为实现全景视频技术在工程机械设备中的应用,针对传统全景视频拼接技术存在一定的失真性,同时拼接过程相机畸变矫正时间长,缺乏实时性,以及图像产生拖影等问题,提出一种优化图像畸变和提高图像拼接速度的全景拼接融合算法。该算法利用离散余弦变换进行高频系数滤除,有效提高了全景拼接图像的质量并缩短了拼接用时。实际应用结果表明,采用该技术可将拼接用时减少45%。
针对大部件自动化搬运等应用需求,以及单AGV受限于尺寸、结构、承载方式等因素无法满足应用需求的问题,提出一种基于双AGV的协同搬运自动控制系统。该控制系统主要由激光SLAM定位模块、无线通讯模块、导航控制器和车体组成,双AGV能够同时背负同一物料进行自主协同搬运任务。该系统采用领航-跟随编队策略实现从AGV跟随主AGV的协同运行;建立AGV的偏差运动模型;采用模糊PID控制策略实现双AGV协同路径跟随。在大型车间中测试验证系统的有效性和精确性,测试结果表明:该控制系统在协同搬运大型工件时,主、从AGV路径跟随导航偏差均小于20 mm,双AGV中心距离偏差小于20 mm,满足运行要求。
针对滑移装载机稳定性差、容易产生振动的问题进行研究,从液压系统角度进行分析。分别设计机械行走泵减振系统、液控行走泵减振系统,以及工作装载减振液压系统。正确合理设计减振系统对滑移装载机的行驶舒适性和稳定性具有重要的意义。
介绍机械压路机电控换挡的控制逻辑,对电控换挡的软硬件系统进行智能检测以使系统全过程参数可视化。通过机械压路机智能控制器采集电控手柄信号,确认机械压路机驾驶员的操作意图,并转换为变速器各离合器充油逻辑,然后,根据充油逻辑控制比例阀改变机械压路机变速器各个挡位离合器油腔的充油状态,从而完成机械压路机的换挡控制。同时,取消主离合器,减轻操作人员的操作强度,在系统出现异常时,显示器上还可以调出手柄信号和各个挡位离合器油腔内的温度和电流数据,协助维修人员在机器故障时进行故障排查。
基床整平是重力构筑物建设中的重要工序,其施工质量影响构筑物的质量。水工重力式结构基床夯实整平一般采用锤夯法和爆夯法等方法,施工工效低、对环境影响较大。针对以上问题,通过工程验证,研发水下抛石基床振动夯实整平船。介绍振动夯实整平船的主要结构、工作原理、技术性能以及设计影响因素。振动夯实整平装备在使用过程中运行可靠,极大提高了施工效率,降低了施工成本。
创新设计一种多功能转运机,该机可转输道路施工固体与液体原材料,同时完成边“微创”预处理、边喷洒沥青、边撒布纤维与碎石、边除烟除尘等工艺。多功能转运机由机架、内燃机、分动箱、接料斗、行走装置、固液体转输系统、操控平台、路面预处理装置、喷洒装置、纤维与碎石撒布装置、除烟尘装置等模块构成,能够实时对路面进行“微创”冲铣与铣刷,喷洒沥青,撒布纤维与碎石,并做无尘无烟处理。该机能够有效提高路表清洁度,增强摊铺面层间粘合力,减小病害发生,适用于配合同步碎石封层、微表处、稀浆封层、薄层摊铺、双层摊铺以及沥青混凝土摊铺设备施工。
为达到适应钻井工艺及节能、安全、高效的目的,调查传统机械驱动钻机和机电复合驱动钻机在油田钻井现场多年使用过程中出现的问题及用户的反馈,首次在该类型钻机中应用直驱转盘装置,配套高效节能新型液力变矩耦合器机组、后台并车传动集成控制系统等,并通过在结构和功能上的进一步改进和创新,研制适应现代钻井技术和钻井工艺要求的新型高效5 000 m混动钻机。此款混动钻机是适应中石油用户最新需求、优化升级的一款机电混动钻机,优化效果明显,满足用户要求。介绍该钻机的主要技术参数、主要结构及性能特点。
SX50型超深双轮铣槽机是超深地下连续墙工程及复杂地层的施工利器,可以满足200 m槽深的施工要求。该机采用油电混合动力系统、专用履带底盘系统、超深轨链同步系统、微量进给铣削系统及160 k N·m大转矩铣轮等核心技术,整机稳定性好,施工高效,节能环保;同时采用独具特色的气举反循环排渣工艺,铣削效率高。SX50型超深双轮铣槽机在四川狮子坪水电站超深地下连续墙项目中实现了145 m槽深的施工深度。
介绍一种工程机械电控变速器的监测方法及系统,通过使用处理器、存储器、人机交互端和执行总成等硬件,按照控制逻辑依次完成监测系统设置、激活监测系统、挡位标定、输出监测结果。比较标准输入转速下,实测离合器快速充油时间是否在快速充油的基准时间范围,判断当前挡位是否需要重新校准。系统实现了对变速器换挡性能的量化监测,为校准提供了量化依据,最终实现在整机停机时,只要满足以上条件,即可以进行监测,节省监测、检测的时间。
针对典型辐照环境密封箱室中放射性物料称重操作需求,设计一种利用动力机械手和主从机械手实现远程操作的称重装置。称重装置由快换秤体和固定底座两部分组成,根据远程操作要求,进行秤体安装定位、调平以及分步航插插拔结构设计,具有远程维修更换、远程调平、远程称重等功能。经现场测试,称重装置通过线缆连接将操作屏引至箱室外数据通讯正常,且可通过机械手实现远程调平和秤体维修更换,目前在辐照环境下使用状况良好。设计的称重装置结构简单,操作简便,使用性能稳定,可作为一种放射性称重操作的解决方案,具有广阔的市场应用前景。
针对核电厂给水泵出口逆止阀螺栓容易松动问题,根据现场条件限制和改造安全要求,提出核电厂逆止阀螺栓增加限位块的防松改进方案。通过建立阀体结构流体三维模型,运用有限元软件对阀门结构所受流体冲击力及温度载荷进行仿真计算,进一步分析阀门结构和防松件的强度,分析防松方案的可行性。结果表明,增加限位块这一防松措施,易于实施,防松效果直接,且不改变阀门及螺栓原有结构力学特性,可行性高,可为核电厂螺栓加固防松措施和评估方法研究提供参考。
轨道检测车是专为地铁开发的集轨道检测、限界检测等功能于一体的综合检测车辆,可以实现地铁关键基础设施的综合检测监测。轨道检测车是一个具有不同性质噪声的综合噪声源,其中车载发电机组是检测车上的主要噪声源。基于车载发电机组,从“车内噪声模型”“噪声试验验证”“发电机组隔声减振优化”“整车声学设计优化”等方面进行噪声系统的分析与控制研究,对车内噪声问题进行快速识别和控制处理。
“首创号”硬岩掘进机作业环境海拔高,氧气稀薄,设备自然散热困难,易造成温升高,又因岩石强度大,刀盘转速需求高,掘进机竖直向下掘进通风不佳等原因,要求掘进机主驱减速箱能够在输入转速2 900 r/min且竖直安装条件下具有良好的散热性能。为了保证主驱减速箱能够安全稳定运行,对主驱减速箱冷却系统内的流体流动与传热进行有效分析,科学配置冷却系统,以保证主驱减速箱的稳定、安全运转。
针对液压支架立柱控制回路故障诊断收集故障数据比较困难,且使用传统BP神经网络进行故障诊断训练时易陷入局部最小值而导致诊断精度低的情况,给出以故障模拟仿真和粒子群算法优化BP神经网络为基础的故障诊断方法。应用AMESim软件构建液压支架的立柱控制回路模型,对其常见的故障工况进行故障注入并进行模拟仿真,仿真完成后采集样本数据,建立粒子群算法优化BP神经网络的故障诊断模型,最后在MATLAB环境下对诊断模型进行训练和测试。结果表明,采用粒子群算法优化后的BP神经网络具有更好的诊断效果。
针对某型飞机轮毂内部存在划伤问题,对划伤产生原因及其对轮毂可靠性影响进行研究。分析轮毂在起飞着陆过程中的受力情况,模拟轮毂在极限工况与正常工作状态受径向冲击力的过程,对比有无划伤轮毂模型应力分布。结果表明,划伤深2.5 mm、宽3 mm时,径向冲击力将导致轮毂断裂失效。为探究修理容限,分析不同划伤深度对轮毂可靠性的影响,结果表明,划伤深度越大,造成的局部应力集中越大,环形划伤深度小于1 mm时,允许修理后继续使用。
选取弹条拱跨、半拱跨、弹程、中肢拱高、边肢拱高、弹条中肢半径、边肢尾部半径、边肢侧部半径、圆心横向距离和弹条直径10个几何参数,依据正交试验设计法设计27个W2型弹条试验件,试验研究弹条几何参数对于疲劳性能的影响。试验结果表明:弹条10个几何参数对疲劳性能具有显著影响,可解释加载后W2型弹条中肢竖向位移变化量的变化原因以及加载后最大应变量的变化原因。根据试验结果推断:弹条中肢拱高和弹条直径对于W2型弹条加载后的弹条中肢竖向位移变化量具有显著影响,弹条半拱跨、边肢拱高和弹条直径对于W2型弹条加载后的最大应变量具有显著影响;影响疲劳性能最主要的因素为弹条中肢拱高、半拱跨、边肢拱高、弹条直径以及弹条中肢半径。
主观评价是车辆操纵稳定性评价的一种重要手段。将模糊层次综合评判法应用于履带吊回转操纵稳定性主观评价,研究各评价指标对回转操纵稳定性的影响,确定各指标的权重系数并结合实例对其进行打分和综合评价,所得结论与操作人员的实际感受相符,验证了模糊层次综合评判法在履带吊回转操纵稳定性评价应用中的有效性。
介绍盾构主驱动的结构组成以及主驱动润滑系统的工作原理,并对工业齿轮油的检测方法进行介绍,重点对齿轮油中的元素含量、运动黏度及含水量等测试方法进行阐述,通过实际工作经验和试验数据对齿轮箱润滑油中的磨损金属和污染情况进行研究分析,综合分析油液性能参数的劣化和使用时间的关系,为齿轮油的定期更换提供理论依据。
为了降低应用在氢燃料电池热管理中均温板热阻和最大温差,基于理论计算和试验验证搭建均温板计算模型,选取显著影响均温板传热性能的工作介质、充液率、工作角度和冷凝段长度4个关键因素进行四因素三水平正交试验优化计算,并基于极差分析得到四因素对均温板热阻和最大温差的影响权重关系。结果显示:从对均温板热阻的影响角度分析,工作介质对其影响最大,其次为充液率,而均温板冷凝段长度对均温板热阻影响最小;从对均温板蒸发段面最大温差的影响角度分析,充液率对其影响最大,其次是均温板冷凝段长度,而均温板工作介质对蒸发段面最大温差影响最小。通过结果分析得到该模型最佳组合方案,其热阻值为0.175 K·W~(-1),蒸发段最大温差为1.2 K,传热性能表现最佳。
为探究液压挖掘机大惯量回转能量回收潜力和价值,开展液压挖掘机回转试验分析和评价。在分析液压挖掘机液压回转系统工作原理及能量损失机理基础之上,通过试验分析大惯量回转系统启制动能量损耗占比,探究回转角度、负载状况等因素对回转能量回收潜力的影响。试验分析表明,在90°回转范围内,不同角度、不同负载工况下的液压挖掘机回转启制动可回收能量占主泵输出能量74%以上,具有显著的回转能量回收节能潜力。
针对铣刨机施工能耗高的问题,结合铣刨机作业工况特点和切削力模型,提出功率自适应系统,中低负荷施工时调整发动机功率以匹配施工负荷变化,保证发动机在经济工作区运行;重载极限工况时调整施工负荷以匹配发动机功率,保证铣刨机稳定施工。通过样机试验验证该系统的可行性,试验结果表明,该系统实现了铣刨机高效、节能施工,具有良好的经济效益。
针对超大直径泥水掘进机主驱动电机组件装配环境复杂、电机花键轴装配精度低、装配时间长的问题,设计一种适用于超大直径泥水掘进机主驱动电机组件装配的C形结构工装。分析电机装配过程中的工装姿态,并通过三维建模软件Creo建立工装仿真分析模型,利用ANSYS Workbench的仿真分析模块Static Structure校核工装静载强度。分析与仿真结果表明:工装在整个装配过程中均保持同一姿态,在静载荷下整体最大应力为279.09 MPa,最大变形为7.579 mm,满足设计要求,能够在保证自身强度的同时,高效、高精度地完成装配作业。
前后桥作为装载机的关键承载零部件,其可靠性水平一直是装载机制造企业和客户关注的重点之一。合理地确定装载机前后桥的承载能力,对前后桥的可靠性设计具有重要意义。装载机前后桥主要承受桥荷、驱动轮胎转动的力矩和阻止轮胎转动的制动力矩,承受载荷的大小取决于装载机的工况、装载机自身的技术状态等。为确定装载机前后桥的承载能力,可以通过对装载机在特定工况下的前后桥载荷谱进行测试获取相关数据,然而载荷谱测试需要投入一定的试验资源,并且实际上不易获得极限重载工况的载荷谱数据。因此,通过对装载机典型工况和装载机自身技术状态进行分析,计算出前后桥承受的最大载荷并据此确定装载机前后桥的承载能力也是一种可行的方法。
基于对某型集装箱正面吊力矩限制数学模型的研究,提出一种参数化的力矩限制控制方法,并应用于某型集装箱正面吊。整车控制器可通过该算法计算出集装箱正面吊的实际载重量,并与确定的车辆允许载重量相比较,根据实际载重量与允许载重量的比较结果,执行不同的控制策略,保证车辆的安全运行。
大型机动扳手车的套筒扳手与道钉螺栓的横向对位与纵向对位,是通过横向对位缸和纵向对位缸的伸缩来实现的,其伸缩行程参数的确定影响大型机动扳手车的整车参数和性能。通过套筒扳手和道钉螺栓的相对位置,确定横向对位缸和纵向对位缸的伸缩行程;通过分析计算组成道钉螺栓位置误差的区间范围,确定套筒扳手和道钉螺栓的相对位置。道钉螺栓位置误差范围分为横向位置误差范围和纵向位置误差范围,通过区间算法,得到道钉螺栓总体横向位置误差区间、相对横向位置误差区间、总体纵向误差区间和相对纵向误差区间,为大型机动扳手车的套筒扳手横向对位和纵向对位机构的设计提供了数据支撑。
伺服机构已经广泛应用于航空航天领域,轻量化一直是其发展的趋势之一。针对伺服机构进行轻量化设计,并从结构强度、模态分析等方面对主要减重零部件机构壳体进行有限元仿真分析。分析结果显示,与纯不锈钢壳体结构相比,采用铝合金加不锈钢的组合结构在使用性能上相差甚微,而质量减轻了61.2%。综合考虑经济性和加工工艺性等因素,伺服机构壳体采用铝合金加不锈钢的组合结构,并在配套型号航天产品中得以应用。
针对市场反馈操作叉车过程中出现“方向盘打手”的现象,对单路稳定分流阀的结构和工作原理进行分析。为优化单路稳定分流阀的动态响应性能,建立单路稳定分流阀的AEMSim仿真模型,分析单稳分流阀的分流特性和阀口节流面积特性。基于仿真结果,对单路稳定分流阀的阀芯结构进行优化设计,优化后的单路稳定分流阀的分流精度和响应速度均得到明显提高“,方向盘打手”现象得到明显改善。
针对单向顺序阀平衡回路使用过程中存在的有关负载适应性和平稳性的问题,利用AMESim仿真软件,分析采用不同类型平衡阀的平衡回路的负载适应性特性,研究与不同中位机能匹配时的换向平稳性,总结各种类型平衡阀平衡回路的适用范围及最佳中位机能匹配,为单向顺序阀平衡回路的设计与应用提供参考。
混凝土泵车液压系统要求滤芯在脉动流量下仍然可以保持良好过滤性能,而国内外多数产品在使用过程中凸显过滤性能下降的问题。通过稳态流量和脉动流量下过滤性能的对比,对滤芯抗脉动性能进行有效评价,结果证实,普通玻纤材质的滤芯在脉动流量下,过滤性能会严重恶化。采用自主研发的抗脉动复合滤材滤芯,抗脉动效果显著,已成功应用于某型泵车液压系统,过滤性能在全寿命周期内满足使用要求。
随着我国科学技术的发展,3D打印技术已经在模具制造、航空航天、机械制造、医疗等多个行业有了非常广泛的应用,如何将3D打印技术应用于轮胎行业,制造出更高水平的汽车空心轮胎,实现3D打印技术与轮胎生产及其模具制造的高效结合,已经成为当代学者非常关心的热点话题。介绍3D打印技术在汽车轮胎行业的应用;介绍3D打印技术在轮胎翻修方面的应用;介绍3D打印技术在轮胎模具制造中的应用;分析3D打印技术在汽车行业的发展趋势。
电弧加工技术是一种无切削力、加工效率高、不受材料机械加工性能影响的新型加工技术。利用电弧加工系统对不锈钢、45钢材料进行电加工试验及分析,确定电加工参数对材料加工性能的影响。通过对加工后材料表面质量进行检测和分析,发现特定的电压可获得粗糙度较为一致的加工表面。对加工区域进行测温及热影响分析,确定放电产生的高温会使材料局部瞬时融化并在切削液作用下脱离。对材料表层及热影响层金相组织及硬度变化进行检测分析,得出电弧加工对钢材机械性能的影响。该试验分析可为电弧加工钢材料提供相应的理论分析依据。
通过对电动叉车轮边减速器在极限工况下进行仿真计算,发现其壳体间切向位移较大,减速器有漏油风险。为减小切向位移量,从紧固减速器壳体间的螺栓规格、间距、数量进行优化设计,达到设计目标值以确定设计方案。并通过测试台架模拟减速器受载情况,对减速器实物进行台架验证,最终确定减速器密封性能设计,为叉车轮边减速器密封设计提供依据。
基于成都地铁17号线直径Φ8 m级真空吸盘式土压平衡盾构和南京和燕路Φ15 m级大直径泥水盾构的电气控制设计,对盾构在现场施工过程中,尤其是管片拼装过程中,尽可能减少人工操作,实现管片拼装的自动化进行分析。从自动化拼装系统的搭建,管片在喂片机上的运输,管片的抓取和拼装等方面,介绍盾构自动化拼装系统的工作过程。
盾构施工专业化程度越来越高,在穿越不同城市的复杂地层时,土压平衡盾构螺旋输送机承受的荷载及其变化也随之越来越复杂,在富水漂卵石地层盾构隧道施工中,土仓内会堆积大量漂石,输送漂卵石会对螺旋输送机的轴芯不断磨损,从而导致断裂,土压盾构螺旋输送机轴芯断裂后修复过程十分复杂,拖延施工进度的同时施工安全质量也难以保证。以成都地铁6号线工程土建2标盾构区间为依托,采用一种快速修复断轴的接头并在实际施工中成功应用,解决传统螺旋输送机拆除更换修复技术操作难度大、施工周期长、施工风险难以控制等问题,可为类似工程提供借鉴。
针对盾构铰接密封系统的施工难题,依托雄安新区至北京大兴国际机场金融岛站-第五组团站施工项目开展安装工艺研究。首先介绍项目概况、地质以及施工难点,根据工程特点编制技术路线。然后在左线工程施工区域进行井下施工,总结施工难点和工艺缺陷。最后对施工工艺进行优化,并在右线工程中开展试验研究,结果表明,优化后的施工工艺可以节省大型吨位履带吊的费用,同时对地基承载力要求低,节约了加固费用,整体安装工时和正常模式下的组装耗时相差不大,可为类似项目提供借鉴。
转向桥是叉车的重要组成部件,传统的人工驾驶叉车可以通过人工转动方向盘实现叉车快速、精准的转向。为保证无人驾驶叉车能够实现像人工驾驶叉车那样快速、灵敏、准确的转向,需要给无人驾驶叉车增加“眼睛”及“大脑”,帮助无人驾驶叉车准确的判断周边环境,并做出正确的转向动作。介绍一种无人驾驶叉车转向角度测量装置,探讨如何让叉车在无人驾驶的情况下快速、精准地获取转向数据,从而实现无人驾驶叉车的精确转向。
从地面附着系数、转向轮接地面积和转向轮的转向形式等方面,分析轮胎压路机转向阻力的影响因素,并阐述转向阻力与转向力的关系,为轮胎压路机整机及转向系统的设计和优化提供参考。
针对液压连续墙在施工过程中遇到卷筒上缠绕的钢丝绳乱绳、硬地层抓取效率低等问题,进行技术改进,设计钢丝绳张紧装置,有效改善液压连续墙抓斗在浅层施工时卷筒上钢丝绳乱绳问题,应用大容量斗头提升软土层抓取效率,设计冲击抓斗系统提升液压连续墙抓斗在硬地层中挖槽的施工效率。
为解决三支点迷你型电动叉车高门架状态呼吸器冒油问题,以一款1.6 t电动叉车为研究对象,通过对该车开展各个工况试验,以模拟用户的实际使用场景,复现油箱呼吸器冒油现象和对应工况。开展油箱油液CFD流场仿真分析研究,将分析结果与实车试验结果进行对比,以验证油液晃动分析的准确性。最后对其中的呼吸器进行优化改进,结果表明:改进后的呼吸器在冒油工况的仿真分析和试验验证中均未出现冒油现象,成功解决了该问题。
以智能制造、工程机械行业企业数智化转型为研究方向,选取山河智能装备股份有限公司(简称山河智能)作为案例研究对象,解构山河智能数智化转型的具体实践,为其他工程机械企业数智化转型提供经验、示范与实践指南。围绕高端工程装备生产全过程智能化、企业提质增效和战略转型需求,重点建设主导产品自动化生产线与数字化车间,通过工业物联网与数据采集系统,集成数字化设计等一体化企业数字化平台,应用数字孪生、人工智能、工业互联网等技术,实现管理数智化、研发数智化、制造数智化、服务数智化、产品数智化以及施工数智化,构建企业全价值链“智慧化”管理。
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
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