中国机械

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经济运行进中趋稳产业发展亮点纷呈——2023 年机械工业经济运行情况综述

中国机械. 2024, (6): 2-7.

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基于多项式的运动控制单轴插补数据平滑研究

何春茂1, 2, 通讯作者崔中1, 2 翟亚飞2

中国机械. 2024, (6): 8-12.

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柔性加工是机床加工的重要研究方向，对插补后的位移进行滤波，是提高加工的柔性的重要手段，对加工质量具有重要意义。本文设计多项式滤波器对位移数据进行平滑，设置一个加速度阀值，当某个点位的位移数据所带来的加速度超过这个阀值时，对这段数据进行三次多项式平滑处理。根据这个点位向前后搜索适合的位移数据量，把这些位移数据分成二段，分别进行三次多项式平滑。平滑后的数据在位移、速度、加速度三个维度上实现连续，从而提高运动的平稳性，提升了零件加工的质量。

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便捷式筋膜枪的人机舒适性研究与设计实践

彭天琦

中国机械. 2024, (6): 13-17.

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随着人们生活水平和健康意识的提高，筋膜枪在康复和运动领域有着广阔的市场需求，前景向好。本文运用观察法、调查研究法等人机工程学研究方法，通过对现有产品及用户使用体验的调研，对产品的外观尺寸、抓握方式和材质选择等方面的现存问题进行全面分析研究，并提出解决方案。通过本次设计尝试，旨在提高便携式筋膜枪的人机舒适性，为筋膜枪相关设计提供一定的设计思路和借鉴价值。

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压力容器在特殊工况下的设计优化

马旭

中国机械. 2024, (6): 18-21.

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压力容器的设计要求较高，尤其是在特殊工况下使用的压力容器，对其设计要求更加严格。相关设计人员在对压力容器进行有效性分析时，需结合压力容器在特殊工况下的使用情况和技术规范，以科学的设计目标为基础，从而最大限度地确保压力容器满足特殊工况下的使用要求。基于此，本文对压力容器在特殊工况下的设计进行分析，以此为压力容器设计提供必要的参考借鉴。

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基于磨矿设备的矿山机械系统自动化改造设计

任磊

中国机械. 2024, (6): 22-25.

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为解决矿山磨矿设备自动化能力不足、磨矿精度与故障问题达不到设计要求等问题，本文以某矿企为例对球磨机设备进行研究。首先，从现阶段我国部分矿企磨矿设备的生产现状角度出发，对磨矿工艺进行阐述；然后，结合磨矿设备的使用现状进行改进设计，重点对系统路线与系统自身进行改造，并将改造后的设备置于企业某实验区内进行实际工作测试。测试结果表明：半自磨机磨矿与球磨排矿的研磨粒级精度均有所提高，矿分级溢流情况也有所下降，证明本文所提改造设计具有显著效果。

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航空发动机面齿轮中央传动设计

董雪莲1 张鑫楠1 陈铁娟1 周章遐2

中国机械. 2024, (6): 26-28.

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面齿轮作为航空发动机的核心部件，具有广泛的应用前景和发展潜力。在现代航空工业中，面齿轮的性能和可靠性已经成为衡量一个引擎质量的重要指标。由于面齿轮的运动特性复杂且会受到多种因素的影响，如材料选择、加工精度、表面粗糙度等，所以面齿轮的设计是一个复杂的过程。本文通过对航空发动面齿轮的工作原理以及动力学特性进行分析，提出了面齿轮中央传动设计方案，为航空发动机技术的发展提供了一定的参考价值。

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基于图像识别的矿用皮带机智能纠偏系统设计

纪宇王福帅王勇

中国机械. 2024, (6): 29-33.

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矿用皮带输送机在矿产物料的高效、连续传输过程中扮演着至关重要的角色。然而，不均衡的负载分配、机械部件磨损等因素经常导致输送带发生偏移，进而引起传输效率下降及设备损害。为了解决这一问题，通过引入基于图像识别的智能纠偏系统来提升纠偏的准确性和反应速度。本研究采用了实际操作环境中收集的数据集，利用深度学习算法训练图像处理模型，并在试验环境中对该系统进行了测试，提高了矿用皮带机的操作效率，还减轻了维护负担，延长了设备的使用寿命。

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核电设备用磁性联轴器设计开发及其工程应用

杨平汉

中国机械. 2024, (6): 34-38.

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本文基于某四代核反应堆系统换料设备使用工况、结构特点及接口要求，进行了非标磁性联轴器设计开发，并结合该设计开发过程介绍了平面式磁性联轴器的结构设计、磁性材料选择、磁转矩计算、充磁与转矩检测、安装调试以及试验验证等内容，分析了调试运行过程中受磁性联轴器影响，电动机转矩、转速和电流出现较大波动的原因，并提出了解决措施。另外，还对其在某四代反应堆工程项目中的实际应用情况进行了介绍。

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异种材料深熔焊气孔形成与防护的应用研究

徐海彬

中国机械. 2024, (6): 39-42.

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深熔焊利用高能量密度的方式实现焊缝的熔深大于一般焊接方法，其优势在于焊缝质量高、熔透深，并且能够减少热影响区域，减少变形和残余应力。异种材料的深熔焊面临着诸多挑战，特别是气孔的形成。本文旨在探讨气孔形成机制及有效的防护措施，通过深入研究气孔形成机理、焊接参数优化和表面处理技术，以及合理的工艺控制方法，提高焊接接头的质量和可靠性，推动异种材料深熔焊技术的进步和应用。

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液压支架顶梁焊接特性及焊接变形控制措施探析

王磊王帅

中国机械. 2024, (6): 43-46.

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为了解液压支架顶梁焊接特性并有效预防焊接变形问题，本文对液压支架顶梁焊接特性及焊接变形控制措施进行研究。基于Q690合金钢焊接工艺试验了解焊接特性，通过ANSYS模拟计算完成液压支架变形预测，系统分析焊接结构变形的原理及控制工艺，有效解决焊接变形问题，并提出反变形法、刚性固定法等控制措施。试验发现，焊接液压支架顶梁顶板时合理采用工艺方法、控制措施既能有效控制变形量，又能避免焊接前、后结构的差值变化，满足焊接生产要求。

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机器人焊接质量控制关键要素分析

保秦臻

中国机械. 2024, (6): 47-50.

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工业机器人焊接是工业机器人技术的代表技术之一，其运用具有诸多优势，但焊接质量也会受诸多因素影响。基于此，本文探讨机器人焊接质量控制的可行办法，首先对工业领域内机器人焊接技术的发展背景与历程进行介绍，明确机器人焊接投入应用的必要性。其次从前期安装工件阶段、确定焊接参数阶段、机器人焊接编程阶段着手，总结影响机器人焊接质量的因素，并提出应对方法。最后分析今后机器人焊接发展方向，进一步提高机器人焊接技术水平，旨在促进我国焊接技术工艺的智能化发展。

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基于多传感器数据融合的遥控机器人移动轨迹跟踪方法

左家辉张佩

中国机械. 2024, (6): 51-54.

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由于遥控机器人运动环境较为复杂，导致传统方法下机器人移动轨迹跟踪精度较低等问题，本研究提出基于多传感器数据融合的遥控机器人移动轨迹跟踪方法。通过读取并融合遥控机器人上安装的里程计和激光雷达数据，获取机器人当前坐标信息，采用自适应鲁棒滑模变结构对机器人进行坐标跟踪控制，实现对遥控机器人的移动轨迹跟踪。实验结果显示，应用该方法可以使遥控机器人移动轨迹跟踪的平均偏差仅为0.06m，跟踪效果更为精准可靠。

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六轴机械手对物料快速精准取送自动控制研究

汪子啸1 邓艳2 汪胜国3

中国机械. 2024, (6): 55-58.

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在大规模发展无人工厂的背景下，工业机器人持续发展，物料取送技术快速兴起。本文结合应用实际案例，介绍了六轴机械手工作原理，并利用自动化控制程序，实现了六轴机械手精准而快速取送物料的功能，满足了无人作业物料取送的需求，大大提高了作业效率，降低了取送人员的劳动强度，较大程度上降低了人工错误率，推动了智慧工厂的进步和发展。

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精益生产在多品种小批量生产企业的应用分析

刘宁

中国机械. 2024, (6): 59-63.

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多品种小批量生产企业面临市场需求多变与产品复杂度增加的挑战，精益生产提供了一套有效策略来实现高效率和灵活性的生产流程。精益生产的关键在于持续改进、消除浪费并确保质量。本文介绍了SMED技术、看板系统、Poka-Yoke防错技术、价值流分析、全面生产维护（TPM）等精益工具在实现这些目标中的作用。同时，讨论了如何通过柔性生产线、制造执行系统（MES）与供应链管理（SCM）的整合、高度信息化手段来达到更为精准和实时的生产调度，以建立高效、适应性强的生产与供应链系统。

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磁悬浮离心式冷水机组的应用及能耗分析

兴隆1 张会民1 丁瑞辰2 史勤栋1

中国机械. 2024, (6): 64-68.

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中央空调广泛应用于公共建筑，但高耗电及污染问题日益凸显。磁悬浮离心式冷水机组作为新型节能设备，运行高效、绿色环保，该机组的推广对节能减排意义重大。本文以某制药企业应用的磁悬浮离心式冷水机组为例，通过与传统冷水机组的能耗对比分析，提出磁悬浮离心式冷水机组的能耗特点及影响因素，并探讨相关节能措施，以期为磁悬浮离心式冷水机组的推广应用提供借鉴。

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“双碳”背景下港口机械电能替代技术研究

陈大程李现明

中国机械. 2024, (6): 69-72.

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随着全球“双碳”目标的提出，港口机械领域对于减少能源消耗和碳排放的需求愈发迫切。本文深入探讨了港口机械能源消耗和碳排放问题，并重点研究了电能替代技术的应用现状和潜在影响。通过文献综述、技术分析、案例评估和数值模拟，系统评估了不同电能替代方案在“双碳”背景下的可行性和效益。研究发现电动化技术和新能源驱动技术在港口机械中的应用不仅可以显著降低碳排放和能源成本，还带来了环境、经济和社会多层面的积极效益。这一研究为港口机械实现双碳化提供了科学依据和决策支持。

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基于机器视觉的水果分级分拣系统关键技术分析

段宇赫1 高明昕2

中国机械. 2024, (6): 73-76.

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传统的水果检测采用人工检测方式，这种检测方式效率低，误判率比较高，而采用机器视觉的方式对水果进行水果分级分拣，能够有效提高工作效率和降低错误率。基于此，本文在阐述机器视觉技术的基础上，就机器视觉水果分级分拣系统关键技术展开分析，以期为水果分拣技术的发展研究提供一定的参考借鉴。

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在线无损检测技术在压力管道检测中的应用研究

高彬肖培光

中国机械. 2024, (6): 77-80.

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压力管道的安全运行对于工业安全和社会的正常运转至关重要。由于长期受到各种内外部因素的影响，如腐蚀、磨损、应力等，管道可能发生损伤，甚至可能引起严重的安全事故。因此，采用高效的无损检测技术对压力管道进行定期和实时监测，成为确保其安全可靠运行的关键。本文全面分析了在线无损检测技术在压力管道检测中的应用，详细探讨了超声导波技术、声发射技术、基于金属电位差的在线监测技术、磁记忆技术、脉冲涡流检测技术等多种先进方法，旨在为压力管道的健康评估和维护管理提供技术支持。

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基于静态检测数据的车轮动态检测精度提升方法分析

庄再胜

中国机械. 2024, (6): 81-84.

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车轮作为高速列车运行的关键部件之一，其外形尺寸影响着列车运行安全。目前，列车车轮的日常检测多采用自动化检测设备进行动态检测，特别是通过式检测设备检测时存在相关测量条件不确定因素，导致外形尺寸检测结果存在测量误差，不利于列车车轮精准检修及安全管理。本文提出将定期静态检测的车轮外形尺寸数据与日常动态检测的车轮外形尺寸数据进行对比深入分析，挖掘误差规律，及时发现动态检测设备偏差，进行自动化校正，并用静态检测车轮尺寸数据和动态检测数据进行对比，从而提升日常动态检测数据精度，同时根据动监测自动化设备检测状态的校正数据，给予设备定期标定和维修建议。

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无损检测技术在机械焊接结构件缺陷检测中的应用

李殿锋

中国机械. 2024, (6): 85-88.

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机械焊接是现代制造业中重要的连接方式之一。但焊接结构件常出现各种缺陷，严重影响构件性能。为检测焊接结构件缺陷，无损检测技术备受关注。本文以焊接构件缺陷为切入点，分析了超声波检测、射线检测、涡流检测和磁粉检测等无损检测技术，这些技术各具特点，可根据不同场景需求选择使用，为机械焊接结构件的无损检测提供参考。运用合适的无损检测技术，能有效发现焊接结构件缺陷，保证构件质量。

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工业管道安装监督检验中的常见问题及处理方法分析

张友吉

中国机械. 2024, (6): 89-92.

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属于特种设备的压力管道中，工业管道占比超过一半，工业管道安装质量的好坏直接影响工业管道的安全性。工业管道安装监督检验是保证工业管道安装质量的重要手段之一。本文分析和总结工业管道安装监督检验中发现的安装问题并提出处理问题的方法，供工业管道安装单位和监督检验人员借鉴和参考，提升工业管道的安装效率和质量。

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660MW机组低压旁路调节阀内漏分析及改进

甘洋汤敏刚鲁会铭

中国机械. 2024, (6): 93-97.

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本文主要针对某电厂660MW机组旁路系统的低压旁路调节阀（简称：低旁阀）经常性内漏进行分析与改进，现660MW机组所使用的低旁阀大部分是德国博普-罗依特（BOPP＆Reuther）公司制造生产，该阀在机组/阀门检修后，均在短时间内出现内漏情况，低旁阀内漏严重影响热效率，增加了发电能耗。本文详细分析了内漏原因及改进措施，从而提高设备的经济性、可靠性、安全性。

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基于物联网的矿用带式输送机托辊状态在线监测方法

孟铁柱

中国机械. 2024, (6): 98-101.

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托辊状态关系到矿用带式输送机的稳定性与安全性，因此对其状态监测是保证矿用带式输送机生产安全和质量的重要手段，但当前监测效果不佳，不仅错监比例较高，而且监测结果置信水平比较低，为此提出基于物联网的矿用带式输送机托辊状态在线监测方法。利用物联网技术感知带式输送机托辊温度、振动、电压状态信号，通过对状态量融合提取到带式输送机托辊状态特征，监测到带式输送机托辊状态异常系数和预警等级，实现基于物联网的矿用带式输送机托辊状态在线监测。经试验证明，设计方法错监比例不超过1%，监测结果置信水平在98%以上，可以实现对矿用带式输送机托辊状态精准在线监测。

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井下掘进凿岩台车的维护管理措施研究

谭桂槐

中国机械. 2024, (6): 102-105.

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在现代井下掘进工程中，凿岩台车作为一种高效的机械化设备，对提高掘进速度和保障工程安全具有重要意义。本研究以SANDVIK（山特维克）单臂掘进台车为研究对象，对该设备的运行特点进行了综合分析，结合工程案例，对该设备的使用流程以及使用效果进行了分析，针对SANDVIK（山特维克）单臂掘进台车的使用损耗，提出加强维护管理工作措施，其中包含了日常维护、定期点检、预防性维修等，从而提升设备维护效率和确保设备运行可靠性。

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高职液压与气动技术课程新型活页教材研究与开发

林德智陶恩巧李华川

中国机械. 2024, (6): 106-110.

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落实立德树人根本任务对高职人才培养提出新要求，传统教材已无法适合人才培养变化、满足育人新要求。针对此问题，本文以液压与气动技术课程为例，分析传统教材问题，研究新型活页教材特征，创新教材组织形式、更新教材内容，开发适合新时代背景的新型活页教材，实现活页教材设计呈现；教材开发以学生为中心，引领学生将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，实现全面发展。

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基于高层次学徒制的电气控制与PLC课程项目式教学改革研究

张凤南李云革董晓晖祁阳

中国机械. 2024, (6): 111-114.

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本文在对智能制造相关企业进行调研的基础上，结合企业实际需求，确定了高层次学徒制电气岗位专业技能和职业素养要求，并制定电气控制与PLC课程所对应的课程目标。本课程教学改革通过校企共制教学内容，以企业真实项目为载体，开展项目式教学，通过理实融合、工学交替的教学组织过程，采用校企“双导师”授课方式和多元课程考核评价标准，以期实现对学生岗位专业技能和职业素养的提高，实现高层次学徒制项目式教学的课程目标。

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基于产教融合的技工院校专业课程设置探索与实践——以数控加工专业为例

周长森

中国机械. 2024, (6): 115-118.

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本文以数控加工专业为例，探讨了基于产教融合的技工院校专业课程设置的实践与探索。通过对当前数控加工行业的发展趋势和技术要求进行分析，提出了一种更贴近实际、符合市场需求的课程设置方案。同时还介绍了产教融合在课程设计、实习实训等方面的具体实践，以及其在提升学生实践能力和就业竞争力方面的积极影响。本研究旨在为技工院校专业课程设置的优化和产教融合模式的推广提供实践经验和借鉴。

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2024年, 第6期　刊出日期：2024-02-29

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