为解决传统箱体拆垛机器人识别效率低的问题，提出箱体智能识别定位与引导方法。该方法在无人工干预的情况下，通过机器人视觉引导系统自动识别并定位箱体，通过智能引导技术完成对箱体的智能拆垛任务，并选用基于掩码区域卷积神经网络（Mask Region Convolutional Neural Network,Mask RCNN）对箱体进行识别定位。经大量试验验证，基于掩码区域卷积神经网络的方法泛化性能较好，对遮挡情况下的箱体也有较好的检测效果，检测精度可达97.3%，定位误差在0.1 mm左右，耗时为0.1 s/幅，不仅提高了工作效率，还节约了时间成本和人工成本。
针对传统压路机控制系统因具有液压系统控制器和发动机控制器而存在的两个控制器之间通信节点多，成本高且有干扰风险的不足，提出一种集成式液压控制系统。集成式液压控制系统取消了液压系统控制器HCU，采用发动机控制器ECU同时控制液压系统和发动机电控系统，在节约成本的同时增强了CAN网络的抗干扰能力。以SR26型压路机为例，介绍集成式液压控制系统的控制策略，同时对压路机行走系统和振动系统的响应性和稳定性等性能指标进行实车测试。测试结果表明，采用集成式液压控制系统的压路机能够满足用户的使用要求。
为高效清理沙滩垃圾，根据沙滩垃圾污染调研情况，设计一款基于视觉的小型移动式垃圾清理分类装置，主要介绍沙滩垃圾分类模块的设计，通过卷积神经网络模型来识别垃圾类型，实现对沙滩垃圾的分类。试验结果表明，对细分的6类垃圾的识别准确度可达到90%，精准识别垃圾后再采用机械臂系统实现对沙滩垃圾的分拣工作。所设计的小型移动式沙滩垃圾分类装置能够达到对沙滩垃圾的清理与分类，且采用太阳能电池板清洁能源供电，为沙滩垃圾清理分类设备向集成化与智能化转型提供新思路。
桁架式臂架是门座起重机（简称门座机）重要的承载部件，也是整个门座机结构整体强度较薄弱的位置。其结构和受力情况都较为复杂，受力分析与计算难度较大。臂架的结构设计与整体力学性能往往决定着整机的设计质量，是整个门座机设计的重点与难点。基于有限元分析理论，在一种新型门座机研发过程中，采用ANSYS参数化设计语言APDL建立门座机臂架结构参数化有限元模型。根据门座机实际工况，对臂架进行静力学与模态仿真分析，得到4种典型工况下的臂节应力应变分布云图和固有频率及振型特征，依据分析结果，提出整个臂架结构的改进建议。较传统解析法设计方法，有限元分析方法提高了设计效率，增强了设计的整体性与系统性，其理论和实践成果为类似结构的设计提供了借鉴经验。
为研究在黏土环境中，挖泥船的绞刀转速和横移速度对黏土挖掘的影响，考虑黏土-水泥浆流变特性，引用Herschel-Bulkley非牛顿体模型，使用流体力学分析软件ANSYS CFX，对绞刀黏土挖掘过程的流场以及绞刀性能进行数值预测，得到绞刀在挖掘黏土过程中绞刀黏土体积分数变化情况。结果表明，Herschel-Bulkley非牛顿体模型较为有效地表现了黏土不易混合为均质流体、结块、沉积等特性；分析不同施工工艺下的绞刀性能，发现绞刀在横移速度0.25 m/s、转速30 m/s时，吸口平均浓度最高，体积分数可达31.8%，但考虑能耗因素，横移速度0.25 m/s、转速25 m/s的施工参数下，比能耗最低，更具备经济性。
三臂凿岩台车以钻孔效率及自动化程度高等优势被广泛应用于隧道机械化施工中。凿岩台车钻臂的寻孔移位过程由台车司机操作完成，实现钻孔路径的最优化是充分发挥凿岩台车作业效率的基础。现有算法存在着收敛速度慢及易陷入局部最优等问题。为此，从动态调整信息素挥发因子与信息素强度、改进信息素更新方式等3方面构造出改进的最大-最小蚁群算法。仿真结果表明，改进后的最大-最小蚁群算法收敛速度更快，稳定性更好，可高效地完成凿岩台车最优钻孔顺序的规划。
某系列混凝土泵泵送液压系统回油冷却器发生批量性开裂故障，导致开裂故障的主要原因是泵送换向过程中液压系统回油压力冲击过高。在采取换向时降低液压泵排量措施后，仍然无法有效解决压力冲击问题。在此情况下提出加装蓄能器以减缓液压冲击，并介绍不同类型蓄能器的特点，给出通过理论计算求解蓄能器容积大小和充气压力的方法，并进行装机试验验证，确认皮囊式蓄能器可以有效减缓泵送液压系统的回油冲击。同时提出皮囊式蓄能器的皮囊寿命与累计泵送方量的关系，为混凝土泵的预防性维护提供参考。
针对现有轨枕空吊静态检测方法无法满足重载铁路运维实际需求的问题，提出基于货车车载数据的轨枕空吊动态检测思路，并通过动力学仿真研究其可检测性。在充分考虑悬挂系统非线性特性的基础上，建立重载货车-轨道耦合动力学模型。计算不同轨枕空吊状态下货车关键部件的动力学响应，研究基于车载数据的轨枕空吊检测的可行性。结果表明：轨枕空吊对车辆各关键部件的垂向位移均有一定影响，但位移数据获取难度大且易受其他因素干扰；车体垂向加速度响应存在与轨枕间距相关的主频振动，该频率随连续空吊数量的增加而降低；通过车体垂向加速度的时频分布可实现轨枕空吊的识别和定位。
随着工程机械电动化的发展，振动噪声问题日益突出。介绍一种用于电动轮式挖掘机的变速器噪声信号处理方法，该方法采用Hilbert包络分析，将变速器噪声谱的调制信号进行解调处理，得出包络谱，能够更清晰地获得故障特征频率。将Hilbert包络分析应用于变速器异响故障诊断，可以有效地提取出故障频率，锁定噪声故障零件，减少NVH问题处理时间，对变速器NVH问题故障诊断具有一定参考意义。
目前平衡系数的电流法测量，其数值的读取主要依靠人为判断，自动化水平较低，人为误差较大。提出一种电梯平衡系数智能测量方法，通过软硬件结合实现电流法平衡系数的自动测量，可以有效地提升测量精度，减小误差。试验结果表明，电梯平衡系数智能测量方法能够实现平衡系数的智能测量，可以提升测量精度，减轻劳动强度，达到预期效果。
为研究电加热沥青罐的能耗水平，以某公司4000型沥青搅拌设备的电加热沥青罐为研究对象，对其进行用能分析。基于二级层次分析的模糊综合评价法确定电加热沥青罐能效水平的评价指标，计算其能效等级及综合得分。最终得到：该沥青罐在正常工况下功率约为145 kW，能效水平为B等，综合得分56.8，属于国内能效水平良好等级。介绍电加热沥青罐能耗计算过程及能效水平研究方法，为后续搅拌设备能耗优化改进及能效分级研究提供理论依据。
竖井掘进机泥水循环系统的渣浆泵选型设计是否合理，主要取决于渣浆泵流量和扬程参数的选择。根据竖井项目相关参数，分析浆液体积浓度，运用凯夫公式计算出临界沉降速度，根据竖井掘进机的最快挖掘速度和排渣泥浆与渣土体积比值等参数计算出排浆流量和进浆流量，通过对扬程损失等的计算确定渣浆泵的扬程，进一步确定渣浆泵的转速和电机功率等，在计算过程中研究分析竖井掘进机掘进速度和竖井内浆液密度对渣浆泵选型的影响，再通过研究分析渣浆泵的特性曲线，最终为竖井掘进机匹配既满足施工要求，又经济适用的渣浆泵。
钻杆接头螺纹部分是钻杆实际应用中的主要失效部位，对钻杆接头锥螺纹的力学性能进行深入分析至关重要。基于钻杆接头锥螺纹的变形协调关系，建立考虑螺纹加工误差和螺纹牙修形的负载分布模型，基于计算结果，详细分析加工误差和修形量对钻杆接头锥螺纹牙载荷分布的影响规律。结果表明，螺纹牙正误差使得对应牙接触力增加，而负误差使得对应牙接触力减小。此外，基于误差负载分布规律的锥螺纹牙修形，有助于减轻锥螺纹牙载荷分布不均程度。研究结果可为钻杆接头的设计、加工和使用提供理论依据。
为解决工程机械跨产品及系列化产品之间方向盘的通用性，同时提升方向盘的功能质量和操作舒适性，以11类工程机械所应用的20种方向盘为研究对象，结合人机工程学理论，分别从方向盘直径、轮缘直径、方向盘幅数和助力球安装形式等对影响方向盘通用化设计的4个主要因素展开分析，并研究了工程机械方向盘的包覆层和骨架本体对方向盘功能质量的影响，同时提出了设计参考值。
采用SpaceClaim对装配12R22.5轮胎的挂车轮毂模型主要尺寸进行参数化处理，基于Central Composite Design(CCD)算法得出轮毂参数敏感性图，得出轮毂的大致可优化区域；利用瞬态力学与疲劳寿命对冲击载荷工况下的轮毂进行瞬态力学分析和疲劳分析，根据所得应力-疲劳曲线确定轮毂疲劳失效区域，再通过Adams STEP函数确定轮毂在冲击载荷下的受力变化几何曲线，最终确定轮毂拓扑优化区域。基于拓扑优化对轮毂模型进行形状优化，经过Space Claim几何后处理构建新轮毂模型。在静态、匀速运动、冲击载荷3种工况下，对新轮毂进行静力校验，拓扑优化后的新轮毂质量降低了16%。
利用参数化建模技术，可降低大型起重机整机分析的难度，验证起重机结构设计的合理性，提高吊臂结构的稳定性，实现产品仿真驱动设计，降低起重机样机的研发成本。利用有限元分析软件ANSYS对某型随车起重机产品进行参数化有限元分析，将辅助分析过程前置，可用于指导随车起重机设计阶段的研发工作。
针对某中型液压挖掘机整机重量偏重，影响整机作业性能和油耗、效率的问题，考虑优先对挖掘机工作装置这一关键部件进行轻量化设计，提出以近似模型代替仿真模型进行尺寸优化的工作装置轻量化设计方法，搭建基于ISIGHT、MSC及ABAQUS等软件的集成优化环境，在该环境下完成试验设计，实现设计变量的筛选与响应面模型的构建，采用自适应模拟退火算法对动臂和斗杆轻量化模型进行优化求解。轻量化设计后，动臂和斗杆在3种典型工况下的应力分布更均匀，静强度可靠性达标，工作装置减重达6.73%，优化效果明显。
在竖向掘进机施工中，垂直向上排渣是施工成败的关键。高效的收渣排渣技术对防止刀具快速磨损，提高掘进速度至关重要。为探究大直径竖向硬岩掘进机的垂直排渣性能，采用CFD方法对不同刀盘转速和排浆流量工况下大直径掘进机的刀盘流场进行数值模拟。研究结果显示：刀盘转速对流场流速的影响相对较大，排浆流量的影响相比刀盘转速的影响要小；在相同转速条件下，刀盘的总力矩随着流量的增大而减小；在相同流量条件下，刀盘的总力矩随着转速的增大成倍增大。
齿轮泵是液压系统的核心元件，其性能直接影响着整机的性能及稳定性。针对齿轮泵高性能测试的需求，设计出一种集机电液于一体的齿轮泵综合性能试验台。该试验台采用液压比例调节技术和变频调速技术，拥有基于LABVIEW的数据采集系统和基于PLC电气控制系统，具有控制精度高，自动化程度好，操作方便，测试效率高，安全可靠的特点。介绍试验台的结构组成和设计要点。
探讨双模式叶片泵产生高压回流噪声发生的机理，提出在叶片泵定子曲线上增设预压缩曲线，以及在配油盘上设置节流增压槽的方法抑制叶片泵高压回流的噪声。仿真和试验结果均表明，在预压缩曲线和节流增压槽的共同作用下能有效抑制叶片泵高压回流噪声且效果明显。
介绍装载机噪声与振动控制的需求背景，着重说明NVH性能作为评价装载机振动、噪声及舒适性的关键指标，对其的提升已成为各生产厂商亟待解决的重要问题。将NVH问题分为产品降噪、振动控制、异常综合治理3类，并基于长期的工程实践，分别对这3类问题的特点、技术现状及面临的挑战进行介绍。综合分析表明，装载机振动、噪声控制技术是一门基于对产品深刻认知的NVH性能分析、优化的综合性技术，同时也越来越依赖于交叉学科的知识。
依托苏州地铁5号线，竹园路站杯形水平冻结加固工程，结合盾构进出洞施工，介绍冻结加固原理，冻结方案设计。为验证数值模拟在冻结法工艺上的准确性和适用性，对该实际工程中冻结法的施工过程利用有限元Abaqus软件进行数值模拟，依据冻结温度场整体模拟结果和设置的特殊路径，从冻结壁厚度和冻结壁平均温度两方面对冻结温度场进行分析。结果表明，由于冷冻管的排列间距小于中环和内圈的排列间距，冷冻管的外圈最先相交；圈内土体受多圈冻结管输送量的影响，最外圈冻结管周围的土体只受最外圈冻结管的影响，且周围土体多，冷量损失大，降温速率慢，所以冻结管圈内土体较冻结管最外圈土体优先冻结。
在新加坡T216标段地铁隧道的施工过程中，应用了4台泥水平衡盾构同时挖掘，而滚刀吊装系统是泥水平衡盾构刀具更换的主要方式，其功能的正常运行与否直接决定了刀具的更换效率，进而决定了工程的工期。以现场施工情况为基础，分析刀具磨损情况和滚刀吊装系统的组成及其工作原理，同时介绍滚刀吊装系统中几种典型装置的应用情况，并结合有限元分析软件论证物料舱通道门的稳定性。该研究对于泥水平衡盾构滚刀吊装系统的优化具有重要意义，也为泥水平衡盾构在复杂地质条件下换刀应用提供了一定的技术支持。
环境取样是地层污染调查及风险评估的重点，取样工艺和配套的取样钻具对取样的质量起着至关重要的作用。全液压直推式低频环保取样钻机及其配套的直推式取样钻具，采用静压和冲击锤冲击钻进，配备相应的直推式取样钻具和钻探工艺，钻进过程中实现不提钻取土样，无水钻进，有效解决了取样量不足、样品扰动和污染的问题。介绍直推式低频液压冲击环保取样钻机钻具结构、钻进工艺和应用等，为后期取样工艺和钻具的研发与创新研究工作提供参考。
广东清云（汕湛）高速公路路面1标和广东怀阳高速公路路面2标路肩施工分别采用了传统填土施工工艺和一次性成型摊铺工艺施工，对两种工艺的施工效果进行检测和数据分析，结果显示：一次性成型摊铺工艺施工具有较高的施工质量和较好的经济效益。从应用实例中进一步分析研究一次性成型工艺实施的前提条件和主要配套机械数量的计算方法。
根据混凝土回收设备的处理量、骨料提取粒径、流程和规范要求，探讨了各环节固液分离的适用方式，提出以固含量和掺量匹配的浆液回收利用控制原理，以及在最小粒径下的总量验证性控制条件，结合混凝土生产特点提供管理流程和成套设备基本构成，为混凝土回收设备设备选型和方案设计提供参考。
针对某非开挖铺管钻机动力头主轴接头在施工中出现断裂的问题，对主轴接头进行硬度及金相组织检验、现场分析及静力分析。分析结果表明，该主轴接头的硬度和材料均符合要求，在最大拉力和最大转矩下承受的应力也在材料许用应力范围之内，且该主轴接头是在过载的状态下发生的瞬间断裂。为提升该主轴接头的承载能力，对主轴接头结构提出了改进建议。
为了预测装载机全国行业销量，提升产销协同，提出一种改进型梯度提升回归树模型（简称改进型GBRT模型）预测方法。改进型GBRT模型从装载机行业的周期性和政策影响出发，选取相关领域的21个指标特征，并定义年份、月份、去年同期销量因子；然后，针对我国工程机械市场特殊的“春节效应”，定义春节因子；此外，全国行业销量与市场保有量之间密切相关，经分析后定义保有量相关项作为模型改进项。将全国装载机行业2010—2021年的月度销量数据及24个指标特征经过递归特征消除算法模型（简称RFE模型）降维后输入模型，将保有量作为模型改进项，改进型GBRT模型测试拟合准确率约为89.5%，优于差分自回归移动平均模型（简称ARIMA模型）和支持向量回归模型（简称SVR模型）。
非公路宽体自卸车是露天矿山、水电工程的主要运输车辆。为积极响应环保、经济、安全的发展要求，非公路宽体自卸车生产企业推出了动力源为锂离子电池的纯电动非公路宽体自卸车。随着氢燃料电池的应用推广，研究发现，氢燃料电池车辆相比以锂离子电池车辆更环保。氢气作为氢燃料电池的工作介质是现阶段唯一可使用的循环能源，可取自于水，燃烧后又转变成无任何污染的纯净水，循环反复。介绍氢燃料电池的发展趋势并探讨氢燃料电池在非公路宽体自卸车领域的应用。
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期刊名称：工程机械
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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
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