中国机械

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9 月相约汉诺威感受 EMO Hannover “创新制造” 魅力

中国机械. 2023, (9): 2-4.

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世界领先的生产技术展览会——汉诺威金属加工世界（EMO Hannover）将于 2023 年 9 月 18 ～ 23 日在德国汉诺威市举行。届时，国际生产技术制造商将在这一国际盛会中展示整个价值链的智能技术。

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闭锁式液力变矩器扭转减振器扭转刚度设计

马腾堃章勇华孙有平余晓波

中国机械. 2023, (9): 5-12.

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为了降低闭锁式液力变矩器在闭锁工况下发动机激振对整车造成的损伤，需要在液力变矩器的罩轮与涡轮之间加入具有一定扭转刚度的扭转减振器。本文以国产某型号履带式推土机为例，建立其整车动力与传动系统动力学模型，根据模型利用 Amesim 软件对其动力传动系统进行模态分析，探索随着扭转减振器刚度的改变系统共振振幅的变化规律，为设计扭转减振器时扭转刚度的选定提供参考。根据仿真结果，扭转减振器的扭转刚度在一定范围内变化时，系统的共振振幅呈现出递增或递减规律，找到不同固有频率处共振振幅共同的最小值点即可确定出扭转减振器表现出最佳减振效果时的扭转刚度。

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一种多方向扳动的钮子开关设计及制造

蒋天诗

中国机械. 2023, (9): 13-17.

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本文介绍了一种可以多个方向扳动的钮子开关，以结构设计、参数设计、材料选择为重点，对产品结构特点、功能、性能指标和材料进行综合分析，结合工厂实际工艺水平、制造能力进行综合考虑，设计、制造出满足用户使用要求的多方向扳动的钮子开关。

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燃气轮机基本负荷温度控制策略研究

曾瑜韩振兴仇长阔郭民臣

中国机械. 2023, (9): 18-24.

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温度控制是燃气轮机主控系统核心控制功能之一，通过控制透平入口温度不超过限定水平，确保燃气轮机安全高效运行。受透平入口温度高、材料耐受温度等因素的限制，目前多采用通过测取排烟温度进行透平入口温度折算和控制的技术方案。阐述了燃气轮机温度控制的基本原理，介绍了基于透平膨胀比、环境温度和燃料流量信号等的温控基准修正方法。基于各自燃气轮机结构及运行特性差异，GE、三菱和西门子等燃气轮机公司的温度控制策略并不相同，对三家燃气轮机的基本负荷温度控制策略进行了研究与分析。有助于燃气轮机电厂运行人员对燃气轮机温控原理与策略的理解，提高燃气轮机运行操作水平；同时，可供燃气轮机温控系统设计研发相关从业人员参考。

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内空冷式热轧卷筒的计算与应用设计

吴久福余峰司马攀峰

中国机械. 2023, (9): 25-28.

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热轧卷筒在工作时卷取的钢带的温度可达 550 ～ 850℃，持续的高温给内部滑动零部件带来严重考验，正常使用一定周期后必须下线维护，更换滑动零部件。为了解决频繁下线增加的成本及对生产造成的影响，本文提出了一种热轧卷筒内部空气冷却的思路，先理论计算其可行性，再利用 ANSYS 对冷却效果进行有限元仿真。对某型热轧卷筒的结构进行初步设计，并进行试验，验证方案的可行性。

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可快速部署的小车安全检查装置研究

张利宗春光樊旭平

中国机械. 2023, (9): 29-33.

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目前市场上大部分的小车安全检查装置存在占用场地大、设备现场部署时间长、部署工作量大、整体运输及转场流程复杂的问题。本文对可快速部署的小车安全检查装置进行研究，新技术将小车安全检查系统所需的扫描装置和输送装置合二为一，采用一体化舱体和可收展的输送装置的结构创新，可方便地实现设备的整体运输及转场。同时产品具备无土建快速部署、机动性好的优点。经分析，可快速部署的小车安全检查装置更加符合市场快速部署、快速转运的需求，市场价值大，应用场景广阔。

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圆盘液体自动进样器定位装置的模块化设计

刘坤张浏波王艳兵

中国机械. 2023, (9): 34-37.

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本文基于原子荧光类检测仪器对自动进样器的工作需求，结合笔者公司的定型产品，设计一款模块化的多样品位的液体自动进样器定位装置。该装置通过多层挡光盘与光耦传感器来定位样品盘上每一圈内的样位点，巧妙利用模块化设计思路，可兼容多种样位；本文主要涉及结构模块化的设计。

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可搭载智能检测设备的轨道交通单轨自动走行装置研制

赵宝鹏李嘉楠谢霄

中国机械. 2023, (9): 38-41.

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随着城市轨道交通线路的建设，安全运维的压力逐渐增大，而线路巡检是其中最重要的检查项目之一。目前运维天窗时间短，作业量大，因此线路巡检效率急需提升。本文针对目前线路巡检设备工作效率低且设备沉重等问题，提出一种可搭载智能检测设备的轨道交通单轨自动走行装置的设计方案，包括总体结构、设计特点和工作原理。该装置具有作业效率高、巡检速度快、轻量化等特点，解决了当前线路巡检存在的问题。

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缓倾斜薄煤层开采沿空留巷支护方案设计及试验分析

巩奉刚

中国机械. 2023, (9): 42-45.

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在缓倾斜薄煤层的开采中，巷道围岩所受支承压力较大，加上开采、爆破等带来的振动影响，围岩变形、开裂甚至是崩塌的情况时有发生。基于此本文在介绍某矿井情况的基础上，从巷内支护和巷旁支护两方面概述了缓倾斜薄煤层开采沿空留巷的支护方案，然后按照该支护方案，选择一段巷道进行支护试验，并监测锚杆的锚固力和顶底板移近量。结果表明，使用沿空留巷支护方案后，锚固力得到加强，顶底板移近量较小，切实提升了巷道的安全性和稳定性。

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航空发动机高压涡轮的新型结构设计

田忠武武明扬冯云波龙亮刘桂洪

中国机械. 2023, (9): 46-49.

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航空发动机涡轮叶片用合金，是制约目前航空发动机性能进一步提升的关键材料。通过对涡轮机重新设计，形成叶箍组合装置，为使用新型陶瓷材料制作涡轮叶片提供结构保障；对新型涡轮机的结构原理、涡轮机涡叶和涡盘材料的选择进行分析，为我国航空发动机性能提升的相关研究提供有益参考。

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压差测量工艺浅析

傅依柳张杰

中国机械. 2023, (9): 50-53.

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针对吹风类试验中压差测量方式的不足，本文提出采用差压变送器的测量方案。本文对两种测量方案的测量原理和选型安装进行了阐述，并以蒸发器试验为研究对象，对两种测试方案进行了技术对比。对比试验结果表明：新的测试方案在测量精度、测量重复性、一致性等方面均优于现有测试方案，消除了间接测量带来的测量误差，提高了测试精度，可以在吹风类试验中进行推广应用。

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大刃倾角外圆精车刀工艺分析

石毅

中国机械. 2023, (9): 54-58.

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应用大刃倾角外圆精车刀能实现低成本、高效率的精密加工。基于此，本文就大刃倾角外圆精车刀的工作原理、刀具结构、刀具特点、刀具刃磨、刀片几何角度的选择、刀具的装夹和调整、刀具的切削用量进行了一些探索。本文设计的大刃倾角外圆精车刀，它使硬质合金刀具刀刃锋利，能稳定地切下微薄的金属层，并实现微量精车。

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基于改进支持向量机的机械零件失效预测研究

韦良刚

中国机械. 2023, (9): 59-62.

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机械零件运行过程中受到多个因素的影响，导致其失效概率大幅度上升，提出基于改进支持向量机的机械零件失效预测方法。采用多源传感器采集机械零件运行数据，对采集到的数据进行后去除干扰噪声，利用卡尔曼滤波融合机械零件运行数据，以此机械零件提取失效特征，引入遗传算法改进支持向量机，以此机械零件失效预测模型，得到相关的预测结果。实例分析结果表明，本文设计预测方法的机械零件失效预测准确率为 96.5%，实际应用效果好。

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120t 转炉托圈耳轴母材裂纹在线修复技术实践

甘鸿乾

中国机械. 2023, (9): 63-66.

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经多年满载运行，120t 转炉托圈两侧耳轴出现多条不同深度的长条状裂纹。裂纹不断累积延伸扩展，最终可能导致耳轴突然断裂，属于重大安全隐患，须立即停炉并开展耳轴裂纹的紧急在线修复。本文在介绍裂纹现状的基础上，分析了产生裂纹的原因，并详细阐述了修复方案。修复过程中，借助超声波探伤和磁粉探伤，在不拆除炉体情况下，通过“碳弧气刨＋机械打磨”方式彻底根除裂纹，仅 8 天就高质量完成了隐患处理。恢复生产后观察运行一年，耳轴状况良好，未发生新裂纹。本文采取在线修复的方式代替更换耳轴的方案，明显降低了成本，节省了耳轴、托圈等备件的采购费用、施工费用，避免了长时间停炉停产造成的经济损失。

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TC4 与 1Cr18Ni9Ti 的扩散焊接工艺研究

孙永胜

中国机械. 2023, (9): 67-70.

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扩散焊接是一种常见的金属连接技术，具有高强度、高可靠性和节能环保等优点。TC4 和 1Cr18Ni9Ti 是常见的两种金属材料，广泛应用于机械、航空等领域。本文对 TC4 与 1Cr18Ni9Ti 的扩散焊接工艺进行研究。首先主要介绍了 TC4 与 1Cr18Ni9Ti 的物理和化学特性等，然后探讨了扩散焊接工艺的优势和存在的不足之处，并提出改善方案。结论表明，通过技术改进，扩散焊接工艺可以更好地满足工业生产的需求。

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探析虚拟现实技术在机械设计与制造中的运用

隋鹏举黄君政

中国机械. 2023, (9): 71-74.

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虚拟现实技术是在信息科技的支持之下产生的衍生物，其被运用到社会各个行业中，并广泛应用于军事、金融等各个领域。在机械设计与制造领域应用虚拟现实技术能提高机械设计与制造的质量和效率，特别是虚拟现实技术能够提高机械设计的加工精度。随着时代的进步，虚拟现实技术的运用范围必须要被拓宽，它作为一种新型的高科技网络技术，能在具体运用过程中满足社会的发展要求。基于此本文在简要介绍虚拟现实技术本质、特征的基础上，对其在械设计与制造中的运用优势、难点，以及具体运用进行了探讨，以期对虚拟现实技术的研究有所借鉴。

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大缸径发动机试验室的能量转换分析及设备工艺布置

车晨寅

中国机械. 2023, (9): 75-78.

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大缸径发动机是国之利器，其性能、排放及可靠性试验是研发过程中的重要环节。发动机试验室的能源转换分析是创建试验标准环境和试验室设施建设的主要参考。能源转换分析对试验环境准确性、燃油供给、供电、辅机冷却介质的热交换、发动机进气、排气等计算起着决定性作用。文章阐述了试验室能量平衡分析方法和思路，介绍了试验室辅机设备及空调、排烟系统的工艺布置，可以为建设同类试验室的建设、运营与维护提供借鉴。

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“三教”改革视域下高职智能焊接技术专业课程思政建设探索

余小榕张婉云

中国机械. 2023, (9): 79-82.

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针对智能焊接技术专业课程思政实施过程中出现的教师不够重视，教材传统内容陈旧，教法单一的问题，在“三教”改革视域下，注重课程思政的育人作用，通过推进教材改革，开发新形态教材；建设师资队伍，提高教学能力水平素养；推进教法改革，优化课程思政设计等各项举措，探索高职智能焊接技术专业课程思政建设。

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五轴数控机床进给系统动态误差影响因素分析

李享

中国机械. 2023, (9): 83-86.

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数控机床可以代表我国精密制造水平，其精度与可靠性可以决定零件质量与安全性。提高对数控机床精确度的关注度，对推动我国制造业发展有着非常大的帮助。而进给系统动态误差可以决定数控机床加工精度，不同因素会对进给系统动态误差产生影响。五轴数控机床科技含量高、精准度高，主要用于完成复杂曲面加工，在我国高精尖行业中占有举足轻重的地位。因此本文以五轴数控机床为研究对象，对其进给系统动态误差影响因素展开详细分析，为从业人员开展机床检测与调整提供参考意见。

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机械自动化在机械制造中的应用分析

汪晶

中国机械. 2023, (9): 87-91.

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随着科学技术的不断发展，我国制造业得到了快速发展，但是由于技术、资金等方面原因，目前我国大部分企业仍然采用传统的人工操作模式进行生产活动。这种方式不仅效率低下而且容易出现各种人为失误，严重影响产品质量，并存在一定安全隐患。因此，为适应现代工业对产品高质量、高效率要求，必须大力推进机械自动化技术在我国各领域内的应用。本文以机械自动化理论知识为基础，结合国内外先进经验，从机械自动化系统组成结构入手，详细阐述了机械自动化在机械制造过程中的具体应用情况，并提出了相应改进措施，旨在促进我国机械制造产业向更加科学合理的方向发展。

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煤矿充填开采工作面机电设备配套技术应用分析

贾希盛张召玉

中国机械. 2023, (9): 92-95.

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本文探究了煤矿充填开采煤上采煤机、刮板输送机、充填液压支架等机电设备的配套使用技术。文章首先介绍了某煤矿充填采煤工作面的基本情况，随后分别从采煤机的选型、刮板输送机技术参数的确定、充填液压支架支护强度的计算等方面，概述了采煤机与刮板输送机配套方案、刮板输送机与充填液压支架的配套方案。通过机电设备的配套使用，不仅能显著提高采煤和运输效率，维护了煤矿企业的经济效益，而且在保障井下作业安全等方面也有积极帮助。

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基于 Fluent 分析的锂电池发热性能影响因素研究

姚嵩丁玮

中国机械. 2023, (9): 96-99.

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电动汽车火灾事故频发使车用锂电池安全问题受到广泛关注。引发锂电池火灾的原因很大一部分是热失控。热失控仿真因其独有的优势，成为研究锂离子电池热失控的重要手段。本文采用 Fluent 软件对锂电池在不同放电倍率、不同外界温度与不同短路部位时的热失控性能进行仿真分析。分析结果表明，随着放电倍率的增大，锂电池最高温度逐渐上升；随着环境温度的升高，锂电池自身的温度也随着升高；锂电池靠近边缘处短路温度高于中心位置的短路温度。

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电动病床使用寿命研究

宋广震陈水李翔宇

中国机械. 2023, (9): 100-103.

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电动病床的使用能够大幅减轻医护人员与护理人员的工作量，为患者翻身、起背提供便利，然而，这一设备在诸多因素的影响下使用寿命无法得到保证，频繁损坏将导致医护成本大幅增长。对此，医院应进一步了解可能威胁到电动病床使用寿命的相关因素，并采取有效措施延长使用寿命。本文在介绍电动病床的结构和使用标准等的基础上，分析影响其使用寿命的因素，并提出延长电动病床使用寿命的措施，以期更好地发挥电动病床的作用价值。

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机电设备电磁干扰源及抑制措施分析

杨恕杨和霖蔡培良华卫岳绍东

中国机械. 2023, (9): 104-107.

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文章首先简述了电气系统的供变电、直流稳压源、逆变电路产生电磁干扰的原因，重点阐述隔离、屏蔽、接地、滤波及简化电路等抑制电磁干扰的方法，对谐波干扰及尖峰脉冲干扰提出有针对性处理意见，使电气系统达到电磁兼容 EMC 的目的，从而提升了系统的稳定性和安全性。

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铝 / 钢点焊接头的疲劳行为及断裂机理研究

吴楠

中国机械. 2023, (9): 108-111.

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为有效掌握铝 / 钢点焊接头疲劳行为，本文应用电阻点焊方法，在焊接电流为 15kA、焊接时间为 300ms、电极压力为 3.5kN 的条件下，进行铝 / 钢点焊接头的疲劳试验，并分析其疲劳断裂机理。通过试验，得出以下结果：根据指定循环基数的疲劳极限值计算，确定点焊接头的疲劳极限为 1.09kN；铝 / 钢点焊接头发展到疲劳失效的结果，都需经历裂纹萌生、裂纹延伸和瞬时断裂三个阶段；在疲劳载荷大于 3.5kN 情况下，出现纽扣断裂模式；当疲劳载荷在 1.5 ～ 3.5kN 区间时，铝合金 / 高强钢电阻点焊接头形成界面断裂；当疲劳载荷在低于 1.5kN 时，铝合金 / 高强钢电阻点焊接头形成铝合金母材断裂模式。本文研究旨在为提升铝 / 钢点焊质量提供借鉴与参考。

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运行中的风机塔筒焊缝维修方法分析

龙铃

中国机械. 2023, (9): 112-115.

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我国在推行碳达峰碳中和的进程中，风电、光伏等新能源迎来了高速发展的黄金时期。而新能源设备的稳定安全运行对整个电力系统起着重要的作用，因此如何对运行过程中设备出现的缺陷故障快速消除处理就显得尤为关键。基于此，本文主要针对运行中风力发电机组塔筒焊缝维修方法进行了分析，以期为相关人员提供参考。

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浅析药厂洁净室压差及送风量自动化控制

杨鹏飞

中国机械. 2023, (9): 116-119.

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随着我国人口的增长及经济的飞速发展，对药品的需求不断增加，质量要求也在不断提高。洁净室不仅是制药厂的重要组成部分，同时也是药物制作流程中的重要一环。洁净室保持干净主要是利用压差来实现。本文主要分析了药厂洁净室压差的原理、要求，以及对压差、送风量的控制方法进行阐释，提出了洁净室压差的自动化设计，具体包括压差控制与送风量控制两个部分，最终提出具体实施，详细地研究了洁净室的压差系统，进而研究探讨其在药厂的生产过程中发挥的重要作用。

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2023年, 第9期　刊出日期：2023-03-25

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