问题。为了进一步解决这一问题，基于自动化物流管理设备技术的调查研究，对原有的物流装置进行优化改进研究，提出了将监测板、监测轴、套管、激光对射传感器和分发液压缸进行配合，通过归中板、连接轴、导轨、连杆设计和归中液压缸的配合，实现物流管理装置的分类功能设计，降低了连轴的脱轨率，进而提高了分发的准确性及货物的分拣效率，从而降低物流成本，增加企业的竞争优势。
关键词：分类功能 ；自动化分拣 ；物流管理装置
结束语：本文利用自动化的准确性、高效性、稳定性等多方面的优势，配合具有分类功能的物流管理装置改进设计，可将不同尺寸大小的物流货物进行分拣，大大减少了员工的工作强度，提高了员工的工作效率，并提升整个物流环节的效率以及准确性，解决了具有自动分拣功能的物流供应链管理装置在使用时需要将包裹提升到较高的位置，操作较为繁琐，实用性较差的问题，从而有效地降低物流成本，加大企业竞争优势。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 018
李海霞，张衡. 一种液晶模组缺陷检测设备的PLC控制实现［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：59-62.
摘要：以3～8寸手机液晶模组缺陷检测设备为应用对象，能够兼容高解析度的液晶模组；以机器视觉为基础，图像处理算法为核心，并集成视觉定位系统，能够实现模组各种类型缺陷的全自动化检测。设计并实现PLC运动控制方案，利用二维电动平台实现液晶模组的全自动化检测方式，实现自动出入料、自动对接、自动点灯和视觉自动检测。利用高分辨率相机拍摄点亮不同颜色的多幅图像，并采用三菱FX3G系列PLC，编程实现对液晶显示屏缺陷的检测。通过软、硬件设计，对设备传感器采集到的图像数据进行运算处理，以及对设备旋转平台的电机速度、位移的控制，实现四工位液晶模组表面缺陷检测工艺流程。测试结果表明，液晶屏幕缺陷自动检测PLC控制系统符合设计要求，降低生产成本和退货率，简化生产线流程。
关键词：自动光学检测；表面缺陷；液晶模组；运动控制；PLC控制
结束语：本文进行了液晶模组检测设备PLC控制设计，具备LCD模组缺陷检测的功能，检测精度和检测率均达到技术指标要求。根据电气控制方案，完成对各部分电气硬件控制设计、软件程序设计，采用三菱 PLC （FX3G-40 MT） 作为控制器，上位机能够对液晶模组缺陷检测设备中各个传感器进行实时监控，达到液晶模组表面缺陷检测设备的工艺要求，降低生产成本和退货率，简化生产线流程，能够满足总体技术要求，运行稳定，操作方便，能够实现液晶模组缺陷检测，实时显示测试结果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 019
付保英. 基于PLC和MCGS的机械手装配系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：63-65.
摘要：随着科技的进步，机械手的应用可以大大提高生产效率、改善劳动条件、减轻劳动强度，从而实现自动控制。以在自动化生产线作业中广泛应用的机械手装配为典型任务，阐述了机械与电气的有机结合，实现机电一体化控制。根据控制要求，分析控制功能、制定总体设计方案、设计硬件结构以及各部分结构的功能、控制思路等。编写软件控制程序，在自动化生产线上模拟调试，最后进行触摸屏系统设计，实现了系统的可视性。通过综合联调满足控制要求，比较全面地呈现了机电一体化系统综合设计的过程。
关键词：机械手装配；控制系统；PLC；触摸屏
结束语：机械手装配系统广泛应用在自动化流水线作业中，本文充分利用了PLC强大的控制功能，通过程序，根据输入信号的变化，改变输出驱动的状态，也可以方便地根据用户需求进行控制程序的改进，灵活地实现控制要求。触摸屏技术可以实现远程操作、实时监控、系统报警、报表显示等功能，增加了系统的可视性。PLC与上位机触摸屏建立通信，保证了机械手装配各动作间的顺序逻辑关系，通过模拟运行，提高了系统运行的可靠性与安全性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 020
许冠. 一种新型平面口罩全自动化生产线的设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：66-69.
摘要：目前，行业内平面口罩生产设备种类繁多，但大多合格率低，连续运行稳定性差。设计了一种新型平面口罩全自动化生产线，整套设备由布卷上料模块、褶皱成型模块、鼻梁线上料模块、焊接模块、切片模块和耳带超声波焊接模块等6个部分组成，可满足生产口罩95～98个/min的技术指标要求，合格率达99%以上。重点分析了整条生产线关键技术的结构特点和工作原理，并提出了一套全自动控制系统设计方案。生产实践证明，整条平面口罩全自动化生产线生产成本低、生产稳定高效、调试运行方便和维护快速简单，具有较强的实际应用和推广价值。
关键词：口罩；自动上料；褶皱成型；超声波焊接；生产线
结束语：本文设计的平面口罩全自动化生产线，整机分为布卷上料模块、褶皱成型模块、鼻梁线上料模块、焊接模块、切片模块和耳带超声波焊接模块等6个部分。立足解决现有技术的不足，提高产品的成品率和持续运行稳定性，展开关键技术结构上的创新设计。生产实践证明，研发的生产线设备在满足客户实际需求的同时，具有以下特点： （1）主动送料机构的设置，为切断后的鼻梁线提供足够的动力向前移动，避免与口罩布料发生相对移动，提高鼻梁线在口罩布料上的位置精度，从而提高口罩的生产成品率；（2）将主动送料机构设置在承接台处，以及在主动送料机构与裁切轮之间设置中间导向件，有利于鼻梁线与口罩布料的准确接合，有利于裁切后的单独鼻梁线顺利过渡至支承台上的口罩布料上，避免输送过程中掉落；（3）布料输送和鼻梁线输送同用一动力源，均通过传动齿轮和中间齿轮进行动力的输出，保证了布料和鼻梁线的同步性移动； （4）由于设备所有动作均通过 PLC 控制程序来控制实现，整个口罩加工生产线只需安排1名工人即可，同时通过HMI监视现场设备的工作状态、生产数据实时采集和进行指令性操作等； （5）生产线各组成机构设计简单合理，设备组装和维护简单，可大大节约维护检修成本。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 021
胡长鹏，马海霞，林思敏，等. 一种基于WiFi无线通讯的智能插座设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：70-73.
摘要：为实现插座的远程控制，同时降低现有智能插座的成本，设计了一款智能型节电插座。通过对当前不同智能插座控制模式的比较，选择了WiFi作为无线通信方式，并采用操作简单、功能齐全的51系列单片机STC89C51作为主控芯片，构建了总体方案。设计了主控芯片的最小系统，基于ESP8266的无线WiFi模块，以及复位电路和晶振电路，采用C语言进行了软件程序设计，并进行了手机APP开发，最终实现了智能插座的整体功能。通过串口WiFi模块，传统的串口设备就能接入无线网络。此WiFi模块可以通过终端像普通路由器一样设置和修改密码，也可以通过配置软件进行修改和设置，安全性较高。结果表明，通过手机APP发送WiFi无线信号与单片机系统交互信息后，可以达到用低成本单片机控制继电器通断插座的目的。在此基础上通过改进设计及软件，就可以拓展定时通断电量使用情况统计、电压或电流异常检测报警等新功能。
关键词：WiFi；智能插座；无线通讯
结束语：本文设计了一种基于 WiFi 无线通讯的智能插座，用STC89C51单片机对控制继电器进行控制，从而实现对插座的远程通断操作。采用低成本的51系列单片机，降低了插座的成本。通过串口WiFi 模块，传统的串口设备就能接入无线网络。此WiFi模块可以通过终端像普通路由器一样设置和修改密码，也可以通过配置软件进行修改和设置，安全性较高。通过手机APP发送指令，操作简单、便捷。硬件电路具有设计简单、布线合理、实物可操作性强的特点，并能达到实现所需功能的需求。在本设计实现的基础上通过改进设计及软件，就可以拓展定时通断电量使用情况统计、电压或电流异常检测报警等新功能。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 022
彭云春，曾钰. 一种水平机器人动力学模型辨识方法［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：74-76.
摘要：机器人动力学模型的辨识方法往往涉及多个参数变量，在控制应用中步骤繁琐，实施难度大。鉴于此，提出了一种水平机器人动力学模型简化的方法。通过拉格朗日原理建立水平机器人完整的动力学模型；采集本体轨迹和电流实时数据，通过理论的机械惯量参数，采用最小二乘法辨识本体的摩擦/转子惯量系数，最后进行了实验效果的验证。通过此方法，可降低动力学参数辨识过程的复杂度，可用于估算轨迹规划中的电机扭矩分布情况，从而便于优化轨迹处理。
关键词：动力学；摩擦；辨识
结束语：在机器人控制系统中，应用动力学技术时，传统模型辨识关联过多的参数变量，易造成的数据采集处理步骤繁琐、计算量大，从而不便于在产品中应用。基于此，本文提出一种水平机器人动力学模型简化辨识的方法。该方法基于拉格朗日的动力学模型，通过采集本体轨迹和电流实时数据，用最小二乘法来辨识摩擦/转子惯量系数。从实验效果来看，采用该方法辨识的参数，理论计算的力矩同实际电流采样力矩轨迹曲线近似相同，误差较小，可满足轨迹规划中电机扭矩的估算要求。本文的方法相对简单清晰、实现难度低、辨识流程短、可操作性强，易于在产品中应用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 023
李久林，高建歌，凌建杨. 6R机器人绝对定位精度分析［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：77-79.
摘要：机器人被称作“制造业皇冠上的明珠”，其研发、制造水平反映了一个国家的科研创新以及高端制造水平。2015年，中国发布了《中国制造
2025》，机器人被列入十大重点发展领域，其发展受到了前所未有的关注，吸引了国内外众多优秀企业的参与。经过近几年的快速发展，国产机器人开始在若干领域展露头角。然而，目前大多数国产工业机器人在出货时并未向客户提供完整的出厂性能指标信息，一般只会标注重复定位精度指标，对于机器绝对定位精度却很少提及，因此市场上很难找到机器人绝对定位精度的对标依据。为提高机器人绝对定位精度，以GR50A型六自由度串联工业机器人为研究对象，通过分析机器人传动齿轮组运转时的相互影响，找到各轴齿轮耦合系数并进行补偿，最后使用激光跟踪仪测量机器人设置耦合补偿前后的精度数值进行验证。结果表明，补偿后的机器人末端工具点的准确度提高了80%。
关键词：工业机器人；绝对定位精度；耦合
结束语：工业机器人绝对定位精度主要制造几何参数、连杆和关节柔性变形，齿轮传动机构以及减速机齿轮齿隙等因素的影响。本次实验选取齿轮传动本身的耦合关系为研究对象，通过计算齿轮耦合关系，并对电机进行补偿，通过黏贴刻度标识的方法，从宏观上检查耦合参数设置的正确与否，最后采用激光跟踪仪采集设置耦合补偿前后的机器人末端位姿数据。实验证明，齿轮耦合对于机器人绝对定位精度影响较大，在机器人的研究开发中，需要给予重视。本方法已经在工厂内得到了充分的使用和验证，机器人绝对定位精度得到了极大的改善。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 024
张颖敏，刘俊杰，列婉婷，等. 基于机器人协同的复杂轴类零件多参数精密智能检测系统［J］.机电工程技术，2021，50（08）：80-84.
摘要：针对机械行业实现“无人化生产线”的迫切需求，研发一种在生产现场使用的基于机器人协同的复杂轴类零件多参数精密智能检测系统。综合机器视觉、精密传感检测、伺服控制、网络测控等先进科技，研发了复杂精密阶梯轴类零件的直径及其跳动、阶梯长度、中心孔直径等参数的智能检测技术和成套装备；研发了检测系统与数控设备及机械手协同检测技术，实现轴类零件无人化生产；研发了嵌入式在线SPC （统计过程
控制）技术，实现轴类零件生产质量监控和预警。应用结果表明，复杂轴类零件多参数精密智能检测系统以及该检测系统与多台数控设备及机械手构建的协同联动检测网络，实现了加工工件在线闭环的“无人生产线”，通过在生产链中引入轴类智能检测系统与数控车床的方式，使数控车床生产工件实现形位参数自动检测、工件参数和加工路径的自修正、自动装卸等功能，测量准确、速度快、效率高。该技术可以拓展运用在多种不同类型工件的生产上，通用性好。
关键词：机器人协同；复杂轴类零件；多参数；智能检测
结束语：本文针对机械行业实现“无人化生产线”的迫切需求，设计一套基于机器人协同的复杂轴类零件多参数精密智能检测系统。该系统对多种复杂结构的阶梯轴零件进行直径、跳 动、长度、中心孔直径等多个形位尺寸参数设计自动智能检测系统和设备；采用分布式测控网构建阶梯轴件智能检测系统与数控车床和机器人协同检测网络，一套轴类零件检测系统与多台数控设备建立信息反馈通道，进行工件加工路径实时在线自修正；多台机器人匹配各数控车床和轴类检测系统进行自动装卸、自动传输。本文的轴类零件多参数精密智能检测系统，以及该检测系统与多台数控设备及机械手构建的协同联动检测网络，实现了加工工件在线闭环的“无人生产线”。经过客户现场的大量运行数据表明，本系统能批量、快 速、准确地完成加工工件进行自测量、自修正、自装卸，工件产品质量高，而且整套系统各设备联动运作顺畅、兼容性好。本项目的技术方法可拓展运用在多种类型工件的生产和检测上，通用性好，增加数控机床的自适应性，提高数控机床之间的高效联合生产能力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 025
程治国，邱仁贵. 基于32位ARM全自动高速SMT贴片机控制系统的设计与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：85-88.
摘要：从系统结构、控制单元、上位软件设计等方面，设计与实现一整套高度智能化的高速贴片机控制系统，包括基于32位ARM处理器的16轴Z轴直线电机加2轴R轴旋转伺服电机的贴装头控制单元，X、Y龙门实时插补运动控制单元，IO控制单元，PCB控制单元，结合计算机的实时调度优化算法设计实现双臂双贴装头的高速SMT贴装系统。提出采用FDCAN通信模式，基于直线电机的贴片头控制单元，X、Y轴位置控制极简插补方式等技术，解决贴片机控制系统的信息快速交互、精准快速定位、高速高效率等关键问题；讨论了贴片机上位系统软件的实现过程中，通过视觉处理解决位置、角度偏差的算法，通过最短路径遍历解决实时路径优化的算法，以及模块化的人机交互界面。提出的系统设计方法已经过实践检验，在贴片机制造生产和市场应用中证明了可行性和有效性。
关键词：贴片机；控制系统；FDCAN通信；直线电机
结束语：本文设计了基于32位ARM处理器全自动高速贴片机的整体结构和控制流程，采用FDCAN通信模式，基于直线电机的贴片头控制单元，X、Y轴位置控制极简插补方式等技术，解决贴片机控制系统的信息快速交互、精准快速定位、高速高效率等关键问题。讨论了贴片机上位系统软件的实现过程中，通过视觉处理解决位置、角度偏差的算法，最短路径遍历解决实时路径优化的算法，以及模块化的人机交互界面。本文提出的系统设计方法已经过实践检验，在贴片机制造生产和市场应用中证明了可行性和有效性。在进一步提高贴片机速度、精度性能方面，可以继续开展引入运动控制新装置、新技术，优化算法等方面的研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 026
张建军，高志刚，刘风磊. 基于GNSS/INS组合定位的自动公交报站系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：89-91.
摘要：设计一种基于GNSS/INS组合定位的自动公交报站系统，解决传统GNSS公交报站设备在高楼、林荫等复杂环境下定位无效，位置数据漂移、不准确，不能自动报站的问题。GNSS/INS组合定位利用GNSS、陀螺仪和加速度计等多种传感器组合定位，GNSS子系统获取全球卫星定位数据，INS子系统获取惯性定位数据。采用扩展卡尔曼滤波算法融合GNSS子系统和INS子系统的数据，充分发挥GNSS子系统在空旷环境下定位准确的优点，同时对INS子系统的数据不断修正；利用INS子系统短时间数据的高精度弥补GNSS子系统复杂环境下的不稳定性，达到优势互补。该自动公交报站系统可以保证高楼、林荫、城市立交桥和城市高架桥等遮挡环境下定位的准确性、稳定性，实现准确的自动报站，具有很好的市场应用前景。
关键词：全球卫星导航系统（GNSS）；惯性导航系统（INS）；卡尔曼滤波；自动报站
结束语：本文设计一种 GNSS/INS 组合定位的自动公交报站系统，硬件平台采用COTREX-A5架构的高性能处理、GPS/BD卫星
定位模块和6轴 MEMS 惯性传感器，软件平台采用Linux3.10操作系统。利用惯性定位解算方程6轴MEMS传感器获取的角速度和加速度进行计算，获得车辆惯性定位系统的速度、位置和姿态；同时获取GPS/BD卫星定位模块的全球卫星定位系统的速度、位置和方向角；最后用扩展卡尔曼滤波算法对惯性定位系统的速度、位置和姿态，全球卫星定位系统的速度、位置和方向角进行融合计算得到组合定位的速度、位置和姿态。该自动公交报站系统已经批量应用于南宁公交、茂名公交、珠海公交等多家公交公司，实际应用中很好地解决了高楼、林荫、城市立交桥和高架桥等遮挡环境下公交报站不准的问题，具有很好的市场应用前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 027
张彤，高顺德，王盼盼，等. 四卷扬同步控制性能分析［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：92-95.
摘要：随着吊装重物的大型化，单卷扬单吊钩的形式已不能提供足够的起重力矩来吊取重物，工程上常采用多卷扬单吊钩的吊取形式。但卷扬系统各自单独的液压控制系统常常会存在泄漏、参数不一致和比例阀死区等问题，导致马达输出角度之间存在同步误差。同时，卷筒平均半径的不一致和吊钩存在的初始角度误差也会导致钢丝绳出绳长度不一致，进而导致吊钩发生倾斜，存在安全问题。基于四卷扬单吊钩的形式，提出了将四卷扬系统分为两组，组间以吊钩水平倾角数据作为反馈量采用交叉耦合控制，系统内采用马达转角数据作为反馈量，采用主从控制的控制方法，利用常规PID和滑模变结构分别进行控制。仿真研究表明，此种控制系统可以很好地消除吊钩存在水平倾角的问题，控制系统的控制性能较好，鲁棒性较强。
关键词：泵控马达；同步控制；主从控制；交叉耦合；滑模控制
结束语：本文对四卷扬同步控制性能进行了研究，总结如下。（1）针对四卷扬同步控制系统，提出了将四卷扬分为两组系统，系统之间以吊钩水平倾角数据作为反馈量，采用交叉耦合控制，系统内采用马达转角数据作为反馈量，采用主从控制的控制方法。（2）针对设计的四卷扬同步控制系统，分别采用常规PID控制和滑模变结构控制分别进行仿真，仿真发现滑模变结构的控制性能更好。（3）本文设计的控制系统在工程上的实现，利用卷扬系统本身安装的编码器，同时在吊钩上安装水平倾角传感器。水平倾角传感器与下车控制器之间的通信方式可以采用 Zig?Bee的无线通信方式，此种无线通信方式的功耗低。因此，本文的设计对实际工程有指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 028
黄林琪，陈显扬，陈韵律，等. 基于3D打印的机械零件轻量化设计与制造［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：96-100
摘要：3D打印技术和轻量化技术是近年来发展较为快速的先进技术。为了研究机械零件轻量化的问题，以山地自行车结构部件中的一个连接件为例，采用概念设计工具Altair Inspire对连接件进行设计空间的几何重构及重构前后的强度对比分析，再采用3D打印中的子模型新技术和合理设置工艺参数的方法，进行了机械零件轻量化设计与制造。实验结果表明，在满足实际的刚度和性能要求、不改变模型主要结构的情况下，该研究所得结构连接件最终模型的优化结果，实现减重达38.46%，有效减轻了质量，节省了材料，解决了拓扑优化后的复杂结构难加工与支撑多的问题，为机械零件轻量化设计与制造提供了一种可行的方法。
关键词：3D打印；机械零件；轻量化设计
结束语：依据轻量化设计发展的需求和3D打印机械结构零件的要求，采用了一种高效率的轻量化3D打印的设计方法，以山地自行车结构部件为例，在经过Altair Inspire对连接件的原始模型进行拓扑优化、几何重构，机械零件轻量化的3D打印制作后，验证了该方法的可行性。最终模型的优化结果实现了38.46%的减重，显著降低了打印材料的消耗。同时轻量化3D打印的设计方法具有不改变模型主要结构、模型支撑容易去除、适用于多种类型打印机的突出优点，因此机械零件轻量化设计在3D打印制造领域有着巨大的应用潜力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 029
陈飞，葛云，戚祝晖，等. 承插管结构设计及应力分析［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：101-103.
摘要：对现有管道连接方式及存在的问题进行了阐述总结，分析了管道常用连接方式，包括螺纹连接、法兰连接、 焊接、承插连接、卡压连接、沟槽（卡箍）式连接，设计研制了一种结构巧妙、使用方便的承插管，采用承插式连接方式，安装快速便捷，阐述了承插管的具体安装过程，设计了承插管总体参数及关键部位包括承头、插头和吊耳参数，建立承插管Solidworks三维虚拟模型，运用Solidworks Smiulation工具设定结构参数，根据实际受力情况进行参数设定、划分网格，对承插管进行应力分析。分析结果显示，承插管上各处应力与理论值一致，吊耳处应力符合实际情
况，承插管强度符合安装要求。
关键词：螺旋焊管；承插头；吊耳
结束语：本文对管道现有连接方式进行了研究，设计了一种承插管，即一种新的螺旋焊管连接方式，对承插管进行了设计，包括承头、插头和吊耳结构参数，并使用Solidworks三维建模软件对承插管进行虚拟模型建立，运用 Solidworks Smiulation模块设定承插管结构参数，根据实际受力情况施加受力，并进行模拟应力分析。结果显示，承插管总体结构参数和关键部件参数满足实际运输、安全安装和运行要求，得到了较为合理的承插管设计参数。承插管可实现螺旋焊管和承插的结合，使施工过程的人力投入大大减少，摆脱了焊接带来的不便，同时由于自动化安装辅助设备的研发，使安装定位对准有了很大的提高，提高了连接的可靠性，减少了安装过程中的人力投入，降低了施工成本，降低了工人的劳动强度。承插管参数的合理设计布置对于承插管的安装及安全运行起着至关重要的作用，管道应力分析是保证管道安全安装的一种重要方法。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 030
邝家凯，刘贻华. 电动商用车的串联制动控制策略［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：104-108.
摘要：为了改善电动商用车制动系统的能量回收效率以及制动感受，在电动商用车电-气负荷制动系统的基础上施加ECE法规、蓄电池、电机和制动感受等约束条件，提出了一种制动感受更加舒适的串联制动控制策略。通过制动强度和I曲线对电气和气压的制动力进行分配，基于Cruise和Matlab联合仿真环境建立制动控制策略模型，并分别采用以60 km/h初速度制动以及NEDC循环2种工况对串联制动控制策略性能进行验证。仿真结果表明，在制动感受舒适的同时，z=0.1和z=0.5一次制动工况的制动能量回收率分别为19.4% 和17.4% ，NEDC工况的能量回收率为18.6% 。针对电动商用车设计的串联制动控制策略可以使车辆具有良好的制动舒适性，能够提高车辆的制动能量回收效率，从而有效改善车辆的制动性和经济性。
关键词：电动商用车；串联制动；控制策略；能量回收
结束语：本文对电动商用车的制动控制策略进行研究，基于电动商用车电—气复合制动方式，施加蓄电池、电机、制动感受等重要约束条件，设计了一种串联制动控制策略。为了使车辆具有最佳的制动感受和制动能量回收效率，基于 Cruise和Simulink联合仿真环境搭建了串联制动策略控制模型，进行了相关仿真测试，验证了串联制动控制策略的有效性，得出如下结论。 （1）在以 60 km/h 初始车速制动和 NEDC 循环两种工况下，通过采用本文所设计串联制动控制策略，可以对车辆的制动力分配进行优化，车辆的制动冲击度较小，车辆具有最佳的制动感受。 （2）在以 60 km/h 初始车速制动和 NEDC 循环两种工况下，基于串联制动控制策略，电动商用车的制动能量回收效果较好，提高了能量利用率，可以进一步改善电动商用车的经济性。 （3）在串联制动控制策略中，电机制动产生的制动力与摩擦制动方式具有不同的特性，如何利用电子控制算法对电机的制动力进行精确调节将是下一步的重点研究方向。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 031
蒋旭伟，虞启凯，韩江义，等. 化工园区无机有毒气体分析仪的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：109-112
摘要：针对国家出台的化工园区试点项目中确定的几种气体预警因子，设计一种可实时监测H2S、HCl、NH3、HF四种有毒气体的声光报警分析仪。仪器采用模块化的设计思路，以工业级芯片STM32F429作为核心处理器，围绕电化学传感器和MCU设计了电源管理电路、传感器信号处理电路、实时时钟电路、Flash存储电路、人机交互电路、报警电路、数据通讯电路等。同时完成了基于RT-Thread嵌入式实时操作系统的线程设计、气体浓度采集及算法设计、em Win人机交互界面设计。测试结果表明：该气体分析仪功能完善、性能稳定、抗干扰能力强，能够较好地满足化工园区无机有毒气体浓度检测的需求。
关键词：化工园区；气体分析仪；STM32；电化学传感器；RT-Thread
结束语：本文提供了一种基于STM32和电化学传感器的化工园区无机有毒气体分析仪的设计方案，从数据采集、调理、显 示、存储等环节给出软硬件具体实现方案，并搭建测试平台，进行了传感器稳定性测试及仪器精确度测试。测试结果表明：该气体分析仪的功能完善，性能稳定，抗干扰能力强，符合设计要求，具有实用价值，为在线气体监测系统的研究奠定仪器基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 032
林守金，许涛，谭海辉，等. 基于双尺度调控的电主轴轴承预紧力优化方法［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：113-117.
摘要：为研究复杂工况条件下运行激励引起高速电主轴轴承动力学变化对轴承预紧力的影响过程，建立了一种适用于全功能高变速域的高速电主轴角接触轴承预紧力、速度和疲劳寿命耦合优化模型。提出基于轴承疲劳寿命尺度和可靠性度尺度综合控制的轴承预紧力优化方法，构建考虑滚动体滑动、自旋转、陀螺运动的轴承动力学分析方法，研究轴承预紧力与轴承运行状态的动态定量映射关系，以高速电主轴运行过程中轴承疲劳
寿命为优化目标，通过可靠性影响因子和疲劳寿命影响因子的双尺度调控，实现轴承预紧力动态优化分析。分析表明：速度激励条件下可通过预紧力动态优化来实现轴承动力学特性动态控制，采用疲劳寿命尺度和可靠度尺度综合调控，可实现轴承预紧力动态定量优化。
关键词：高速电主轴；变疲劳寿命；变可靠性；预紧力优化
结束语：本文为明确速度激励的轴承轴向预预紧力自适应优化综合策略。建模分析不同运行状态下轴承轴向预紧力对轴承动力学特性的影响规律，采用滚道控制理论构建预紧力动态控制模型研究轴承预紧力动态匹配方法，采用双尺度调控方法研究基于疲劳寿命动态控制的轴承预紧力主动优化方法，实现电主轴服役性能自适应优化控制，得到以下结论。 （1） 为了明确转速、预载荷共融作用对轴承界面作用力的影响关系，通过构建角接触轴承动力学模型分析轴承动态运行过程中速度与轴向预载荷的动态匹配关系，提出采用控制轴向预载荷的方法实现轴承动力学特性动态控制。（2） 本文通过轴承疲劳寿命尺度和可靠度尺度综合调控，研究轴承轴向预紧力与疲劳寿命的定量控制规律。为提高轴承自适应刚度和抑制振动能力，可动态调整可靠性影响因子改变预紧力，实现运行激励条件下轴承轴向预载荷动态定量控制。（3） 双尺度轴向预载荷调控方法优先确保轴承寿命，通过调整可靠性指标满足不同加工状态的需求，尽而扩展电主轴轴承适用性，提升功能复合电主轴综合加工能力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 033
陈浩. 高速冲床床身模态分析与频率可靠性评估［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：118-120.
摘要：高速冲床冲压速度较高、振动较大，为了防止因机身设计不合理导致振动加剧，研究了高速冲床床身的模态特性及其频率可靠性评估。对模态分析原理进行了讨论，基于有限元软件建立了高速冲床床身的有限元模型，并进行了模态求解，得到了该床身前4阶振动频率和振型；根据频率可靠性评估方法结合外部激振频率对床身进行了可靠性评估。结果表明：正常的工作条件下，高速冲床的工作频率和电机转动频率都小于整机的1阶固有频率，经过计算得到床身的频率可靠度满足设计要求，并在此基础上提出了避免高速冲床出现共振的措施。研究结果为避免高速冲床出现共振问题提供了技术支持。
关键词：高速冲床床身; 模态分析; 频率可靠性
结束语：为了掌握高速冲床的模态特性及其频率可靠性，本文进行了模态分析，获得了某型高速冲床的前4阶的固有频率与振型。并在模态分析的基础上，对其进行频率可靠性分析。结果表明，在正常的工作条件下，外部激励频率、工作载荷频率和电机转动频率都小于高速冲床的第1阶固有频率，经过频率可靠性计算得到高速冲床的频率可靠度为1，即在正常工作这状态下床身不会出现共振现象。因此，从共振角度来看该床身满足设计要求。并在此基础之上提出了避免高速冲床出现共振的措施，对高速冲床设计中如何避免在工作频率范围内共振现象的产生有实际意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 034
黄灿军. 一种金属网编织机的设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：121-123.
摘要：为了解决当前平面金属网的生产过程中正捻制丝需要预先打簧导致工艺复杂以及拧丝机构容易磨损等问题，提出了一种金属网编织机的设计，采用正捻制丝方式，通过丝盒驱动轴与垂直面成一定角度倾斜安装，使拧丝机构与丝盒驱动机构能够进行同步旋转、同步错位的联动，实现一次穿丝可连续生产，简化了生产工艺，同时采用了剖分式轴承的设计，降低了拧丝机构旋转中的磨损，该设计可提高生产效率，为金属网的自动化生产提供了一种高效的解决方案。
关键词：金属网；编织机；拧丝机构
结束语：本文提出一种平面金属网编织机设计，通过丝盒驱动机构的优化，将相邻两个丝盒的驱动轴倾斜安装，使两根金属丝在拧丝过程中不发生交叉、纠缠。进一步通过拧丝机构与丝盒驱动机构的联动，二者同步旋转、同步错位，实现了一次装丝连续生产。同时采用了剖分式轴承的设计，变滑动摩擦为滚动摩擦，降低了拧丝机构旋转中的磨损。整机结构紧凑、生产效率高，且生产工艺简单，易于使用、维护和修理，可提高自动化生产程度，降低生产成本，为金属网的自动化生产提供了一种高效的解决方案。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 035
范景峰，黄双成，梅二召，等. 基于ANSYS Workbench的轴承压装过程有限元分析［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：124-126.
摘要：为了分析轴承压装过程中不同轴承座壁厚对压装力、轴承座内部应力和应变的影响，为轴承座设计和改进提供参考依据，采用三维软件
Solidworks建立轴承与轴承座过盈配合模型图，通过ANSYS有限元软件对轴承压装进行分析，得出不同轴承座壁厚情况下的压装力-时间曲线关系图。仿真结果表明，轴承外圈与轴承座刚接触时，轴承外圈对轴承座有冲击作用，压装力随时间先增加后波动，最后近似于平滑曲线变化；轴承座壁越厚，应力、应变越小。在设计轴承座时，应选择塑性较好的材料；在满足刚度的同时，轴承座壁厚尽可能小一些。
关键词：轴承压装；过盈配合；ANSYS Workbench；动态分析
结束语：文章通过ANSYS软件仿真分析，研究了压装过程中不同轴承座壁厚的应力、应变以及压装力-时间曲线关系，得出如下结论。 （1） 轴承压装过程中，应力集中总是在轴承外圈与轴承座刚刚接触处产生，压装力随着压装时间的变化而先增加再减小而后再增加的过程，轴承座的应力、应变变化是随着压装力的变化而变化的整体运动过程。 （2） 通过最大等效接触应力分布图可以看出，轴承外圈在压装过程中，应力最大分布在轴承外圈与轴承座交界处的尖点部位。 （3） 通过ANSYS仿真软件分析，得出不同轴承座壁厚在压装各个时间段的应力、应变云图；轴承压装过程中，其它条件相同情况下，轴承座壁厚越小，压装力就相对越小，但是应力集中较严重，轴承座越容易发生塑性变形。综上所述，可以看出，在保证压装过程中轴承座不被破坏的情况下，设计轴承座时，应选择塑性较好的材料，同时设计轴承座壁厚尽可能小一些。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 036
刘修泉，杨伟，李艳红. 基于TRIZ的RAM存储器掉电保护电路的优化设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：127-130.
摘要：为解决数控机床掉电重启后用户程数据丢失的问题，运用TRIZ方法对RAM存储器掉电保护电路系统进行了改进与优化设计。首先对RAM存储器掉电保护电路存在的问题进行了描述，采用功能分析、因果链分析对该初始问题进行了全面深入剖析，找出关键问题，然后利用物理矛盾和裁剪工具、物场模型和标准解建立3个解决方案模型，并对3个方案进行评估，将最优方案实施，数控机床掉电重启后用户程序数据不再丢失。利用TRIZ创新方法可以有效解决实际的工程问题，验证了方案优化设计可行性，为以后实际工程问题提供了一种新思路。
关键词：TRIZ；掉电保护；数据丢失；创新
结束语：本文选题来自于实际工程问题，利用TRIZ创新理论与方法研究了数控机床掉电重启用户程序丢失问题。根据工程问题描述，通过功能分析、因果分析等对该实际工程问题进行了深入剖析，明确了关键问题，找到了产品丢失数据的原因；运用裁剪工具与物理矛盾解决方法与创新原理、物场模型及分析查找标准解的方法，提出了3种解决方案，最后通过分析对比选择最终解决方案，改进了数控系统存储器掉电保持电路，解决了RAM存储器6264掉电数据被修改问题，并且在实际应用中得到验证。采用该新保护电路以来，效果明显，至今再也没有出现过同类型问题，减少了维修工作量，增强了用户对产品的信心。利用 TRIZ 创新方法解决工程实际问题的成功案例，为以后的实际问题提供了一种新思路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 037
徐其航，林若波，林德雄. 轮胎模具加工夹具的优化设计与力学分析［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：131-134.
摘要：为解决轮胎模具加工制造中切割分块的问题，提高生产效率，设计了一副适用于轮胎模具加工的拼接式夹具，该夹具由转动装置、夹紧装置和固定装置3个部分组成，通过改变支撑架的安装位置和调整螺钉装夹不同尺寸的轮胎模具，可快速、准确地定位和装夹轮胎模具。简化夹具结构模型，建立力学分析模型，求解力学数学模型，优化夹具结构。并运用非线性有限元分析软件Abaqus进行受力分析，检验夹具加载荷时应力应变状态，验证了该夹具优化方案的合理性、实用性。该夹具应用于轮胎模具加工，提高生产率，降低劳动强度，增强企业竞争力，提高社会经济效益。
关键词：拼装式；夹具设计；力学分析；非线性；有限元
结束语：线切割机床在加工制造轮胎模具中，本文设计了一套可拼接夹具，该套夹具结构简单、制造容易、使用便捷，解决了线切割机床制造轮胎模具定位安装问题。以轮胎模具夹具的力学为基础，简化夹具结构模型，建立力学模型，构造数学函数，运用极值法求函数极值，解得夹具上轮盘弯矩极值。通过数学知识求得结果，与结构力学中虚功原理一致。证明其结果的正确性。运用力学原理，力与力矩产生位移，容易得出力矩极值最小时，所产生应变最小，夹具变形最小。运用Abaqus软件对夹具的应力应变进行分析，验证优化设计方案的合理性和实用性。生产实践证明，企业使用该夹具进行轮胎模具加工制造，提高企业生产率，降低劳动强度，节约企业时间成本，增强企业竞争力，提高社会经济效益。采用该优化方法，能够快速设计轮胎模具夹具系统，在相关的机械结构设计时，优化支撑点的位置，可以减少结构重力对机械结构的变形影响，减小应力应变量。为相关的机床夹具结构设计提供了依据，具有一定的社会应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 038
刘云，柳浩. 基于STM32的心率体温检测系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：135-137
摘要：新冠肺炎疫情下大家对自己的身体健康更加关注，体温和脉搏是其中的两项重要指标。为了提高心率测量和体温检测的简便性和精确度，设计以STM32F103C8T6单片机为核心，采用光电式传感器检测脉搏信号，信号通过信号处理系统进行滤波、放大、整形得到符合要求的脉搏电信号，传送给单片机进行处理，并通过DS18B20检测待测人体体温，最后由LCD1602液晶实时显示脉搏数和体温。对健康成年男性进行心率脉搏和体温测试，测试结果表明，该系统实现了脉搏、体温两项体制参数的检测功能。通过误差分析，该心率体温检测系统相对误差较小，大部分低于5%，接近标准值，可用于人体体温、心率脉搏的参数测试与性能评估。
关键词：STM32；心率脉搏；体温
结束语：本设计以STM32F103C8T6单片机为核心，以DS18B20温度传感器检测待测人体的体温，经Pulsesensor脉搏心率传感器采集脉搏信号，采集的信号通过信号处理系统进行滤波、放大、整形得到符合要求的脉搏电信号，然后采用基于阈值的波峰检测方法来实现心率计算，该算法实现了人体心率检测目标。测试实验结果表明，该心率体温检测系统工作正常，可实现心率和体温两项体制参数的检测功能，并在出现异常值时进行警报提醒，可用于疫情期间心率和体温的测量，具有广泛的应用价值。但是，该测试系统由于时间关系，设计还有一些不足之处，后续可以把心率用曲线实时显示出来，同时可以结合GSM网络把被测者异常体温值或异常心率脉搏值发给其家庭医生，对其进行治疗和指导，充分发挥网络作用，真正实现电子医疗和网络的完美融合。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 039
徐全坤，阚侃，黄振宇，等. 基于气浮导轨的光栅尺动态检测系统设计与误差分析［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：138-141.
摘要：光栅尺的动态精度受到安装误差、温度、振动等环境因素影响，目前光栅尺常采用的静态检测方法并不能满足光栅尺动态运行要求。另 外，对于大行程、高精度光栅尺，传统检测系统中用到的滚珠丝杠机构的结构形变会引起较大的阿贝误差，无法满足检测精度要求。针对以上问题，提出了基于速度和加速度等动态变量的光栅尺动态精度检测方法，并以外差激光干涉仪为长度基准，以误差最小化为目标，设计并优化了基于精密气浮导轨的光栅尺动态误差检测系统，对检测系统的综合误差进行了分析。结果表明，所设计的动态精度检测系统可以满足大量程高精度光栅尺动态精度检测的要求。
关键词：光栅尺；动态误差；气浮导轨；精度分析
结束语：本文设计了一台基于气浮导轨的光栅尺动态误差检测系统，通过气浮导轨的优化设计，降低了阿贝臂误差，采用基于FPGA的同步信号采集系统，保证了动态信号的同步采集。针对设计的误差检测系统，进行了误差来源分析，得到了测试系统的综合误差，分析结果表明，所设计的检测系统可以满足高速高精度光栅尺的动态检测需求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 040
江桦锐，张松岭，肖海兵. 锂离子电池正负极片纳秒脉冲激光切割新工艺及特征研究［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：142-145.
摘要：针对锂电极耳切割质量和效率不佳等难题，建立纳秒激光切割极片的模型，研究锂电池极耳纳秒脉冲激光切割新工艺及切割形貌特征，提出通过热影响、平面毛刺、端面毛刺的平均值来判断切割锂电池极耳的质量。分析不同的纳秒脉冲切割参数 （如激光能量、激光波形、重复频率、切割速度等）对切割质量的影响。通过实验研究工艺参数优化，探究纳秒脉冲激光工艺参数对切缝特征的影响规律。试验结果表明，纳秒激光波形、激光频率与激光切割速度对切缝特征影响较大，当在纳秒激光功率200 W，切割速度1 000～4 000 mm/s时，切割铝箔、铜箔、石墨毛刺长度能达到10～30 μm切割精度，实现较好的切割效果。
关键词：激光切割；纳秒激光；锂电极耳；切割工艺；形貌特征
结束语：通过对铜箔、铝箔、石墨的激光切割试验，探讨其纳秒脉冲激光切割新工艺。分析不同的纳秒脉冲切割参数如激光波形、重复频率、切割速度等对切割质量的影响。创新提出采用热影响、平面毛刺、端面毛刺的平均值来判断纳秒激光切割锂电池极耳的质量。结果表明，纳秒激光波形、激光频率与激光切割速度对切缝特征参数的影响较大。建立了激光波形、激光切割速度、脉冲频率与脉冲宽度对切缝特征的影响规律，得到了较优的工艺参数范围，解决目前锂电制造行业极片制造的效率与精度难题，为激光切割极片提供理论与工艺支撑。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 041
马宁强，乔旭，马帅. 基于圆周法的IGCT芯片门/阴极性能缺陷检测方法与实现［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：146-148
摘要：功率半导体器件IGCT芯片的门/阴极之间设计的呈多圈环状平面布局的等效二极管单元数量庞大，为准确快速检测每个单元的特性并筛查出缺陷单元的位置，设计了基于圆周运动动态检测的IGCT芯片门/阴极阻断特性测试台。该测试系统中用于芯片阴极的探针采用软探针滑动接触，用于门极的探针采用滚轮探针滚动接触，解决了快速运动中直流测试信号的传输问题，给出了测试电路原理，配套设计有实时观测显微镜和三维可调旋转平台精确控制位移。该系统有别于在芯片上逐个打点测试的传统方法，满足了测试准确性、无损检测等需要，相比较逐点测试方法提高测试效率15倍以上，为芯片规模化生产中此项性能的在线检测提供了有效手段。
关键词：功率半导体；IGCT；门/阴极；阻断特性
结束语：本文基于圆周法设计的IGCT芯片门/阴极性能缺陷检测系统实现了GCT芯片的门阴极阻断特性测试功能，适用于GCT芯片门/阴极之间的不同阻断电压等级和不同规格尺寸的GCT芯片测试需要。通过配以门极滚轮式滚动探针和阴极软探针解决了被测芯片运动过程中的直流测试信号施加及信号采样问题，依照前述原理组建的测试台进行了长期实际工作应用，证实系统工作稳定，判定准确，实用性强，效率高出传统打点测试方法15倍以上。提供了一种针对GCT芯片门/阴极阻断特性判断、缺陷位置高效检出的手段，可广泛应用于此类GCT器件加工制造的中间测试环节，极大地提高了规模生产效率，具有非常高的实际工程应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 042
张捷，王葵. 一种扶梯梯级与围裙板间隙测量仪器的研制［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：149-151.
摘要：为解决自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量精度低、效率不高的问题，研制了一种具有数字显示功能的自动扶梯梯级与围裙板间隙测量的
仪器。该仪器采用单片机采集应力传感器和应变传感器的数值信号，当应力传感器的数值达到最大值时，根据被测间隙和应力传感器、应变传感器之间的对应关系，得到被测间隙的数值，并且将数值直接显示在显示屏上，实现对梯级与围裙板之间间隙的测量。试验结果表明，仪器可以实现对梯级与围裙板间隙的测量，测量结果为夹人位置处的间隙值；测量结果直接显示在显示屏上，降低了劳动强度，测量精度暂时不能稳定达到0.1 mm范围内，还需要对仪器的软硬件进行优化。
关键词：自动扶梯；间隙；仪器；数字显示
结束语：本文从仪器原理、硬件开发、软件开发、试验等几个方面完成了仪器的初步研制，通过研究可以得到如下结论。（1） 仪器可以实现对自动扶梯梯级和围裙板之间间隙的测量，测量结果直接在显示屏上，测量人员可以直接读取测量数据。 （2） 通过搭建试验平台，完成仪器在3～15 mm范围内的测量，仪器的测量精度不能稳定在0.1 mm内，仪器的硬件和软件上还需要进一步改进。（3）仪器尚未进行现场试验，现场测试的效率和精度方面的提升还需要进一步贺现有测量方法进行比较研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 043
刘善伟，郭建龙，刘文泽，等. 10 kV配电网电能质量综合等级评估方法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：152-156.
摘要：针对现有电能质量评估指标限值不权威，评估等级划分不够合理，评估的矩阵计算存在大量零元素导致计算效率不高的问题，提出了一种
10 kV配电网电能质量综合等级评估方法。首先，基于国内外标准对主要电能质量指标的限值进行分析，筛选合理的限值设计了5个电能质量等级，作为科学评估的依据；其次，设计了基于区间数的电能质量等级综合评估方法，并详细分析了指标规范化处理、区间数决策评价矩阵和决策评定准则，同时针对非零元素过多的矩阵计算进行了优化；最后，通过对某地区10个变电站中10 kV母线的电能质量监测数据进行算例分析，验证这种方法的有效性。
关键词：电能质量；评估指标；区间数逼近；电压暂降
结束语：本文在电能质量综合等级评估方面的主要结论如下。 （1） 设计了基于国内外标准的中压配电网电能质量等级。在参考国内外相关电能质量标准对电力系统公共连接点的限值要求基础上，将中压配电网的电能质量分为A～E级，分别代表优质、优良、良好、一般、差，可为电能质量评估评级提供参考依据。 （2） 设计了基于区间数逼近的电能质量综合等级评估方法，并对其中的非零矩阵计算进行改良。（3） 本文通过算例对中山电网的10个变电站 （各取一个10 kV 母线） 的 2019 年电能质量进行综合评估，并与两种现有方法进行对比，算例结果验证所提方法的有效性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 044
刘世丹，陈桥平，邓旭阳，等. 变电站保护远方控制能力评价及差异化策略研究［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：157-159.
摘要：分析变电站继保设备运维现状，从运维设备技术、需求、效益、继保设备风险状态、厂站风险状态和人员等6个维度构建了变电站保护远方控制能力评价指标体系，并通过层次分析法确定相关指标权重；然后，以运维设备性质为分级系数，构建变电站保护远方控制能力评价数学模型，评分结果用以指导制定差异化的保护远方控制策略；最后，通过厂站算例分析验证了评价方法的合理性与可行性。该评价方法可以挖掘变电站厂站基础的薄弱环节，对变电站提升以保护远方控制为代表的智能运维能力具有重要的指导作用。
关键词：变电站；保护远方控制；能力评价；差异化策略
结束语：本文针对变电站继保设备运维特点，构建了变电站保护远方控制能力评价指标体系，指标体系包括运维设备技术6个维度；然后，以运维设备性质为分级系数，构建变电站保护远方控制能力评价数学模型，评分结果用以指导保护控制策略的差异化制定；最后，通过厂站算例验证了评价方法的合理性与可行性。算例结果表明：该评价方法不仅能够科学地反映变电站保护远方控制能力的整体情况，为变电站实施差异化运维策略提供选择依据；还能够帮助变电站发掘厂站基础中的薄弱环节，对变电站提升以保护远方控制为代表的智能运维能力具有重要的指导作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 045
杨轶，余俊雄，张绍谦，等. FPSO码头搁置期间的全面风险管理［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：160-162.
摘要：FPSO（浮式生产储卸油装置）因原服役油田弃置、自然灾害事件、生产安全事故等原因离开原服役油田后被临时或长期搁置，FPSO搁置涉及船级维护、保险、经济性等诸多问题。为确保搁置期间FPSO船级证书有效，最大幅度降低搁置成本，实现国有资产的保值增值，结合渤海油田某FPSO搁置良好作业实践，系统分析了FPSO搁置程序、搁置检验等相关要求，从技术可行性和经济合理性2个方面，对FPSO搁置地选择、搁置期间设备封存、搁置期间安保管理等策略进行研究。结果表明，提前研判FPSO未来用途并以此为依据，选择合适的搁置方式、搁置地点和保安等级，对降低FPSO搁置成本有很大的作用。
关键词：FPSO；搁置；全面风险；管理
结束语：FPSO一旦决定搁置，船东必须做出一系列重要决策，如采取何种搁置类型、搁置地点的选择、再利用还是报废拆解等。最重要的决策为选择合适的搁置类型，临时搁置最好选择热车搁置，FPSO上留有适量人员，保持关键设备的周期性运转，长期搁置最好选择冷车搁置，将关键设备进行封存，缩减搁置成本。其次，选择合适的搁置地点，对于未来要升级、改造、再利用的FPSO，选择综合实力较强的船厂码头进行搁置；对于等待拆解报废的FPSO，对靠泊码头的技术要求不高，选择避风条件良好，无较大风浪，能提供消防水和岸电的码头基本上就能满足要求。无论哪种搁置类型，必须维持船级证书和保险有效，确保FPSO资产安全。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 046
李海清，李凡，古展基，等. 10 kV配电网线损指标体系及降损潜力测算模型［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：163-166.
摘要：在电网分压线损统计中，供电量大但管理水平较低的10 kV配电网线损电量占比最大。针对这种情况，对国内供电企业10 kV配电网线损管理工作进行深入调研分析，找寻10 kV配电网线损管理特点及不足之处，并通过建立两级指标体系来分析影响线损的众多指标；基于指标体系、FCM聚类算法和等值电阻法，设计了一种10 kV配电网线损降损潜力测算模型；然后给出10 kV配电网节能管理的具体措施；最后，以某大型城市10 kV配电网实际数据为例，对该测算模型进行测试，结果显示该模型可客观测算10 kV配电网节能降损潜力，为线损管理提供数据支持及考核指标。
关键词：10 kV配电网；线损指标体系；降损潜力；测算模型
结束语：（1） 本文对目前国内供电企业的 10 kV 配电网建设、运 行、管理现状进行深入分析，建立两级线损指标体系，并总结出配电网线损管理需要解决的现实问题。（2）本文设计了10 kV配电网线损降损潜力测算模型，该模型使用FCM聚类算法和等值电阻法，基于计算得到的各类馈线线损率基准值及经过抄表同期性修正的统计线损率，对10 kV配电网节能潜力进行科学的测算分析。 （3）本文提出的10 kV配电网线损降损潜力测算模型，能有效解决目前国内供电企业在对配电网管理中存在的问题，方法简便易行，结果科学客观，具有较强的可推广性。 （4）经过本方法的测算，国内某大型城市10 kV配电网节电潜力在高方案下可达2.32亿kW·h，节电率为17.04%；在低方案下为1.39亿kW·h，节电率为10.22%。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 047
郭峰，杜强，朱广跃. 木制工艺品车削编程系统研发［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：167-169.
摘要：随着国民经济水平的提高，木制工艺品的市场需求越来越大，在传统工艺品行业引入数控车削加工可大大提高产品生产效率及产品质量，以满足日益增长得市场需求。但数控车削编程对技术能力要求较高，从事工艺品制作的从业人员往往难于胜任。研究二维图形输入、粗精车削刀轨生成算法，在C++bulider开发环境下编程实现上述算法，开发出小型车削CAD/CAM软件系统，大大简化了车削模型输入及加工程序生成过程，使得零基础人员可以快速实现车削程序的编制，并在实际应用中得以验证。
关键词：CAD/CAM；工艺品；车削编程； C++bulider
结束语：本文提出了完善车削图形输入及自动编程算法，实现了独立的车削CAD/CAM系统的研发，所研发车削系统可简单、方便地实现车削工件截面线的输入、粗精加工刀轨的生成等，并在实际应用中验证了系统的正确，降低了对木制工艺品的加工从业人员的要求，使车削编程变得简单、易学。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 048
杨翀，王瑞良，孙勇，等. 一种适用于风力机组复杂阵风工况的非线性控制策略［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：170-172.
摘要：针对极端阵风工况机组出现过速停机，造成机组载荷增大的问题，在传统的PID动态控制基础上，增加了一个以减少超速为目的非线性控制策略。在风速和风向骤变的工况下，通过探测转速动态特征，以适当增加桨距角的方式避免机组过速停机，同时合理地触发阈值设置，保证其不影响正常发电工况机组运行。用实际机组进行了仿真验证，结果表明，非线性控制策略能够有效地解决极端阵风工况机组超速停机问题，降低了风电机组塔底极限载荷，并保证在正常运行期间不增加机组疲劳载荷。
关键词：风力机组；极端阵风；控制策略；载荷优化
结束语：本文针对极端阵风工况机组出现过速停机，造成机组载荷增大的问题，设置一个以减少超速为目的非线性变桨控制策略，在阵风工况抑制了机组的过速停机，通过实际机组仿真结果分析，验证了该策略能够有效解决极端阵风工况机组超速停机问题，降低了风电机组塔底的载荷，提高运行的稳定性。通过对控制策略触发阈值的有效设置，在阵风工况抑制机组过速停机的同时，保证正常发电工况不触发该功能，避免出现转速振荡导致机组疲劳载荷增大的风险，且不影响本功能在极端阵风工况中的正常触发。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 049
程子啸. 基于毫米波雷达的复合翼构型无人机避障系统研究［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：173-176.
摘要：针对复合翼无人机的避障问题，设计了一种基于毫米波雷达和二自由度对准装置为硬件基础的避障预警系统。该系统的对准控制算法以复合翼无人机的实时姿态、速度信息为输入，以装置的2个自由度机构的控制量为输出，使置于装置末端的毫米波雷达始终朝向期望方向，解决了雷达探测方向的对准问题。该系统规定了4种应对策略，制定了以雷达探测数据为基础的相应触发条件，适应了无人机不同的飞行状态。为验证系统有效性，将系统软硬件部分搭建于一台自研复合翼无人机平台上，制定试验飞行航线，设定相应参数，设计并实施了实物飞行实验。实验结果表明：该系统能有效检测飞行方向的障碍物，能作出有效的预警及避障措施，是一种有效的复合翼无人机避障问题解决方案。
关键词：避障系统；毫米波雷达；复合翼；无人机
结束语：本文基于毫米波雷达及与之配合的二自由度对准装置，为复合翼无人机设计了一种预警避障系统。该系统的对准装置控制算法，考虑了飞行器飞行过程中姿态角与侧滑角的变化，减少了毫米波雷达的探测方向所受影响，提升了探测数据的有效性。该系统的预警避障控制方案，合理地细分了避障过程，规定了4个状态等级，使报警及避障干预功能具有层级性。本文对此避障系统的功能效果进行了实验验证，实验数据及结果表明，本文设计的预警避障系统是一种有效的复合翼无人机避障问题解决方案。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 050
迟主升，王仁，罗振武，等. 换流变压器阀侧绕组出线区域的电场仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：177-180.
摘要：换流变压器阀侧引线区域的电场分析是换流变压器绝缘设计的重要课题之一，由于其引线区域形状的特殊性，引线不同区域需采用不同的方法进行电场评估。以某实际工程换流变压器的阀侧绕组引线出线为例，采用了二维电场有限元仿真软件对引线的垂直区域进行俯视图仿真计算，同时与工程经典解析方法进行对比，证明了经典解析方法对引线垂直区域的电场评估符合工程设计要求；采用2D引线弯折旋转模型对比三维电场有限元仿真软件对弯折区域进行电场仿真，并得出相近的结果。研究结论有助于工程电场仿真的设计效率的提高，为后续换流变压器的阀侧引线区域电场仿真提供了参考。
关键词：换流变压器；阀侧绕组出线；电场分析
结束语：本文以某实际工程换流变压器的阀侧绕组引线出线为例，对阀侧引线出线进行了分区域模式的电场仿真分析，采用了二维电场有限元仿真软件对引线的垂直区域进行俯视图仿真计算，同时采用了工程经典解析方法与其仿真计算结果进行了对比，证明了采用经典解析方法对引线垂直区域进行电场评估可以满足工程设计要求；采用了三维电场有限元仿真软件对其弯折区域进行了电场仿真，并提出了一种采用二维引线弯折旋转模型逼近三维仿真结果的方法，有效提高了工程电场仿真的设计效率。对于阀侧引线垂直区域的电场仿真，采用经典工程经验公式计算与2D俯视图仿真结果的曲线图极为贴合，误差相差最大不超过3%。故认为对于此区域设计，经典工程经验公式可以满足工程设计精度要求。对于阀侧引线的弯折区域的电场仿真，采用沿引线2D俯视二维引线弯折旋转模型逼近三维仿真结果，两者误差仅为0.71%。证明了沿引线2D俯视二维引线弯折旋转模型的可靠性，故本文认为弯折区域2D模拟方法可以应用到工程设计上来。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 051
杨杰，柯长久，刘念源. 基于电磁感应原理的球压试验压痕直径测试传感器研究［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：181-183.
摘要：球压试验中传统的压痕测量方法由于难以准确区分压痕的真实边界，很容易导致测量结果出现较大偏差。基于电磁感应原理的球压试验压痕直径测试传感器，应用了互感线圈轴向距离发生变化会引起互感电压变化的原理。在球压试验中，当球压试验装置在重力作用下向下发生位移时，互感线圈轴向距离变大，从而引起互感电压发生变化。通过试验对位移量与互感电压建立数学模型，可对球压试验装置的向下位移量进行定标。应用基于电磁感应原理的新型传感器，可较为准确地测量出施压装置向下的位移量并计算出压痕直径，为球压试验的结果判定提供较为准确的依据。在实际研究中，通过理论分析与大量的试验数据相关结合，验证了应用该传感器进行球压试验压痕直径测试的可行性。
关键词：电磁感应；球压试验；压痕直径；位移传感器
结束语：对于传感器各参数的选定，尤其是频率选定过程中的众多试验现象还需大量的电磁学理论来解释。目前传感器的设计主要根据试验现象确定参数，并采用最小二乘法拟合传感器输入位移量与输出电压的二次多项式曲线关系，其大大提高了传感器的精度。试验结果表明，其能较好地反映球压试验装置的向下位移量，即球压压痕的深度，由此可以计算得出较为准确的球压压痕直径，应用此传感器测得的球压压痕直径可为球压试验的结果判定提供较为准确的参考。目前，该试验装置已获得专利授权。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 052
夏晓宇，韦汉伟，王申. 轿车车门高强度钢制防撞杆热处理工艺与性能的实验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：184-187.
摘要：由于汽车防撞杆国产化的需要，利用国产材料BR1500HS代替进口材料生产轿车车门防撞杆。实验开发了采用BR1500HS高强钢材料做轿车车门防撞杆的感应淬火热处理工艺，并通过金相组织、硬度和三点弯曲下压实验综合评估了其热处理后的力学性能。经过调整感应加热淬火条件，如钢管推进速度、高频电源的输出功率或加热电压，BR1500HS高强钢钢管的金相组织与力学性能满足了设计要求，即整个钢管截面均能获得完全淬火马氏体组织；热处理后硬度达到450~570 HV1.0。三点弯曲实验性能满足：吸收能量大于1 870 J，最大压入力大于15.599 kN，开始角度大于295.2 N/mm。着重对淬火参数设定、防撞杆的硬度和三点弯曲下压力学性能的关系开展实验研究。
关键词：车门防撞杆；BR1500HS；连续高频感应淬火；代替进口；
结束语：本文通过对冷轧加工 BR1500HS 高强度钢材的防撞杆高频淬火条件设定实验，得到如下3个结论。 (1) 得到完全淬火组织的推进速度和加热电压 （功率） 呈线性关系。因 BR1500HS 钢管素材的规格壁厚 （2.6 mm） 较 厚，若推进速度过快，则会导致管内壁未热透 （加热温度不足），淬火后外壁能完全转化为马氏体，内壁未完成淬透，故内部有部分铁素体，导致硬度未能达到规格范围以内。 (2) 经过适当调控的连续感应加热淬火条件如钢管推进速度、高频电源的加热电压 （输出功率），BR1500HS高强钢钢管的硬度与力学性能完全满足设计要求，通过实验发现：防撞杆完全转变马氏体后，硬度及力学性能伴随加热电压或输出功率的变化，存在某一加热电压区间呈线性变化，各点硬度数据呈不规则非对称的正态分布。 (3) 在推进速度为105 mm/s，其他参数不变时，选择加热电压(463~469 V)或功率区间，通过30根品质稳定性、再现性试验，防撞杆力学性能和硬度均稳定再现，其中加热电压466 V（输出功率185 kW）其力学性能及硬度最优。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 053
解其林，陈昊，郭万军. 电厂换热管束冲蚀磨损数值模拟分析［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：188-191.
摘要：电厂锅炉高温换热器受热面在含尘烟气长时间磨损的作用下，会出现吹蚀减薄迹象，导致换热器爆管，使得机组被迫停机。为了揭示飞灰颗粒对换热管束冲蚀磨损的影响，采用欧拉-拉格朗日方法以及Oka模型分别模拟颗粒运动和管壁冲蚀磨损情况，通过用户自定义函数描述颗粒物与壁面的反弹效果，对不同粒径和不同管排下的磨损情况进行了分析。结果表明，管排布置方式会对换热管束冲蚀磨损产生影响，具体表现：第一排换热管受颗粒的冲击磨损影响较显著，面平均磨损量随颗粒粒径的增大而增大；横向间隙减小时，换热面平均磨损速率减弱，换热管纵向间距对磨损的影响不大，管束叉排布置时，磨损量增加。数值模拟结果加深了电厂高温换热器磨损规律的认识，通过换热管束的合理布置，有助于减少磨损，提高系统运行的可靠性。
关键词：换热管束；冲蚀模损；CFD计算
结束语：本文通过数值模拟研究了不同排布方式时的换热管束冲蚀磨损情况，在本文研究范围内，得到如下结论。 （1）烟气流经换热面时，会对第一排换热管束造成冲击磨损，颗粒与壁面的反弹作用会加剧下游换热管束的磨损。（2） 壁面磨损量与颗粒粒径有关，第一排管束由于受冲击磨损较强，磨损量随粒径的增大而增大；后排管束受切削磨损影响较强，磨损量随粒径增加先增加后减小。 （3） 适当增加管束横向间距有助于减少换热管束的磨损；改变纵向间距，换热管束的平均磨损量基本不发生改变；叉排布置时的换热管束磨损量高于顺排布置。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 054
邱度金，刘鹏，张小宇. 抬头显示器TFT屏被动散热方案仿真与验证［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：192-196.
摘要：基于TFT投影技术的抬头显示器随着视野范围和投影距离的增大，给用户带来了更好的用户体验和驾驶安全性，但随着光学放大率的增
大，当TFT工作时要承受更大的背光热量和太阳负载，TFT因温度过高无法工作的问题越来越凸显。为了降低TFT工作时因温度过高无法正常工作的问题，提出了给TFT导热、增大背光散热面积降低TFT温度两种被动散热方法，同时研究了常温和50 ℃时无对流、有无太阳光照射等不同条件，通过3D建模与热仿真工具得到TFT的最高温度，并制作样品进行了测试。仿真结果与实际最大相差4.7 ℃，仿真结果准确。给TFT导热方案可降温2.5~4 ℃，环境温度越低效果越好。增大背光散热面积对降低TFT温度影响不显著，高温下降温幅度为1 ℃和2.25 ℃，但对散热器本身温度有明显改善，常温可降14.25 ℃，高温变化9.9 ℃。
关键词：抬头显示；TFT；背光；太阳倒灌；温升；过热；仿真
结束语：本文针对抬头显示器的 TFT 屏工作时温度过高进行研究，在常温与高温50 ℃左右进行测试对比，同时研究了太阳光对HUD内部温度的影响。方案一通过在TFT屏增加导热硅胶和将 TFT 支架更改散热性能更好的材料将 TFT 的热量导走，方案二是增大背光散热面积，期望减小背光热量辐射和传导到 TFT。通过模拟仿真和测试证实以上两种方案可以降低TFT的温度，CAE仿真结果与实测结果比较接近。以上仿真与测试结果表明采用被动降温的方式给TFT降温效果不显著，需要考虑其他降温方式。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 055
牟胜辉，胡真清，贺国建，等. 三自由度并联机构设计及优化［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：197-200
摘要：根据PPR支链的特性，分析并联机构的运动原理，设计出PPR驱动链的机械结构，拟定3-PPR并联平台的整体设计方案，优化并联机构和确定运动平台的具体结构设计，对运动台进行自由度分析，对于重要零件的结构用有限元进行分析。设计出的平面3-PPR并联机构，可以通过3个驱动的输入完成平面内的三轴运动，并能进行各种定位台动作；相比串联平面机构，该机构存在累积误差为0、刚性高、定位精度高、动作灵活、结构简单、制造成本低等优点，并克服了一般用于精密定位的3-PRP并联平台运动高度耦合、运动学解法复杂等难点；该机构具有较高的分辨率和简便的控制性能，能满足FPD设备领域对精密对位系统的迫切需求。
关键词：平面并联机构；PPR支链；精密定位平台；LM十字滚动导轨
结束语：本文所设计的PPR支链的机械结构，通过选用标准件和设计非标准件实现平面3-PPR并联机构，并将其设计成并联运动平台，其中使用标准件实现PPR支链机构，移动副选用THK的LM十字滚动导轨，其二维一体化的特点使支链结构更紧凑，也降低了安装难度；转动副则选用了交叉滚柱轴承，提高了安装精度，与动平台的连接采用了嵌入式，进一步使整个平台超薄化，最后加入冗余机构，使整个平台的运动更加平稳。此机构可以通过三个驱动的输入完成平面内的三轴运动，并能进行各种定位台动作，具有累积误差为 0、刚性高、定位精度高、动作灵活、结构简单等优点，相对较低的制造成本更容易广受青睐。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 056
黄浩奇，邱雪芳，胡胜江，等. 一种起重机减速器故障诊断试验台及测试方法［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：201-203.
摘要：为了研究起重机减速器故障与其振动特征信息的关系，通过检测减速器振动信息来判断减速器故障的类型、位置及程度，设计了一种减速器故障诊断试验台，包括试验台本体、起升机构、测试分析系统等，并据此制作了样机，同时提出了一种减速器故障的测试分析方法。测试结果表明，基于该试验台及测试方法，采用变时基谱、离散傅里叶变化等分析方法能够准确获取减速器振动特征信息，对减速器做出的故障诊断与实际开箱检查测量的结果一致。根据建立的振动特征信息库，可对使用现场的减速器进行检测及故障判定。相比通常需打开减速器才能对其进行故障判别的方法，这种方法无需打开减速器即可对其进行方便、快捷、准确地检测及故障诊断，对保障起重机安全运行具有重要意义。
关键词：减速器；故障诊断；试验台；测试方法
结束语：该起重机减速器故障诊断试验台，能够模拟起重机减速器实际工作状况，提出的测试方法结合变时基谱、离散傅里叶变化等分析方法能够准确获取减速器振动特征信息。依据建立的振动特征信息库做出的故障诊断信息，与实际开箱检查测量的结果一致，验证了该方法的有效性。采用这种方法，无需对减速器进行开箱检查，就可以对使用现场的减速器进行准确的故障诊断。方便、快捷的检测方法可以促进起重机的使用、维保单位对减速器进行经常性的全面检查，也为起重机检验单位提供了新的检测手段，对保障起重机安全运行具有重要意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 057
田野，刘剑超，朱学凯. 某密闭机箱结构设计与热仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（08）：204-207.
摘要：根据某型雷达模拟器的机箱对于质量轻、体积小、方便携带、防雨、防尘等结构和散热方面的实际使用需求，提出一种紧凑密闭型机箱结构设计布局的方案，整机尺寸为380 mm×160 mm×280 mm，箱体质量6.5 kg；采用一种自然散热、均温板导热、外部强制风冷散热的组合散热方案，并优化布置自然散热和强制风冷散热器件布局，合理布置散热齿和确定风机型号。设计完成后，用FloEFD软件对机箱使用环境进行热仿真分析，分析结果显示，机箱表面的最高温度为81.72 ℃，低于许用温度105 ℃，印制板上芯片表面的最高温度为76.25 ℃，低于许用温度85 ℃，满足器件的使用条件。产品制造完成后，进行相关环境试验，相关试验和电性能测试均通过验证，说明该方案设计合理有效，满足了机箱在尺寸、质 量、密闭性、散热性上的使用要求。
关键词：密闭模拟器机箱；结构设计；热设计；仿真分析
结束语：本文以某型雷达模拟器实际设计需求为依托，对模拟器机箱进行结构设计和热设计，在保证机箱密闭性的同时，实现了内部器件的散热需求，尤其是较大热耗的印制板芯片正常工作。通过热仿真软件仿真分析对结构的散热性能进行分析验证，可以验证设计正确。产品生产完成后，又对机箱进行了GJB 150A中相关的高低温试验、淋雨试验、振动试验及冲击试验[8]，该机箱均通过上述试验，说明产品性能符合设计要求。本次设计过程可以为后续同类型模拟器机箱的设计提供参考和借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 058
肖国龙，龚正平，武果． 片式多层陶瓷电容多轨测试分选设备的设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２０８－２１０．
摘要：片式多层陶瓷电容（ＭＬＣＣ）常见的测试参数有４个：耐压（ＴＶ）、绝缘（ＩＲ）、容量（ＣＰ）和损耗（ＤＦ），其中绝缘包括正向绝缘测试和 反向绝缘测试。早期的测试分选设备以四参数单轨测试分选设备、耐压／绝缘两参数测试分选设备和容量／损耗两参数测试分选设备为主。采用多轨 同步测试，替代传统的单轨测试，从而大大提高了整机的测试效率，同时节省了场地和人工成本；另外，硬件成本也相对地大幅降低，从而大大提 高了设备的性价比和市场竞争力，因此现在市面上进口的这类测试分选设备多数采用多轨模式。由于高速测试，数据信息量大，因此设备采用工控 机来控制。工控机配以伺服控制卡、ＧＰＩＢ卡级联控制四参数的测试、ＤＩ／ ＤＯ控制以及可编程电源串口控制等，再通过ＩＯ接口，控制和采集多路恒 流预充电／放电等外围控制盒，完成整台设备的测试分选工作。
关键词：独石电容；耐压；绝缘；容量；损耗；测试分选
结束语：本文从电容的基本参数容量／损耗、耐压／绝缘四参数出发， 结合单个电容经过多工位预充电－测量－放电以及耐压、反向绝 缘、正向绝缘以及容量／损耗共１０ 个工位的接触检测结果、耐 压／绝缘数据范围比对、容量／损耗分仓等数据，确定该电容的 分仓。多轨（多通道）为多个电容同步充电／测试／放电作业以 及容量损耗的Ｓｃａｎｅｒ多轨切换测试，效率成倍提高，同时介绍 了测试分选控制流程以及恒流充电电路。在单通道或者多通道 的电容、电感、二极管、发光二极管（ＬＥＤ）等ＳＭＤ产品测试 分选设备的开发和应用中，均具有很高的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 059
师超红，杨明霞，李森源． 成组夹具在液压阀体加工过程中的设计与应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２１１－２１３．
摘要：针对结构和形状属性基本相同的液压操纵阀等产品的阀体加工工艺展开一系列分析，并运用成组技术，进而对成组夹具的应用进行相关设 计；在卧式车床车削主阀孔工序时，采用不同厚度的主定位板，目的是确保各种阀体到主阀孔的距离要求达标；在立式钻床钻削大面孔工序时，以 各种阀体的不同厚度标准为依据，对钻模板进行准确且合理的筛选，钻镗钻模板上的各钻套底孔，使尺寸精度更高，更符合实际生产的高标准要 求；与之前的指标相比，所设计的成组夹具的应用实施极大地缩短了夹具设计制造的生产技术准备时间，提高生产加工的高效性和准确性的同时， 也有着非常高的实用性。
关键词：液压阀体加工；成组夹具；加工效率
结束语：成组夹具是实施成组加工的一种重要手段和物质基础。由 于其具有投资少、见效快、技术成熟、易于推广、维稳性高等 优越性，所以在国内外得到日益广泛的应用，而且取得了明显 的技术提升和促进经济发展的效果。 采用成组夹具促进了多品种、中小批量等生产过程中的夹 具设计技术的不断提升，使得该技术更加成熟，技术领域也取 得了更多具有标志性的突破。夹具的机械化程度以及夹具零部件制造的专业化程度也随之提高。工序效率、零件的加工质量 和夹具的利用率也有显著提高，而且增加了机床使用范围以及 企业在该领域的核心竞争力。也使生产计划安排能够有序且更 加合理地展开，使夹具的设计制造更加具有科学性。同时， 采用成组夹具后，可以节省大量的金属材料，并减少夹具设 计制造的工作量和对新产品的投资，减少大量的人力及财力 成本。近几年来，企业在新产品的试制、中小批量生产以及配套 维修市场的生产实践过程中，在液压阀体主阀孔的车削加工和 大面上孔的钻削加工时，两道主要工序都采用了成组夹具。经 过多次的实践应用，缩短了生产技术的准备周期，减少了成组 夹具的制造成本，保证产品质量的同时，又很好地保证了产品 的信誉度，给企业带来了较好的效益。因此，成组夹具技术具 有一定的先进性和实用性，提高作业效率，建议企业在多品种、 中小批量生产过程中参考使用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 060
高喜文，陈金阳，于文强． 多屏多功能显示器支架教学设备的研制［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２１４－２１５．
摘要：根据我国机械制造业发展需求，传统的人才培养理念存在理论教学与实践教材衔接不上的问题，通过多屏多功能显示器支架机械部分教学设 备的应用能够满足人才培养要求。根据本地经济发展特点，以能源装备制造类人才的工程能力培养为导向，开发了基于ＰＬＣ控制的多屏多功能显示 器支架教学设备，针对教学项目设计了开放式、多层次、创新性的实训项目，涵盖了多屏多功能显示器支架机械部分教学设备整体的设计、加工、 装配及ＰＬＣ电气控制系统调试。实践证明：多屏多功能显示器支架教学设备能够满足高职、高专机电类专业教学需要，可以提高学生专业设计能力 和工程实践能力。
关键词：多屏；多功能；教学设备；显示器；支架
结束语：多屏多功能显示器支架教学设备的应用，遵从“构思—设 计—实施—运行”模式，完成了基于ＰＬＣ控制技术多屏多功能 显示器支架教学设备的研制。通过课堂实践经验，该实训设备 在实际使用过程中达到了预期效果。学生能从中掌握专业理论 和实践能力。在具体实训项目的教学实施过程中，学生以小组 讨论、团队合作的方式完成项目加工任务，最后进行小组答辩 的形式结束项目。在整个学习过程中培养学生职业素养、团队 精神以及严谨的工作态度。学生在本项目学习后掌握了理论知 识练就了专业技能，让学生在学习过程中达到国家职业技能 标准，实现学校与企业无缝接轨。培养了大学生自主学习和 解决项目中遇到问题的能力，也提高了大学生创新创业的质量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 061
陈长钦，王琰，矫艳，等． 船海工程液压潜液泵系统可靠性分析与设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２１６－２１９．
摘要：基于液压潜液泵系统可靠性设计目标，通过ＦＭＥＡ可靠性设计的系统方法，找出了液压潜液泵系统的薄弱环节，制定了基于可靠性分析的控 制策略，包括系统冗余设计、降额设计、工艺控制、主动维保、备品备件以及系统监控６个方面的可靠性控制措施，有效地指导产品进行可靠性试 验，保证产品可靠性。可靠性措施实施后，通过关键部件和整机可靠性试验验证，试验结果合格，符合标准和使用要求，液压潜液泵系统可靠性设 计方法合理，能够满足复杂工况高风险的使用环境。
关键词：液压潜液泵系统；可靠性；ＦＭＥＡ
结束语：针对液压潜液泵系统的高危险性使用环境和高可靠性使用 要求，制定了系统可靠性设计目标。通过ＦＭＥＡ 可靠性分析， 识别了液压潜液泵系统各部套和零件故障模式、故障原因和影 响，找出了液压潜液泵系统的薄弱环节，制定了基于可靠性分 析的控制策略，包括系统冗余设计、降额设计、工艺控制、主 动维保、备品备件以及系统监控６ 个方面的可靠性控制措施， 有效地指导产品进行可靠性试验，保证产品可靠性。可靠性措 施实施后，通过关键部件和整机可靠性试验验证，试验结果合 格，符合标准和使用要求，液压潜液泵系统可靠性设计方法合 理，能够满足复杂工况高风险的使用环境。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 062
涂伟良，彭启凤． 一种新型限速器钢丝绳夹持装置的设计与研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２２０－２２２．
摘要：针对目前常用的限速器结构特点，采用机械模型设计方法，设计了一种新型的限速器钢丝绳夹持装置，用于电梯的限速器动作试验中限速器 钢丝绳脱槽环节。这种新型限速器钢丝绳夹持装置结构简单、操作快捷、安全可靠、适用性广，解决了传统钢丝绳夹持装置中操作不便、夹持不 牢、易翻转、损伤钢丝绳等问题，大大提升了限速器动作试验效率，同时可满足不同型号的钢丝绳的夹持需求，为限速器速度校验中钢丝绳脱槽提 供了一种新的高效方法。此外，汇总了目前不同场景下限速器动作试验中存在的常见问题以及试验中各个环节需注意的事项，分析了试验结果可能 会出现的误差以及原因，为限速器动作试验的开展提供了一定的借鉴和参考。
关键词：限速器速度校验；钢丝绳夹持装置；对比分析
结束语：实际应用中，使用该新型限速器钢丝绳夹持装置可比传统 装置节省一半以上的时间，这就大大提高了工作效率。而且其 携带方便，避免了需带多件物品才能完成一项工作的烦恼。最 主要的是该装置不会对钢丝绳产生夹持损伤，这就避免了因实 验而带来的不必要的纠纷。 电梯限速器每两年需要进行一次速度校验，本文所提供的 新型钢丝绳夹持装置的设计解决了传统的利用大力钳试验所出 现的操作不变、夹持不牢、易翻转、损伤钢丝绳等问题，可大 幅度缩短限速器检验时间，大大提高了限速器速度校验的效率， 具有很好的产业前景。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 063
胡建武． 镍基高温合金圆周台阶深孔的加工方案［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２２３－２２５．
摘要：随着科学技术的进步，新型高强度、高硬度和高价值难加工深孔零件的不断出现，加工工件在加工深度、加工精度以及加工效率上要求的不 断提高，使得深孔加工成为机械加工的关键工序和加工难点。通过优化加工工艺，在常规深孔加工不能保证图纸要求的前提下，利用深孔钻镗粗加 工、深孔电火花半精加工和珩磨精加工的加工方案，解决材料为镍基高温合金Ｉｎｃｏｎｅｌ ７１８的零部件在端面上均布多个台阶深孔的加工难题，为难加 工金属材料多个高精度深孔的加工提供了创新方法。
关键词：镍基高温合金；多个台阶深孔；加工工艺方案
结束语：本文根据零件镍基高温合金材料难加工特性，以及端面多 个台阶深孔的高精度要求，通过不断地摸索和生产实践，总结 出镍基高温合金材料台阶深孔的加工使用深孔钻镗、深孔电火 花以及深孔珩磨的创新工艺方法，质量稳定且高效。突破了石 油钻探装备关键部件液控本体单元的关键工序，解决了镍基高温合金材料端面多个圆周台阶深孔加工质量难保证的难题。本 加工工艺方案不仅为同类型的难加工材料高精度多个圆周台阶 深孔加工提供了优选方案，也为传统深孔加工深孔方法无法达 到加工要求时提供了新的思路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 064
许连丙． ＣＡＮ总线在矿用采掘装备电控系统上的应用与发展［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２２６－２２８．
摘要：伴随着近２０年煤炭工业的快速发展以及近年来矿用采掘装备自动化、智能化水平要求的不断提高，“一点集中，多点分布”的设计已经成为 煤矿采掘装备电控系统发展的趋势，然而众多的分布式电控单元、传感器与整机的控制器之间需要进行大量的数据及信息的交互，这些数据信息的 交互如果采用线对线的连接，将大大增加系统线束的工作量同时增加设备电控系统的故障点，降低设备运行的可靠性。讨论了ＣＡＮ总线的应用， 为矿用采掘装备分布式系统的发展以及数据、信息的交互提供了有效解决方案，并随着ＣＡＮ总线器件种类的不断增加，形成采掘装备独特的ＣＡＮ 总线网络。
关键词：ＣＡＮ总线；采掘装备；电控系统；发
结束语：（１）本文提出了“一点集中，多点分布”的基于ＣＡＮ总 线的矿用采掘装备电控系统的发展。 （２）简述了矿用采掘装备电控系统ＣＡＮ总线的应用现状及 后期的发展方向。（３）详细说明了ＣＡＮ 总线对采掘装备电控系统发展的影响。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 065
王红． 一种塑料包装类反光产品的视觉打光方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２２９－２３１．
摘要：食品塑料包装外膜大致分为珠光膜、亚光膜和ＰＥ膜，外包装上主要是前两种，其共同特点是在普通光源下呈现强烈的反光性，反光会产生 耀眼的光斑，相机端无法获得高质量、对比度强的信息，大大阻碍视觉的识别、分选、瑕疵检测等，进而无法实现自动化的方案。阐述了一种基于 球积分光源的视觉打光方案，利用球积分光源光线多方向性及漫反射特性，改变打在反光表面的光线方向和反射特性，避免同一方向直射光束的镜 面反射。并用月饼识别作测试，大量实验数据证明这种方案可以有效解决塑料包装反光的问题，为实现自动化识别和分拣提供了有力保障。
关键词：塑料类包装材料；反光；球积分光源；漫反射；自动化
结束语：本文从塑料包装类食品的机器视觉中的识别出发，提出了 一个该类产品因为材料特性在机器视觉识别中面临的一个共性 问题即反光问题。针对此问题，首先分析了光照的几种方式及 每种方式的特点，然后分析了明视野照明和暗视野照明的优劣 之处，通过分析得出对于塑料包装材料的识别宜采用漫射照射 或者暗视野方式照明。为了验证上述方法，分别采用代表直射 方式的白色条形光和代表漫射方式的球积分光源进行对比验证， 验证对象为月饼，通过大量实验证明，白色条形光下，整个视 野光线不均匀，特别是边缘地区，亮斑和反光明显，对识别效 果影响明显，相比之下球积分光源下，整个视场光线均匀，在 没有高低对比度区域，相机端成像画面清晰，没有亮斑和反光， 识别率通过１０组测试验证，每组８０个月饼，最低识别率９２.５％， 最高识别率９８.７５％ ，且有６组在９７.５％以上，实验证明球积 分光源可以有效抑制塑料材料的反光和亮斑。此外，球积分 光源的视野范围受到光源和相机安装高度的限制相比白色直 射光源变小，需要在使用中综合考虑。综上，本文提出的方 法可以有效解决塑料食品包装机器视觉识别时遇到的反光问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 066
王爱龙，于曼，周文兵． 并联制冷压缩机组在船舶冷藏系统中的应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２３２－２３４．
摘要：制冷压缩机组是制冷系统的核心，传统的船舶冷藏系统往往采用单台压缩机制冷模式，以及继电器控制的方式，不能够满足系统在变负荷工 况运行下的精准调节。针对以上不足，采用多台压缩机并联制冷运行技术，ＰＬＣ自动化控制，通过对并联制冷机组系统原理、机组回油、能量调节 等方面问题进行研究分析，其不仅能够保证制冷系统稳定运行，而且可以提高系统可靠性，能量调节范围更广，自动化程度更高。并联制冷压缩机 组的应用可以进一步提升船舶冷藏制冷系统的设计和应用水平。
关键词：船舶；并联压缩机；回油；制冷系统；能量调节
结束语：本文介绍了并联制冷压缩机组的特点和用途，从系统原理、 机组回油、能量调节、冷凝压力调节及控制等方面进行阐述。 系统采用主动式回油和被动式回油相结合，确保压缩机油位正 常，减少压缩机失油风险；利用ＰＬＣ 控制技术，能量自动调 节、压缩机均衡运行，达到节能的目的；通过冷凝压力调节阀 自动调节流经冷凝器的水量，改变其换热量来控制冷凝压力在 合理范围内的波动，提高压缩机能效比；同时通过压缩机的减 震安装、管路弹性连接、机组双层框架设计，有效地降低噪声 和振动程度，通过以上设计表明并联制冷压缩机组具有制冷量 大、调节范围广、智能化控制、性能稳定等优点，适用于各型 冷藏船、各类速冻冷藏渔船、气调冷藏系统等，在船舶制冷系 统具有很好推广作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 067
贺亚发． 真空电磁起动器在综放工作面的应用和维护［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２３５－２３６．
摘要：真空电磁起动器由主电路、控制回路、电机综合保护器和阻容吸收电路等组成。电磁起动器的保护功能通过电动机综合保护器实现，其上集 成了漏电闭锁、短路保护、过载保护、断相保护、过压欠压保护等，还提供了丰富的试验功能。结合实践经验，研究了起动器的各类保护和试验功 能，并结合机械结构和控制回路的原理，给出了起动器故障排查的科学方法和典型故障的应对措施，对采煤配电设备故障排除和维修工作具有现实 意义。
关键词：真空起动器；ＱＢＺ－８０；中间继电器；漏电保护
结束语：真空电磁起动器具有漏电保护、过载保护、短路保护、欠压过压保护等功能，在运行前还提供了短路试验、过载试验、 漏电闭锁试验等功能。真空电磁起动器集馈电、启动、转换和 停止为一体，具有价格低、配电设备集中控制、体积小、重量 轻、保护功能齐全的优点，在综放工作面应用后取得了良好的 效果。本文结合真空电磁起动器的原理，给出了故障检查的一 般思路、常见故障现象及其维修建议。针对不同故障情况，维 修的方案应具有针对性，尽可能恢复故障前的状态。在维修完 毕后，维修者必须和操作者配合通电试运行，最后分析故障根 本原因，并做好记录，防止类似事故发生。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 068
陈太平． 宽内圈双列角接触球轴承轴向游隙测量方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２３７－２３９．
摘要：宽内圈双列角接触球轴承内圈比外圈要宽，轴向游隙无法在轴承轴向游隙测量仪Ｘ１９４上测量。针对此问题，介绍了一种新的测量方法，根 椐该类轴承每个型号的外形尺寸设计制造所需测量附件，并对仪器上的凸轮部件进行改造，增加凸轮的有效长度，从而增加了仪器可以测量工件的 宽度，巧妙地解决了此类轴承轴向游隙测量问题。生产实践结果表明这种测量方法准确可靠，操作简单，测量效率高。
关键词：双列角接触球轴承；轴向游隙；轴向游隙测量仪Ｘ１９４
结束语：宽内圈双列角接触轴承的轴向游隙的测量在行业内没有好 的测量方法，甚至有些单位还在用原始的手推法测量，精度低。 针对此问题，本文基于对宽内圈双列角接触轴承和轴向游隙测 量仪Ｘ１９４的分析，提出了一套新的测量方法，该测量方法原 理清晰，测量结果准确，并且测量精度高，示值误差可以精准 到± ０． ００２ ｍｍ，同时测量效率也比原始的手推法高，说明该测 量方法对宽内圈双列角接触轴承的轴向游隙的测量是一套很好 的解决方案。通过生产现场３ 年多的验证，生产出来的产品质 量稳定，得到了客户认可，所以该测量方法可满足批量生产时 测量的需求，并且在轴承行业中具有极大的推广价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 069
吴洪武，邝欲光，杨溢，等． 一种用于焊缝打磨的多功能小型磨挫机头设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２４０－２４２．
摘要：锅炉行业现有直径８５０ ｍｍ、厚度８０ ｍｍ的钢管内侧进行焊缝清根及打磨作业过程中，由于钢管内空间较小，导致自动化磨挫机头无法进 入，只能通过人工手持打磨机完成清根打磨工作，人工打磨作业存在作业环境恶劣、作业质量不高、作业效率低下等诸多问题，急需一款能在直径 ８５０ ｍｍ管内完成自动化作业的小型磨挫机头。通过三维建模对磨挫机头结构进行紧凑设计及优化，并进行了仿真模拟运动，确保磨挫机头尺寸可 以进入该直径管内作业；设计了实时视觉系统，作业过程中可自动识别焊缝位置，作业过程中出现偏差时可自动调整纠偏；设计了砂轮及砂带切换 机构，可根据需要选择砂轮或者砂带作业，一机多功能。该多功能小型磨挫机头实现了直径８５０ ｍｍ管内进行焊缝清根及打磨的全自动化，大大提 高了作业质量及作业效率，达到了预期的设计效果。
关键词：管内焊缝打磨；多功能；小型磨挫机头
结束语：该磨挫机头的研制实现了小管径钢管内焊缝打磨及清根的 全自动化，将操作人员彻底从繁重的劳动中解放出来，大大 提高了工作效率和工作质量；视觉系统的应用，让操作员不 再近距离接触作业过程中的粉尘和烟雾，在远端通过视觉系 统观察即可清晰了解实时工作情况，确保了操作人员的身心 健康；可根据需要进行砂轮／砂带切换的多功能，实现了一机 多用途，不再需要分别配置砂轮磨挫机头和砂带磨挫机头， 降低了设备成本；该设备现场已实际使用半年多，暂未出现 任何故障，作业效率满足了其生产要求，作业质量亦高于预 期，得到客户的好评，达到了预定的设计效果，具有良好的经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 070
陈建邦． 佛山高明氢能源现代有轨电车日常维保探讨［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２４３－２４７．
摘要：氢能是一种清洁能源，被誉为２１世纪最有前途的绿色能源，随着氢燃料电池技术的发展，逐步在城市公共交通方面得到了应用，其中佛山 高明现代有轨电车示范线是以氢能源为动力的有轨电车，于２０１９年１２月成功投入商业运营。阐述了高明氢能源有轨电车项目特点，重点探讨了其 日常维保修程、工艺布局及流程、维保模式及人员配置等，结合现场维保经验提出日常维保过程中氢气防爆要求，最后介绍了维保实施情况并给出 了建议，为行业类似项目提供参考。
关键词：有轨电车；氢燃料电池；日常维保；工艺流程；防爆要求；维保实施
结束语：随着氢能的推广应用，尤其是氢燃料电池技术的发展和进 步，当地政府将大力发展氢能源产业，通过支持氢能源有轨电 车投产应用，带动上下游产业链在当地形成一定的规模效应， 为新一轮的产业升级提供基础。此次佛山高明氢能源有轨电车 项目成功开通运营，为当地氢能产业发展提供了有力支撑，对 当地交通环境的改善发挥了重要作用。本文通过探讨和实施有 轨电车日常检修维保，确保了车辆的安全运营，对氢能源有轨 电车制式地推广应用具有重要的示范意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 071
唐家伟． 浮选机定子骨架的焊接变形控制研究及应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２４８－２５０．
摘要：通过工业试验研究定子骨架的焊接变形，目的是确定简便有效的定子骨架反变形控制量，制定详细的工业生产工艺。研究发现单个叶片底板 预变形量为１７９． ５°时，焊后翼板残余角变形小于０． ０２°，能满足定子骨架焊接技术要求。并确定了焊接工艺参数：焊接电流为２４０ Ａ；焊接电压为 ２２ Ｖ；焊接速度为３５ ｃｍ／ ｍｉｎ；焊接方法采用多层焊接；焊接顺序采用十字对称焊接。此工艺不仅简单方便，而且能够减轻工人劳动强度，提高劳 动效率，降低生产成本，且有利于大规模工业生产，实现工业化技术要求。
关键词：浮选机；定子；焊接变形；研究；应用
结束语：本文研究的目的是为定子骨架的焊接变形寻找一种简便有 效的工业反变形控制方法，制定详细的实际生产工艺，具体结 论如下。（１）通过模拟叶片焊接试验，得出翼板高度超过３００ ｍｍ， 构件纵向焊缝引起的弯曲挠度为ｆ ＝ ０． ００３ ３７ ｍｍ，可以忽略不 计，和叶片试验的结论一致。 （２）Ｔ型角接头焊接试验得出焊缝横向收缩量产生弯曲变 形角度实际值比理论值大约３７． ５％ ，可以指导定子骨架焊接反 变形量的确定。 （３）通过工业试验确定了定子底板反变形角度为１７９． ５°， 主要焊接工艺参数：焊接电流２４０ Ａ，焊接电压２２ Ｖ，焊接速 度３５ ｃｍ／ ｍｉｎ，焊接顺序采用十字对称焊接。 综上所述，该工业试验确定了定子骨架的焊接变形量，确 定了生产工艺，该工艺不仅方法简便、经济合理，而且大大减 轻了焊后调形的劳动强度，提高了工人劳动效率，节约了生产 成本，提高了产品的质量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 072
龙进辉，汪许林． 嵌岩桩钢平台塔机基础在海洋桥梁施工中的技术应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２５１－２５３．
摘要：介绍了一种嵌岩桩钢平台塔机基础，并对嵌岩桩的施工工艺以及钢平台基础的施工工艺及相关的质量控制程序与措施进行了详细地论述。虽 然嵌岩桩施工工艺较复杂且成本较高，但其适用范围广，特别是适用于地质情况与水文情况相对较差的海域和需安装较大型号的塔机等情况。在南 沙红莲大桥的施工中，成功采用了这种嵌岩桩钢平台塔机基础，经验算，该基础各项参数满足安全使用要求。
关键词：嵌岩桩；钢平台；塔机基础；桥梁施工
结束语：随着经济的发展，为缩短经济圈的辐射时间，基础设施建 设力度的加大，越来越多的桥梁正在跨海建设，塔机作为现代 桥梁建设必不可少的垂直运输工具也越来越多矗立在海面之上。 嵌岩桩虽然施工工艺较复杂且成本较高，但适用范围广，特别 是适用于地质情况与水文情况相对较差的海域，嵌岩桩钢平台 塔机基础的应用也必将越来越普遍。因此，工程设计者和建设 者有必要熟练掌握好本文中介绍的塔机的选型、嵌岩桩的施工 工艺以及钢平台基础的施工工艺及相关的质量控制程序与措施 等内容，解决实际应用中的各种技术问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 073
朱剑，聂蕾，宋振坤，等． 航天产品绿色清洗工艺技术应用实践研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２５４－２５６．
摘要：为彻底消除过去航天产品汽油清洗工艺带来的安全和环保隐患，开展绿色清洗技术的应用实践研究。针对航天产品清洗工艺特点及航天制造 企业多品种、小批量的生产组织模式，对绿色清洗技术的适用性进行了充分论证，为此设计了普遍适应性鉴定试验和专项鉴定试验，优选出能够满 足航天产品质量要求的绿色清洗工艺；并通过工艺流程优化，在应用新工艺的同时实现降本增效的目标。绿色清洗技术的推广应用，提升了企业生 产本质安全，其推广经验也为今后更多绿色工艺技术的广泛应用提供借鉴。
关键词：绿色清洗；环保；清洗剂；航天产品
结束语：清洗工艺是保证航天产品质量及性能的重要环节。在分析 航天产品清洗工艺特点及要求的基础上，通过设计普遍适应性 鉴定试验和专项鉴定试验，筛选出能够满足航天产品质量要求 的绿色清洗工艺，并通过工艺流程优化，提高了清洗效率、降 低了人工成本。绿色清洗工艺的应用彻底消除了生产现场因汽 油存储和使用带来的安全隐患，提升了企业本质安全；同时降 低了对操作者身体的危害，减少了对环境的污染，为企业带来 良好社会效益和生态效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 074
李增勇，萧倩美，何秀娟． 建筑夜景照明电气节能设计优化［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２５７－２５９．
摘要：夜景照明是利用各种灯光来塑造城市夜间景观形象的照明，通过合理规划，能够形成和谐美丽的夜景画面，但夜景照明需要使用大量的照明 设备，带来巨大的能耗，不符合节能减排的要求。同时夜景照明还是一项系统工程，其照明的实现需要考虑光源、线路设计、照明方式等因素。因 此，如何兼顾美观性和生态建设需求成为城市夜景照明研究的核心问题。基于此，选择电气施工为切入点，结合施工实践经验，通过案例分析和理 论探讨，研究了电气施工的节能和质量控制要点，结果表明：理论结合实践的方法能有效实现绿色环保，提高电气施工质量。
关键词：城市夜景照明；电气节能；设计方法
结束语：综上所述，从设计构想着手进行城市夜景照明系统的节能 改良，遵从于国家法律规范进行设计方案的构建，通过广泛搜 集居民现实需求与环境风俗影响，对原有构想进行充分完善， 形成有助于城市现代化发展的设计方案。积极采用新型技术与 工艺，确保设计方案得到较好的实现。这需要从业者有着精湛 的设计能力，施工人员有着较高的技术水平，能够采用信息技 术手段对照明情况进行分析，确定各类型灯具的照明效果，以 达到最佳的灯具使用效果；进一步推动整个建筑业的可持续发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 075
卢镇海，车江龙． 摆锤摆臂受力分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２６０－２６３．
摘要：摆臂是摆锤设备非常重要的运动部件和承载结构，常规设计中对摆臂的计算较为简略，一般采用较为保守的方式设计结构，造成了一定的材 料浪费，有时因为对摆臂受力认识不足，为结构设计埋下风险。在已详细分析摆锤运动过程的前提下，得到摆锤运动过程中精确的运动参数，以摆 臂－转盘模型详细计算了运动过程中摆臂的受力。在已知外荷载、摆锤角位移、运动角速度与角加速度的情况下，计算各部分结构的转动惯量，通 过刚体动力学分析，运用刚体的平面运动微分方程，先计算转盘对摆臂的荷载，再分析得到摆臂任一截面的荷载。由每一时刻的运动参数计算可得 摆臂任一截面的荷载谱，为摆锤设备的安全校核提供了更准确的截面荷载，也可作为新设计的参考。
关键词：摆锤；摆臂；受力计算
结束语：本文通过理论分析的方法推导出了摆锤设备摆臂任一截面 荷载的详细计算公式，并给出了２ 质点转盘模型对摆臂根部的 荷载，此转盘模型虽然较为简化，但仍可说明转盘对摆臂荷载 的所有要素。例如，以往计算转盘对摆臂荷载时，粗略地将转 盘重力直接按摆臂径向与切向分解，而当γ较大时，将引起较 大的误差。实际中转盘一般乘客较多，但仍可用本文的方法进 行计算。当考虑主盘自转时，转盘对摆臂有科氏力作用，一般将满载转盘作为均质圆盘计算，所有的科氏力将合称为一个ｙ 向力矩，将此力矩添加到摆臂的计算方程中，即可得到满载情 况下摆臂任一截面的荷载。当转盘乘客为偏载情况时，还应计 算偏载导致的荷载，将此荷载添加到摆臂的计算方程中，即可 得到偏载情况下摆臂任一截面的荷载。本文的计算结果可以为 摆锤的摆臂设计提供更详细的计算参考，提高设计的安全性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 076
劳中建，胡锦炉，钟东文，等． 电动客车电池热管理系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２６４－２６６．
摘要：动力电池作为电动客车的关键装备，对能量密度、充电速度、电池寿命、安全性的要求越来越高，这些要求都对电池使用温度有严格限制， 而电池热管理系统是解决电动客车实际使用问题的有效方法。对国内外电池热管理系统研究进行了分析，提出了一款新电池热管理系统设计方案， 并对控制模块硬件设计及温度控制算法设计进行了详细描述。该方案通过液体冷却方式，同时具备循环加热及制冷能力，根据采集电池包进水温 度，自动选择加热或冷却工作模式，并通过智能温度控制算法，维持动力电池工作在合理的温度范围内，确保动力电池系统性能和使用安全性。实 验结果表明，系统在多种极端工况下仍然可以确保电池正常工作，可有效增强电池系统稳定性、安全性，提升电池寿命。
关键词：客车电池热管理系统；温度控制算法；制冷系统
结束语：在国家碳达峰及碳中和目标的驱动下，纯电动客车应用越 来越广泛，安全及性能问题也越来越受到重视，同时电池热管 理系统也随之发展得越来越快。本文提出的电池热管理系统已 在纯电动客车上批量应用，通过在整车多种极端工况下测试及 验证，动力电池温度均能稳定在最佳工作温度范围内。实验结 果表明，该电池热管理系统设计方案安全有效，通过智能模糊 温度控制算法，能很好地满足系统预期设计效果。该电池热管 理系统结构紧凑、温度控制性能好、成本较低，能有效提升动 力电池系统的性能和安全性，并延长动力电池使用寿命。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 077
符斌，谢悦海，程咏斌． 继电保护装置内部数据自定义保护功能的实现［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２６７－２６９．
摘要：随着电力行业对定制化和可扩展性要求的提高，现代的继电保护装置存在缺乏灵活性的问题越来越突出。针对上述问题，以变电站继电保护 装置保护功能的拓展性为研究对象，基于继电保护装置的内部数据实现自定义保护功能，提出了设计一种比较器、一种可编程修改的逻辑方程和一 种定时器等技术方案，以及提出利用装置自带的比较器和可编程逻辑方程等具体的实现方式。验证了继电保护装置自定义保护功能的可行性，用户 可以根据实际需求自定义继电保护装置中没有实现的保护功能，从而提高继电保护装置功能配置的灵活性和通用性，以最小的成本实现继电保护装 置的功能扩展。
关键词：继电保护；自定义；保护功能
结束语：本文通过逻辑方程结合比较器、定时器和继电保护装置自 带的功能节点，实现了电压无功控制功能，验证了继电保护装 置的自定义保护功能的可行性，用户可以根据实际需求自定义 继电保护装置中没有实现的保护功能，从而提高继电保护装置 功能配置的灵活性和通用性，避免了传统继电保护装置保护功 能配置灵活性差的问题，也避免了采用专门的装置去实现用户 特殊保护功能要求，而需要大大增加投资成本的问题，具有安 全、可靠、经济、有效、实用等特点。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 078
吴镇江． 机械设备状态维修技术分析与应用［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２７０－２７２
摘要：随着中国社会经济的高速发展，生产能力日益提升，在保障生产效率的同时，应当注重对机械设备的维修保养。当前对于机械设备的维修方式 存在年检、事后维保以及计划维修等方式，但其与当前机械设备安全可靠运行的现实需求还存在一定差距。为解决这一问题，提出状态维修技术，其 能够减少停机时间、节约成本、延长设备使用寿命，是现代维修管理体系的重要组成部分。因此主要针对机械设备状态维修技术展开分析，通过阐述 机械设备维修方式以及传统维修技术的缺陷，并提出实施状态维修的应用步骤，旨在为相关机械设备状态维修技术的应用提供借鉴和参考。
关键词：机械设备；状态维修；实施技术；可行性
结束语：综上所述，在现代科技不断发展的背景下，机械设备的运 用日益复杂化和自动化，其精密程度也有较大的提高。为保障 其能够更好地投入生产，保证正常、稳定运行，需要重视其维 修工作。传统维修方式和技术存在停机时间长、耗费人力、物 力大、影响设备的合理使用寿命等问题，因此对其可采用状态 维修技术，通过采用适当的状态监测技术，科学分析和判断故 障的性质、原因、位置、发展趋势等，采取有效的、针对性的 维修手段，对问题零部件进行修理或更换，预防严重事故的发 生，起到预防性作用。同时能够充分解决非计划停产检修、资 源浪费等缺陷，实现机械设备的使用寿命延长、增加经济效益 的优势。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 079
黄永锋，余俊雄，彭湘桂，等． 渤海海域水下软刚臂单点的升级和改进［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２７３－２７６．
摘要：渤海油田某ＦＰＳＯ的单点系泊系统是水下软刚臂单点系泊系统，投产后由于单点结构缺陷和水上、水下轴承的严重问题而进行更换，通过有 限元建模分析及实验室模拟的方法找到单点故障的根本原因。新单点设计对单点水上、水下轴承结构，水下ＹＯＫＥ结构，单点系统载荷传递的结构 等进行了升级，改善老单点存在的问题，延长单点寿命。通过对新单点水下轴承新增加的轴承密封问题进行改进，最终实现单点的安全稳定运行。
关键词：单点水下软刚臂；水上水下轴承；ＹＯＫＥ；密封
结束语：单点系泊系统是油田依托ＦＰＳＯ模式开发的核心装备，单 点系统如果出现问题将影响到全油田的生产。水下软刚臂单点 系泊系统的优势是结构简单、造价低，但结构单薄、载荷传递 复杂、偏载、水下部件维护困难等也是其先天的缺陷。渤海油 田某水下软刚臂单点出现问题后，首次通过发现单点问题及故 障的时间顺序，以单点运动载荷传递方向为主线，分析了内在 联系，识别失效模式；然后通过局部有限元建模分析的方法验 证其设计上的缺陷；再针对结构薄弱点和设计缺陷进行局部升 级；最终在二次投用后对发现的问题再进行改进，实现了单点 系泊系统的稳定运行。由于单点系统的整体结构形式没有改变， 其轴承偏磨、结构震动等缺陷依然存在，需今后在单点的运维 中提高警惕，并继续探寻改进措施。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 080
王义，李元鹏，马如海． 低压开关柜一次触头弹簧断裂典型案例分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２７７－２８０．
摘要：针对触头弹簧断裂问题进行了深入调查、分析和研究，从触头弹簧制造过程追溯了产生问题的原因。对触头弹簧材料选择进行了对比分析、 受力结构进行了理论计算、形状尺寸进行了校对核实；对触头弹簧热处理影响因素进行了重新整理；阐明了影响触头弹簧淬硬性和淬透性的关键因 素，并对热处理过程中零件的核查验收、加热质量控制、淬火介质选择、回火质量控制等事项进行了归纳总结；给出了触头弹簧热处理的工艺参考 数据，制定了触头弹簧的验证要求，并进行了检验验证。结果证明，触头弹簧的设计尺寸、力学性能、热处理硬度等符合设计要求，满足产品技术 性能要求。
关键词：低压开关柜；一次触头；弹簧；热处理
结束语：机械产品的内在质量主要取决于材料和热处理，利用热处 理技术进行金属材料深加工，能够提升金属材料性能和稳定性， 同时提升产品的质量和可靠性。加强热处理的质量管理是保证 质量稳定的前提条件，要减小和控制热处理零件的变形、断裂， 必须从工件的设计、材料的选择入手，合理的结构设计对控制 热处理变形、断裂非常有利；合理的材料选择，可以简化热处 理工艺，降低热处理过程的质量风险，确保零件容易达到预定 的热处理要求，在保证工件硬度要求和产品性能的同时，才能 取得理想的效果。触头弹簧为低压开关柜抽屉一次触头内的关 键零件，弹簧质量的稳定，是保证低压开关柜安全运行的重要 保障；经过系列的验证、检验和规范触头弹簧的热处理工艺触头弹簧的各性能指标均符合设计和使用要求，能够确保产品的安全运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 081
孙建伟，欧焕飞，杜琳娟，等． 含磷添加剂润滑油对风机齿轮箱磨损影响分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２８１－２８３．
摘要：某电力公司不同风电场在同机型、同品牌的齿轮箱中使用的齿轮油分别为Ｌ１－３２０和Ｌ２－３２０两种品牌润滑油，由于两种品牌的齿轮油中极 压－抗磨磷添加剂含量范围不同，通过使用Ｓｐｅｃｔｒｏ油料光谱分析仪测试７０４个在用齿轮油的铁含量。采用磨损铁元素含量一元线性回归方程趋势线 分析法、一段时间内铁元素增加量的可利用小时数磨损铁元素增加量趋势分析法两种统计分析方法进行统计分析，发现使用Ｌ ２－３２０Ｆｅ的齿轮箱磨 损平均值是使用Ｌ １－３２０Ｆｅ的１． ４９倍；使用Ｌ ２－３２０ΔＱＦｅ （铁元素增量／每１００可利用小时数）的平均值是使用Ｌ １－３２０ΔＱＦｅ的１． ９１倍。综合分析 认为，Ｌ １－３２０极压－抗磨性能优于Ｌ ２－３２０。
关键词：润滑油；极压－抗磨磷添加剂；铁含量；风机；齿轮箱
结束语：通过对在用风机齿轮油的监测以及数据统计分析齿轮油中 磨损铁元素的变化，说明不同含量的磷型添加剂的齿轮油表现 出不同的极压－抗磨性能，通过使用Ｓｐｅｃｔｒｏ油料光谱分析仪测 试分析得出Ｌ１－３２０极压－抗磨性能优于Ｌ２－３２０。在风电油液 监测分析中，通过监测磨损铁元素含量，在计算出每１００ 可利 用小时数铁元素增量ΔＱＦｅ，能够反映出风机齿轮箱磨损情况， 从而为风电机组齿轮箱预防维修提供考参依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 082
张钟文． 齿轮箱滑动轴承损坏原因及解决措施［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２８４－２８５．
摘要：齿轮箱是各类动力机械的动能输出部件，滑动轴承是其实现力传递的重要零件。滑动轴承构造简单，经济实惠，已被广泛用于各类动力机 械、传输机械设备、大中型旋转机械上，其运转的平稳性直接影响到齿轮箱以及整个机器设备的使用功能。然而在复杂的工况下，滑动轴承常出现 各种各样的损坏情况，需要予以重视。解析了齿轮箱滑动轴承的结构，分析了滑动轴承的常见损坏现象及原因，包括机械损伤、轴承穴蚀、疲劳点 蚀、合金层腐蚀等，最后提出了一系列解决性措施，旨在促进中国工业制造整体水平的提升。
关键词：齿轮箱；滑动轴承；损坏原因；解决措施
结束语：经上述研究可知，不同机械设备的齿轮箱因实际工况不同， 造成滑动轴承损坏的原因及故障类型也各不一样。在轴承设计 制造时要充分考虑机械设备的使用环境，选择耐高温、耐腐蚀 的材料，并合理设计润滑孔槽；轴承装配时要严格遵照装配工 艺标准，仔细检查零部件确保无残次；加注符合机器负荷的润 滑油脂，考虑油品黏度、油膜表面张力等关键因素，从而提升 滑动轴承的使用性能，延长齿轮箱使用寿命。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 083
何比干． 永磁同步电机转子磁钢退磁产生异响问题分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２８６－２８８．
摘要：作为电梯运行驱动力的永磁同步曳引机，其性能优劣关系到电梯运行的质量。以磁源为核心的磁体如果发生故障，就会严重影响电梯的正常 运行或者产生噪声。通过实例，对永磁同步电机转子磁钢退磁所引起的异响展开了分析。结果表明，永磁同步电机运行时，外壳表面工作时温度偏 高、输出电流偏高都会使曳引机出现异常响声。因此，深入探索研究永磁同步曳引机退磁事故的原因，推广高效节能的永磁体同步牵引，提高电梯 运行的稳定性，具有重要的现实意义。
关键词：永磁同步；电机转子；退磁；问题分析
结束语：综上所述，磁钢是永磁体同步无齿轮电梯曳引机的关键组 成部分。不管磁钢的不可逆退磁是怎样引起的，都会导致磁钢 的磁性能严重地下降，从而发生牵引电机的过电流过热现象。 在本文中，通过电梯异响故障诊断分析，一旦曳引机运行过程 中出现超高的温度、很大的异响声、偏高的输出电流、显现锯 齿状的异常波动，就可以断定为曳引机磁钢片退磁引发的故障， 从而及时判断磁钢失磁现状，进行有效的故障排除，保证电梯 永磁同步电机的正常、高效运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 084
蹇万祥，梁恒，刘细辉． 表孔液压启闭机启门失败原因分析及处理［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２８９－２９１．
摘要：官地表孔液压启闭机系统采用某公司生产的油缸及其配套阀组，近年来，闸门启落过程中多次因双缸行程偏差过大而引发失败，给液压启闭 机正常运行带来较大的安全隐患。分析了表孔液压启闭机由于双缸失步导致启门失败的原因，通过现场多次对比试验，总结得出启门失败的原因， 提出了解决双缸失步的思路与方法，成功地解决了启门失败问题，显著提高了表孔液压系统的稳定性。
关键词：表孔液压系统；启门失败；精准同步
结束语：表孔弧形闸门及液压启闭机系统担负着库区泄洪的主要任务，是主要的防洪设备，保证闸门正常开启关闭，是保证大坝安全，引水发电系统安全的前提。启门失败问题的排查治理， 成功解决了双缸偏差过大导致启门失败的隐患，大大提升了表 孔弧门动作的安全性和稳定性，降低了启门失败的频次，在一定程度上完善了表孔液压系统控制程序，为电厂安全度汛打下 了坚实的基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 085
施海瑞，徐爽，刘立辉，等． 自动气象站常见故障分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２９２－２９４．
摘要：区域站在为当地经济社会发展、增强气象监测手段和提高气象服务能力方面发挥着重要作用，其故障的及时处理关系到历史气象资料的连续 性，并且为气象预警信息及时发布提供及时准确的参考数据。因此，为了解决区域站维修故障难以快速定位的业务难题，通过对ＤＳＤ３型自动气象 站的原理、功能和结构进行详细介绍，总结故障维修处理流程，根据不同的数据缺测情况分析供电、通信、传感器、采集器等各种分系统故障的原 因，提出故障的诊断和维修方法，帮助业务人员提高故障诊断和检修效率，减少故障持续时间，确保区域站正常稳定运行，提高业务运行质量。
关键词：ＤＳＤ３；气象站；故障维修
结束语：本文详细介绍ＤＳＤ３ 型自动气象站的原理、功能和结构， 分析各种故障发生的原因，总结诊断维修方法，帮助维修保障 人员提高业务技能。在进行维修前，应充分分析监控软件数据 信息，判断故障可能的成因，这样才能精准、快速、高效维修 故障站点，减少故障时长，保障业务运行质量。主要故障与排 查方法为： （１）预判为供电故障时，主要从太阳能电池板和电池两方 面进行接线和电压故障排查； （２）预判为通信故障时，主要从环境信号、ＳＩＭ卡和天线 三方面开展故障排查； （３）预判为传感器故障时，当雨量采集有误时，主要从传 感器接线、供电、翻斗位置及传感器是否堵塞四方面开展故障 排查，当温度采集有误时，主要从传感器接线和供电两方面进 行故障排查； （４）预判为采集器故障时，主要从屏显及芯片两方面开展故障排查。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 086
叶耀泉． 佛山地铁车辆轮对大修能力分析与规划［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２９５－２９７．
摘要：围绕地铁车辆轮对大修业务开展模式，对国内其他城市地铁轮对大修业务进行调研，并从生产组织、质量管理、技术自由、成本控制等多角 度全面对比分析轮对自主大修和委外大修的优缺点，得出轮对自主大修优势明显，理应得到推广应用。同时，结合佛山地铁实际情况，从人、财、 物全方位分析佛山地铁轮对自主大修的可行性，并结合维修需求和生产能力对佛山地铁轮对大修业务做出合理规划，为决策轮对大修模式提供充分 理论依据，也为业内其他地铁同行提供有价值的参考。
关键词：轮对大修；自主；委外；可行性；合理规划
结束语：本文紧紧围绕地铁车辆轮对大修业务，充分调研了国内同 行维修模式，深入对比了自主和委外的优缺点，全面分析了佛 山地铁采用自主维修模式的可行性，并根据行业经验、规范标 准，同时结合佛山地铁实际情况，从轮对年大修需求预估和生 产线的年维修能力综合考虑，合理规划了线网轮对大修生产线 的配置方案，为公司在地铁设计和建造期规划以及决策轮对大 修业务提供了有效的理论依据，也为地铁同行在规划轮对大修 模式选择、设备配置、工艺布局、维修需求与生产能力核算等 工作时提供了有价值的参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 087
陆晓． 电气控制系统生产装配与可靠性研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：２９８－３０１．
摘要：电气控制系统的可靠运行是保证现代化装备可靠工作的前提条件，高质量的电气生产装配工作是实现电气控制系统可靠运行的有力保障。重 点分析了电气控制系统生产装配过程中，影响电气产品质量的常见问题，如接触器接线端导线接触不良、打火，电连接器及接线端子排问题等，提 出应注意的事项和特殊情况处理方法。针对这些影响电气产品质量的问题，提出了具体的解决方案，并列举了典型异常接线的现象，证明了电气生 产装配细节的处理对电气控制设备的可靠运行都起着关键的作用。
关键词：电气控制；生产装配；可靠性
结束语：本文重点分析了影响电气产品质量的常见问题，接触器接 线端导线接触不良、打火，电连接器及接线端子排的问题，总 结了这些问题产生的主要原因，并针对这些影响电气产品质量 的问题，提出了具体的解决方案。 由此证明，无论是电气控制设备的设计、生产环节，还是 安装、调试等环节，细节的处理对电气控制设备的可靠运行 都起着关键的作用。只有熟练掌握所需技术的一流技术人员， 才能生产出一流、高可靠性的产品。高可靠性的电气控制系 统是保障自动化、智能化现代装备高效率、可靠性运行的基础。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 088
饶雷． 自由塔双电机同步提升控制的实现与失效风险分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：３０２－３０４．
摘要：在游乐设备多电机提升应用中，自由塔项目对电机的同步性要求比较高。自由塔是一种飞行塔类的游乐设备，是由左右两台提升电机同步驱 动牵引左右吊点的钢丝绳来提升座舱，属于多电机提升应用。该设备要求两台提升电机的提升速度必须同步，否则座舱会倾斜导致设备保护停机， 影响设备的运行与乘客的安全。提出一种双闭环控制系统，实现了自由塔双电机提升的同步控制，并对其中的关键部件进行失效风险分析，确保自 由塔设备提升的安全运行。对同类型多电机提升的同步提升控制设计有很好的参考意义。
关键词：自由塔；速度同步；双闭环
结束语：本文通过对自由塔的结构以及工作特性的描述，根据提升 架提升过程中左右吊点位移差不能超过８０ ｍｍ的双电机提升的 速度同步控制要求，提出了由速度环和位移环构成的双闭环控 制调节系统，该系统实现了提升架提升过程中左右吊点位移差 在２０ ｍｍ以内的控制效果，满足设备控制要求。文中对双闭环 控制调节系统设计的具体实现进行了说明，并对控制系统关键 部件进行了失效风险分析，有效提高设备运行的可靠性和安全 性；对采用多电机提升游乐设备的提升同步控制上提供了有效 的控制方案，具有实用参考意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 089
马尚祯． 煤矿风井防爆门动态响应特性及结构优化分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：３０５－３０７．
摘要：煤矿风井防爆门是保护煤矿主通风机安全的重要设备，但目前中国的煤矿风井防爆门存在严重的缺陷和安全隐患，影响了煤矿的安全生产及 人员安全。针对煤矿风井防爆门在爆炸压力冲击波作用下容易变形的问题，设计了双开式防爆门，利用ＦＬＵＥＮＴ软件对瓦斯爆炸流场进行数值模 拟，分析防爆门在瓦斯爆炸冲击波作用下的安全可靠性，获得了不同时刻防爆门上的压力分布及其动态响应规律，并将不同时刻压力载荷导入 ＡＮＳＹＳ受力分析软件，进而对防爆门进行动态非线性压力作用下的应力及变形计算，得到了防爆门应力分布，在此基础上进行了结构优化，材料 强度校核结果显示优化效果较好。
关键词：风井；防爆门；动态响应；瓦斯爆炸；结构优化
结束语：本文针对煤矿风井防爆门在煤矿发生爆炸时，在强大的爆 炸压力冲击波作用下，易发生变形甚至损坏的问题，采用了调 查分析、数值模拟、理论分析与计算相结合的方法，通过数值 模拟分析防爆门的强度及结构，在此基础上，对防爆门现有结 构进行了优化和强度校核［１１］。 （１）在防爆门结构设计基础上，利用ＦＬＵＥＮＴ软件对瓦斯 爆炸流场进行数值模拟，获得了不同时刻防爆门上的压力分布 及其动态响应规律。 （２）将不同时刻压力载荷导入ＡＮＳＹＳ 受力分析软件，进 而对防爆门进行动态受力分析，得到了防爆门应力分布，在此 基础上进行了结构优化，材料强度校核结果显示优化效果较好。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 090
曾令宝，王仁，李正绪． 大容量三相发电机变压器低压引线方案选择［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：３０８－３１１．
摘要：为了减小大容量三相发电机变压器漏磁场在低压引线里引起的涡流损耗，提出了多根并联铜排连接、多根并联ＣＴＣ导线连接２种不同的低压 引线设计方案。使用工程制图软件对实际产品的２种方案分别三维建模，通过ＭａｇＮｅｔ电磁仿真软件进行磁场的有限元分析，模拟算出２种方案低 压引线各区域的漏磁，并根据漏磁最终计算出引线各处的涡流损耗。模拟和计算结果表明，２种引线设计方案均是可行的，只是多根并联ＣＴＣ导线 连接产生的涡流损耗远小于多根并联铜排连接产生的涡流损耗，实际应用中需根据低压引线损耗的裕度选择合适的方案。
关键词：发电机变压器；低压引线；大电流；涡流损耗
结束语：本文通过工程制图软件对低压引线设计的２ 种方案分别进 行三维建模，采用ＭａｇＮｅｔ电磁仿真软件进行磁场的有限元分 析，在相同漏磁场的条件下，计算出２ 种不同方案低压引线的 涡流损耗，并加以对比，可以很清晰地看出使用多根并联ＣＴＣ 导线的损耗远小于多根并联铜排的损耗。大容量发电机变压器 为减小漏磁产生的损耗，除绕组使用ＣＴＣ导线、增加油箱夹件 的屏蔽等措施外，设法减小低压引线的附加损耗也是减小总损 耗的重要手段，采用ＣＴＣ导线作为低压引线正是一种比较好的 方法。但是由于ＣＴＣ导线的硬度和刚度均弱于铜排，使用多根并 联ＣＴＣ导线时引线的夹持、固定以及制作安装都会较铜排复 杂，材料成本和生产成本也会相应增加，因此在设计低压引线 时，需进行综合考虑和对比，选择合适和经济的方案。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 091
张斌，张明． 绝缘电缆产品检测方法探讨［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：３１２－３１５．
摘要：绝缘电缆广泛应用于社会生产、公共设施建设及日常生活等众多产业领域，绝缘电缆行业在社会经济中占有极其重要的地位。在实际应用中 因绝缘电缆质量问题引发的安全事故时有发生，给社会生产、公共设施及人身财产安全带来安全隐患，需要依据国家标准，采用适宜的科学方法， 对电线电缆产品质量进行检测控制。梳理了绝缘电缆的类别，系统地阐述了布线用额定电压４５０ ／ ７５０ Ｖ及以下绝缘电缆主要检测项目及检验方法， 以及各项目所依据的国家检测标准。结合检测报告与工作实践对绝缘电缆中应用广泛的聚氯乙烯绝缘电缆的检测技术进行了较详实的说明，就现行 标准所规定的检测技术要求和方法进行了探讨，具有较强的实用性和可操作性，可为广大消费者及电缆生产企业的质检人员提供借鉴参考。
关键词：绝缘电缆；检测项目；检测方法；检测技
结束语：综上所述，绝缘电缆是涉及国计民生的重要工业产品，具有应用广泛、量大面广及类型多的特点，如何利用简便、科学 有效的标准检测方法对其进行各相关性能指标的质量检测、根 据所需作出正确选择并安全使用，将直接影响着工程质量和用 户满意度。本文通过对绝缘电缆产品检测方法的探讨，使得广 大用户消费者、产品质量检验人员能够系统地了解绝缘电缆产 品相关国家标准所规定的性能项目及其相关检验方法标准，并 能根据实际需要，合理送检产品和确定检验项目；适时进行绝 缘电缆产品的检测，确保所选择使用的绝缘电缆质量合格，保 障社会生活和社会生产过程中用电设施和相关人员的用电安全。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 08. 092
张远威． 分体式空调装配间隙的管控优化设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０８）：３１６－３１８．
摘要：时尚精美的外观是当下各大空调企业打造精品的必备条件，而装配间隙则是影响精美外观的一大重要因素。针对空调企业在制造过程中存在的装配间隙问题，通过对传统空调分体内机零部件的固定，以及装配方式等制造工艺、部件结构和包装方式等方面进行对比研究分析，提出了一种卡扣叠加小倒扣形式的装配结构。经过实验以及实际制造验证，这种新的装配结构具备较好的结构稳定性以及有效性。此外，结合实际设计、制造、仓储等情况，对装配间隙制订了一系列的管控措施。通过某空调企业的实际制造结果表明，新型卡扣叠加小倒扣式的装配结构结合管控措施，可大大减少企业制造过程中的异常停线问题，空调产品的制造效率和产品品质都得到了较好的提升。
关键词：分体内机；装配间隙；结构；工艺
结束语：本文遵循从实践中来，到实践中去的改造思路，通过分析 结构、工艺、装配方面的特点，对装配间隙的大小及均匀性进行研究，提出了一种带小倒扣的装配结构，对空调企业使用的现有装配结构进行改造优化，同时从设计、制造、物流、仓储 等环节制订管控措施。这些措施的应用，为实现生产的自动化 提供了基础保障，具有品质稳定可靠的优点。而在生产控制方面也存在一定的不确定性，这就需要倒逼设计环节从精益设计 角度出发，做好结构上防呆，不断提高产品可制造性水平。