设计一种微型高精度双轴定位装置，主要用于模拟回转、俯仰两个方向的运动姿态。介绍该装置的技术指标、结构组成、控制系统和安全保护机制，该装置具有体积小，承载大，回转、俯仰双轴定位，可精准控制等特点。该装置的研制，可为飞机雷达散射截面相关领域的深入研究，提供基础保障。
由仿生学引出的多关节、模块化结构等概念广泛应用于工业设计领域，而在搜救领域，相关技术仍存在较大缺口，在灾难面前，人工搜救的效率受到天气、环境等因素的影响波动较大，在此背景下，利用仿生技术设计一款仿生蛇形搜救机器人，在蛇身结构模块化的基础上，将履带驱动与以锥齿传动为基础的仿蛇无肢运动相结合，达到装置运动灵活性与效率的统一，同时可根据不同的环境来进行模块化装配。该装置可广泛应用于灾后救援、工业探测、军事侦察等领域。
提出一种竖向掘进机用混凝土泵送喷射系统，该系统主要包括混凝土输送泵和喷射机械手，通过PLC和无线遥控器组成的控制系统，能够实现混凝土泵送喷射无线自动化操作，能够安全高效地实现竖向掘进机在掘进中的井壁衬砌支护，大幅度减少人工劳动强度，提高衬砌支护效率。
内燃叉车膨胀水箱的作用在于调节发动机水箱流量，为冷却液随温度变化发生体积涨缩提供必备空间。现有膨胀水箱无法很好地实现气液分离的功能，严重影响冷却系统换热性能。为提高发动机及传动系统动力性能和延长密封元件使用寿命，解决冷却系统有效除气的问题，研发设计一种带内置除气功能的膨胀水箱。分析除气式膨胀水箱的结构组成，研究其基本造型与工作过程，确定膨胀水箱在发动机工作过程中的除气方案。
针对现有风电齿轮箱状态监测与故障诊断产品的不足，提出并实现一种基于Python的低成本且具有良好生态，能够方便地集成最新监测与智能诊断方法的风电齿轮箱远程状态监测系统的设计方案。论述该系统的拓扑结构、现场节点设计及布置、组网方式、采样策略以及数据库设计，并对开发成功的系统进行试验验证。试验结果表明，系统能够可靠、稳定地运行，具有广泛的工程实用价值。
通过对大型循环水泵主轴（材质为双相钢022Cr22Ni5Mo3N）进行超声波探伤，从检测标准、工艺规程方面进行分析，确定大型循环水泵主轴超声波探伤的扫查方式和探伤灵敏度要求，同时对不同缺陷的判定和评定进行分析，并提出在大型循环水泵主轴检测过程中应注意的事项，对大型循环水泵主轴超声波探伤提出工艺改进建议，有利于提升大型循环水泵主轴产品质量。
以工程机械液压缸静密封常用的丁腈橡胶O形圈为研究对象，利用高能脉冲电弧技术在O形圈表面沉积类金刚石薄膜（DLC），并对镀膜和未镀膜O形圈进行摩擦磨损测试和脉冲台架试验。试验结果表明：类金刚石镀膜可以降低O形圈表面的摩擦系数62.5%,75万次脉冲试验后，装有未镀膜O形圈的液压缸发生渗油，装有镀膜O形圈的液压缸未发生泄漏，镀膜O形圈磨损质量损失仅为未镀膜O形圈的1/3。研究结果表明，采用高能脉冲电弧技术制备类金刚石薄膜能够提升液压缸O形圈的耐磨性和使用寿命。
当负载发生突变时，减压阀阀芯将做振荡运动，从而影响系统压力。而阀芯质量、弹簧刚度和阻尼系数均可能会影响减压阀阀芯的响应。在定值减压阀的结构及原理的基础上，建立阀芯运动微分方程，得到系统的传递函数。利用MATLAB分析在单位阶跃信号作用下，减压阀阀芯质量、弹簧刚度以及阻尼系数等参数对系统响应的影响，最后通过AMESim中的HCD液压元件库和机械库对定值减压阀进行建模，仿真阀芯运动过程，得到负载阶跃变化条件下阀芯的响应曲线，从而验证模型准确性，为减压阀的工程设计提供了依据。
为制定挖掘机驾驶室振动疲劳耐久试验的试验条件，以某挖掘机为研究对象，统计其典型用户工况类型和占比，并进行驾驶室的载荷采集。对载荷数据进行检验、归类和分离后，分别计算得到随机和冲击信号的功率谱和冲击响应谱。针对驾驶室区域内不同位置的谱线，采用95/50标准容许极限统计方法进行统计，平滑容许极限曲线后，生成规范化的测试标准。利用逆能定律失效模型，进行加速试验的试验谱定制和时间换算。随机振动试验和冲击试验结果表明，所采用的载荷谱定制和加速试验方法充分考虑了挖掘机实际载荷特性和载荷时间分布，能够更符合实际地复现驾驶室真实情况下的载荷。
为了提高驾驶员作业效率、实现全地形步履式底盘姿态自适应调整的功能，提出一种动力学数值模拟的方法，完成液压控制步履式底盘的动力学建模，在RecurDyn中建立底盘结构间的约束以及斜坡路面，进行坡道上行驶的动力学计算分析；对底盘进行静态以及动态稳定性分析，得出底盘质心位置调整方法；通过联合仿真的方法，建立模糊PID控制器对机械底盘的倾角进行自适应控制。分析结果表明：模糊PID控制策略可以控制机械底盘完成姿态自适应调整功能，增加了驾驶员乘坐舒适性、驾驶安全感以及整机行驶和作业时的稳定性。
为了改善车辆悬架的舒适性，针对四自由度1/2车身主动悬架模型设计PID控制器，提出用一种改进粒子群算法来调节PID控制器。该算法采用非线性权重和线性学习因子分别代替标准粒子群算法中的线性权重和固定学习因子，并引入变异的粒子，以提高标准粒子群算法的求解精度。为验证算法的有效性，建立B级随机路面和凸包路面模型，通过仿真比较改进前后的粒子群算法优化后悬架的各项性能指标，发现改进后主动悬架的质心垂向加速度降低了34.4%，前悬架动行程降低了3.1%。
隧道和巷道掘进过程中均需要对顶板和侧帮进行锚杆支护，因此锚杆支护的能效对巷道掘进安全与效率产生重要影响。针对锚杆钻机冲击钻孔中存在频繁卡钻、钻头磨损严重、效率低等问题，采用交互式正交试验和正交回归分析方法，对钻进系统工作参数及其交互作用进行高效冲击凿岩试验，并对影响钻进速度的主要工作参数进行回归正交分析，得到并验证钻进速度与主要工作参数的回归公式，探究工作参数对冲击凿岩效率影响以及岩石破碎效果与冲击设备工作参数的回归关系。研究结果表明，锚杆钻机冲击凿岩参数对破岩效率影响显著性顺序依次为：冲击功率>推进力>转速>冲击功率和推进力交互作用>冲击功率和转速交互作用>转速和推进力交互作用；同时，冲击功率对钻进速度有显著影响，推进力对钻进速度有一定影响，而转速、冲击功率和推进力交互作用、冲击功率和转速交互作用、转速和推进力交互作用等在其水平范围内影响不明显。
以提高正铲液压挖掘机水平推压性能，简化驾驶员操作为目的，对带水平辅助液压缸（自动调平推压机构）的某超大型正铲液压挖掘机工作装置进行优化设计。将水平推压性能指标，即铲斗齿尖竖直方向位移变化量和切削后角变化量设为目标，选取和优化变量并确立约束条件，利用多目标遗传算法对正铲液压挖掘机工作装置进行优化设计，通过TOPSIS法筛选出期望最优解。对优化方案进行Adams仿真分析，仿真结果表明，推压轨迹接近理想水平，铲斗切削后角变化小，自动调平推压机构能够实现动臂液压缸和辅助液压缸闭合回路。
介绍异形燃油箱翻转传送机构的工作原理，运用解析法列出机构的运动方程，利用虚拟样机软件模拟机构的运动过程并得到各项关键参数。应用有限元分析软件对翻转机构的关键部件进行静力学分析和模态分析，验证机构设计的合理性，并得出发生共振的频率及区域。
为解决军用机场跑道现有除胶设备存在的各种问题，创新性提出一种搭载激光清洗装置的新型无人除胶车和路径跟踪改进算法。运用无人智能通用平台一体化设计技术、多传感器导航和定位技术、激光清洗等技术，提高作业质量，优化作业流程，显著提升装备保障效能。为提高无人除胶车在固定机场作业路线下的跟踪精度和作业效率，提出一种基于四轮转向模型的纯追踪改进算法。以加装组合惯导的四轮转向线控底盘为试验平台，当行驶速度为0.5 m/s时，最大跟踪误差为0.156 m；最小跟踪误差为0.04 m。仿真验证和实车测试结果表明，改进算法能够有效提高无人除胶车直线和转弯行驶精度。
为解决带式输送机采用传统人工检测故障效率低等问题，设计一种适用于井下输送机故障自动巡检机器人系统。针对轨道面附煤泥导致驱动轮卡死，在坡度较大的轨道下发生打滑的问题，设计一种四轮驱动、两轮导向的轨道式驱动系统；轨道式巡检机器人的结构主要包括通信模块、传感器模块及定位模块；通过对巡检机器人受力分析确定电池、电机型号，再利用SolidWorks软件建立巡检机器人的三维模型；针对巡检机器人的数据采集传输，以及在井下工作的控制流程；利用ANSYS软件对轨道和机架进行有限元分析，再对巡检机器人进行模态分析，查看不同振动频率下偏移情况，仿真结果表明，巡检轨道与机器人本体的应力小于许用应力，且能够平稳地检测输送机的故障；最后利用ADAMS软件通过控制转速和转矩两种方式对巡检机器人进行动力学分析，得出巡检机器人可以进行无障碍水平和爬坡运动的结论。
针对现有关于四轮滑移转向机器人的滑移转向功率、滑移转向半径、滑移转向角速度的研究结论和实际情况有比较大的出入问题，依据对机器人滑移转向现象的实际观察和理论计算，应用系统仿真软件AMESim进行仿真模拟，发现理论计算结果和AMESim模拟仿真结果高度一致，并得出滑移转向功率、滑移转向角速度与左右轮速比成正比，滑移转向半径与1/（1-k）(k为左右轮速比）成正比的结论；给出在原地回转的特殊情况下电机功率、输出轴转矩及车身回转角速度的计算式。
分析混凝土泵送产品清洗搅拌冷却系统水泵使用效果不佳、搅拌无力、冷却系统复杂等一系列使用过程中的问题，提出一套性能更优、集成化程度更高且成本更低的清洗搅拌冷却系统方案。介绍清洗搅拌冷却系统工作原理的改进、阀块及元件的设计及参数的优化；现场试验确认方案可行，市场使用效果良好，基于此完成混凝土泵送产品清洗搅拌冷却系统的优化设计，系统性能指标得到明显改善。
针对某大型设备检修吊装作业过程中存在的限制性因素等，考虑现场设备规格、作业工况和受载情况等，以22 500 Nm3/h制氧机组空气压缩机主电机为对象，设计制作了一种吊装用平衡梁专用工具，并论述其设计思路、设计过程和制作材料等。利用SolidWorks软件建立平衡梁三维模型，将建立的1∶1三维模型导入Abaqus工程模拟有限元分析软件，建立平衡梁有限元模型，对其施加载荷，进行位移变形和应力分析校核，充分验证平衡梁设计的安全性与可靠性。确认满足吊装作业要求，就地取材加工制作吊装平衡梁后应用于现场，经济、安全、高效地协助完成了现场空分设备吊装作业，这一结果表明该吊装平衡梁具备一定的应用价值，可为其他大型设备的吊装作业提供参考。
拨叉是变速器的重要组成部分，起到拨动变速器齿轮的作用，其强度性能严重影响着驾驶的平顺性和安全性。某型高速挖掘机在使用过程中出现拨叉断裂失效故障。基于MSC-NASTRAN对变速器拨叉进行强度分析，结果表明，峰值应力为329 MPa，峰值应变为0.003 01 mm。出现峰值应力的薄弱部位位于拨叉根部，而峰值应力高于许用应力。结合材料的许用安全系数，对该拨叉进行结构优化，将薄弱部位进行加厚处理，增强峰值应力部位的强度，在循环应力的作用下减小应变，以降低断裂的可能性。优化后再次进行强度分析，优化后拨叉峰值应力为176 MPa，降低了约47%；峰值应变为0.001 82 mm，降低了约40%；大大降低了断裂失效的可能性，满足使用要求，提高了行驶的安全性。优化后的拨叉在后续的装机测试中没有出现各类失效现象。
为了使铁路货运向高速重载方向发展，需要在货车上安装发电装置以配备相应的安全检查系统。双凸极电机作为一种构造简单、适应各种恶劣环境的高性价比电机，十分适合应用于铁路货车供电。分析铁路货运过程中的用电需求，根据用电需求确定双凸极电机的主要性能要求，并依据公式法和经验法对电机的关键参数进行设计，再利用ANS YS Ma xwe ll软件对电机进行建模和仿真分析，分析电机的磁力线分布、三相感应电动势等关键参数。最后利用Ma xwe ll和S implore r联合仿真，分析发电机外接整流电路后的输出电压，以及不同转速下达到额定输出电压所需要的励磁电流大小，为后续双凸极电机恒压控制系统的设计提供了数据依据。仿真结果表明所设计的双凸极发电机能够满足货车运行过程中的用电需求。
钢卷拆捆是钢卷进入下一工序或使用前的必备工序，剪切机构是拆捆装备的核心机构，其性能直接影响拆捆效果。对剪切机构进行参数化建模和运动分析，得到剪切机构的运动规律，并以剪切速度为目标函数，以剪切力为约束条件，对工作角度和杆长进行了优化，得到最佳工作角度和最优杆长参数。研究结果可以提升拆捆机构的综合性能，并为拆捆装备结构设计提供理论参考。
采用光纤激光器在AZ91D镁合金表面熔覆制备Al2O3陶瓷涂层，通过宏观形貌观察、显微硬度测量和室温干滑动摩擦试验，结果表明，在较优的激光熔覆工艺参数下可获得表面较为光滑平整的熔覆层，相较于基体，Al_2O_3陶瓷涂层的显微硬度值提高约23倍，磨损质量和摩擦系数分别下降约75.9%和33.3%，所制备的陶瓷涂层可以显著提高镁合金基材的表面耐磨性能。
由于标准、图纸和工艺对零件加工面要求可不涂漆，导致出现工程机械零件加工表面涂装设计与实际不符，工艺流程不合理，装机后补涂缺少涂装工艺和涂层质量差等问题。为此，从工艺、设计等方面对工程机械加工面进行分类，并对密封面、摩擦面、紧配合面、高精度配合面等不同种类加工面是否涂装进行了分析，从而明确对加工面是否喷漆。最后对机械加工面喷漆的图纸设计、工艺流程以及涂装工艺等进行了探讨。
分析常用摆动支腿限位装置的工作原理及存在的问题，针对这些问题提出一种液压式全自动限位装置。介绍该限位装置的工作原理，并对其结构、主要参数及相关液压系统进行设计、计算及性能验证。此方案在支腿摆动液压缸上增设一套液压式全自动限位装置，从根本上解决了支腿锁不上、锁不牢等问题，并且可以实现自动控制，有效地提高了限位装置的可靠性和自动化程度，操作更为高效和智能化，可进一步缩短作业准备时间，提高施工效率。
随着我国高铁隧道的建设步伐加快，新奥法作为常用的隧道施工方法，其工序中的隧道二次衬砌是隧道施工中的进度、质量关键控制点。在隧道二次衬砌施工中，智能布料减人力、提工效、提质量的特性为施工方所青睐。通过与溜槽布料方式及单管路布料方式的对比，对智能布料系统进行了研究与设计，采用多管路带压注浆+智能监测与控制的方式，解决了布料施工中人力劳动密集、操作复杂、注浆质效差等痛点，适应了我国隧道建设减员增效的发展方向。
因为环保的持续治理，圆形煤场堆取料机将成为电厂、码头、矿山和化工等行业散装物料输送的主流设备，许多施工单位没有安装经验。通过介绍圆形煤场堆取料机的安装过程和注意事项，了解悬臂式堆取料机总装工艺流程、安装方法和质量要求，可以让施工单位加深了解、快速成长，补充知识盲区。针对行业施工中的不足，提出一种施工方法，以供行业借鉴。
破碎设备是碎石、制砂、粉磨等工艺中不可缺少的部分。当前市场上破碎设备种类众多，各类破碎设备因其独特的结构特性，对物料破碎的效果不尽相同。破碎设备作为重点核心设备，对骨料生产线有着关键性的作用与意义。通过分析、探讨颚式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机等市场上常见的破碎设备的结构组成、工作原理以及工艺选型应用场景，总结不同破碎设备在物料适用性、产品粒形质量、运行维护等方面的差异。最后，给出不同破碎设备的选型参考建议。
传统游梁式抽油机平均用电效率小于30%，且冲程冲次不易调整。为解决以上问题，液压型抽油机从构型和控制系统得到了较多的研究和应用，达到了降低能耗、冲程冲次可调的效果，但也存在一些技术问题。对不同构型液压抽油机的原理、特点及应用进行分类分析，明确飞轮储能和蓄能器储能技术对降低能耗的关键作用，并对系统控制进行论述。通过分析和对比，结合我国大部分油田中后期开采的大背景，总结液压型抽油机的应用优势，并提出通过蓄能装置的合理设置、一机双井与多源型机型的开发可以实现液压抽油机节能增效的技术方向。
绞刀液压马达作为绞吸式挖泥船的关键性设备，对船舶的生产率影响非常大。绞刀马达液压系统设计、使用、维护不当，容易导致马达损坏。介绍赫格隆MB2400型液压马达的结构及工作原理，分析马达背压不足的原因，并针对性地提出了改进措施。总结马达常见故障原因及故障处理方法，并提出绞刀马达在日常维护保养中的注意事项，以延长马达使用寿命，减少故障。
挖掘机的油门跳挡现象是常见故障，突然的速度变化给驾驶员带来很大麻烦，还会使周围车辆、环境等受到破坏。从电气原理方面详细分析故障产生的原因，从电气设计入手，消除故障产生的根源，提升机器的可靠性。
为了提高企业设备和员工效率，采用快速换模（SMED）技术和PDCA的方法为指导思想，以某公司柔性注塑车间为案例进行研究，通过对换模时间流程数据分析，对车间生产线的流程整体优化。研究结果显示，L5生产线通过实行双人并行作业，前后门往返减少为1次，减少移动距离50 m，换模时间从120 min减少到56 min，降低比率达到53.3%，大大提高了设备和员工效率，增加了企业的竞争力和生产效率。
基于鱼类游动方式的特点，将鱼类的游动方式和我国水泡鱼相结合用于水上救援装备，以代替以往以螺旋桨为推动的救援装备。该装备采用鲹科结合月牙形尾鳍推动（Body and/or Caudal Fin propulsion,BCF）装置和眼部充气救援气囊装置，该推动（BCF）在鱼体后1/3处，只通过尾部产生推力和反卡门涡街的尾涡，对装备产生向前的推力。仿生鱼在游动中，鱼鳍采用简谐振动的曲柄滑块机构带动齿条齿轮的空间摆杆结合式运动，提供动力和改变方向。之后建立仿真三维模型做出样机，并在尾部采用密封圈和聚四氟乙烯填料组合密封。该装备因有良好的推动性能和灵活性，在水上救援、海洋探测等研究上有广泛的应用前景。
针对现有沙漠生态修复机械功能单一，植树成活率低的问题，设计一款小型多功能沙漠生态修复小车。该小车集绑绳维护、肥料配比、种树填土和设置草方格沙障等4大功能于一体。控制系统中，树莓派作为上位机，基于图像识别算法，Arduino UNO作为下位机，解析数据并控制电机运转，实现小车自主定位导航。利用ANSYS对核心部件进行有限元分析，确保其满足强度、刚度要求，保证小车运行的安全性与可靠性。样机运行结果表明该小车机械结构合理，自动化程度高，有助于提高沙漠地区植树效率及成活率。
为了实现新疆等西北地区防风固沙智能化、机械化，结合新疆地区防风固沙的实际情况及存在的问题，提出并研制一种智能防风固沙机器人，该装置能够实现草方格的智能铺设，通过控制中央处理器实现草方格铺设机器人与物料补给机器人之间的物料供给，自动巡航定位，能够有效防止土地荒漠化进一步扩散，具有一定的社会价值。
针对目前医院护士人手严重不足和人工换瓶工作量大的问题，提出一种吊瓶自动更换装置。通过分析人工换瓶动作特点，将人工换瓶动作合理分解为4个动作，对这4个动作进行详细分析并依此设计出装置的主要机械结构。该装置可在就医高峰期有效地解决护士人手不足和换瓶工作量大的问题，提高医院基础输液工作的效率，具有较高的实用价值。
期刊名称：工程机械
英文名称：
Construction Machinery and Equipment 创刊时间：1964年 主管及主办单位：
天津工程机械研究院有限公司 出版周期：月刊，每月10日出版 电话：022-26899851 投稿邮箱：cme@cm518.com 国内刊号：CN 12-1328/TH
国际刊号：ISSN 1000-1212
第二、三届国家期刊奖获奖期刊
中国期刊方阵双奖期刊
全国首届优秀科技期刊一等奖期刊
EBSCO 数据库收录
期刊名称：工程机械