弧齿锥齿轮齿面建模和参数化设计系统软件开发

基于弧齿锥齿轮的复杂齿面设计和实际啮合情况,提出一种利用齿廓成型刀具的齿廓建模方法,能有效实现弧齿锥齿轮齿廓的精确建模.以弧齿锥齿轮为主要建模对象,提出自动化建模及装配方法,开发一种参数化设计系统软件.该软件能够实现弧齿锥齿轮的自动化快速建模和装配,缩短建模时间,提高设计质量与效率,有助于推动产业数字化转型,发展高端装备制造业.

三维激光扫描技术在解决工业驱动汽轮机装配干涉问题的应用与研究

详细阐述了三维激光扫描技术在工业驱动汽轮机装配上的应用,对三维激光扫描的关键技术(高精度测量、快速扫描、虚拟装配等)进行了分析研究,提出了通过高效装配仿真技术解决工业驱动汽轮机部套装配干涉问题的方案,探索并总结了一套适合汽轮机部套虚拟装配预防装配干涉的技术。

工业燃气轮机先进技术现状及发展趋势

燃气轮机具有功率密度高、碳排放相对较少、启动快、燃烧环保燃料能力等特点,是未来能源领域设备的重要组成部分。为了促进燃气轮机及其相关技术进步,助力研发高性能的燃气轮机,为此对工业燃气轮机先进技术现状及发展趋势进行综述。对与工业燃气轮机相关的通用先进技术发展趋势进行分析,包括高性价比的大规模计算能力、高度自主的系统、增材制造、人工智能和网络安全。对燃气轮机的燃烧、结构材料和涂层、增材制造、热管理、智能运行和维护、闭式和混合循环燃气轮机系统、用于储能系统的燃气轮机等7个重点研究领域的发展目标和趋势进行了详细分析。建议对重点研究领域进行深入研究,提高燃气轮机的效率和负载灵活性、增强与可再生能源的兼容性、减少排放、增强燃料灵活性,以便智能运行和维护,降低燃气轮机的研发成本,同时可助力燃气轮机及相关技术进步。

基于激光跟踪仪的机器人末端负载重力辨识与在线补偿方法

为准确测量工业机器人在飞机装配中的真实装配受力,提出了一种基于激光跟踪仪的机器人末端负载重力辨识与在线补偿方法。借助激光跟踪仪等外部测量设备,建立了机器人系统的全局运动学模型,实现机器人末端位姿的精准获取。利用卡尔曼滤波处理力传感器信号,以获取更加准确平稳的外部力信息。基于最小二乘法建立了末端负载重力分量与位姿的映射关系,其中,考虑了力传感器的零点偏移与机器人安装偏差带来的影响。最后开展了机器人负载重力在线补偿试验,试验结果表明,该方法具有良好的效果。

基于多源异构数据的风机多模态装配工艺知识图谱建模

风力发电机装配工艺信息通常分散于以三维模型、自然文本、图像等多模态信息构成的工艺文件中,导致数据维护和工艺知识获取成本高、效率低.针对这一问题,提出一种基于多源异构数据的风力发电机多模态装配工艺知识图谱建模方法.首先,分析工艺特点给出风力发电机多模态知识工艺图谱(MPKG-WT)中各类概念,完成图谱本体构建;其次,基于多源异构数据及各模态特点,利用数据分析、知识抽取和语义相似度计算等技术实现图谱的自动实例化;最后,以某风力发电机企业装配工艺数据为例,实现MPKG-WT构建,并开发辅助装配工艺设计系统进行验证.研究结果表明,MPKG-WT较单模态图谱蕴含更丰富的知识,且不同模态数据之间能够互补,显著提升装配工艺设计效率.

工业机器人六自由度装配序列规划下避障研究

由于六自由度机器人在装配序列规划中存在顶角叶片重力矩差难以保证、叶片重力矩分布不够均衡的问题,以至于避障过程中出现碰撞。为此,提出工业机器人六自由度装配序列规划下避障研究。通过分析六自由度机器人装配序列中,顶角叶片重力矩差和叶片重力矩分布产生的干涉关系,将装配平稳性、方向调整次数及更换装配工具的频次作为约束条件,设置干涉关系矩阵和适应度函数,以判断装配序列方案是否达到最佳;在装配方案达到最佳后,通过离散化萤火虫算法获取六自由度机器人装配序列最优解;根据该结果检测六自由度机器人碰撞结果,并采用优化随机树节点扩展控制及扩展能力检测的改进快速搜索随机树算法(Rapidly-exploring Random Tree,RRT*)来对所得装配序列进行调整修正,实现工业机器人六自由度装配序列规划下避障研究。实验结果证明:该方法可获取装配效率高、成本小的六自由度机器人装配序列;可以快速规划出最佳六自由度机器人避障路径,有效地避开障碍物,且精度较高、误差较小、实用性较强。

基于布谷鸟算法的风电机组装配序列优化

装配序列规划(ASP)是风电机组制造的重要技术。ASP是一个组合优化问题,风电机组最优装配序列的搜索空间和计算量均很大。提出基于布谷鸟算法的风电机组装配序列优化方法。首先,从三维装配体模型中提取多种装配约束信息并表示成装配约束矩阵,以降低最优装配序列的搜索空间;继而构造装配序列目标函数,建立装配序列规划模型,方便算法计算出最优装配序列;对离散布谷鸟算法(DCA)改进,求解ASP模型,获得风电机组产品的最优装配序列。最后通过实验验证了ASP模型的有效性和DCA的优良性能。

陆上风电碳足迹动态变化的国际比较研究

碳中和目标下国际风电产业将继续扩大规模,碳市场、碳关税等国际气候减排政策工具也在不断完善,未来可再生能源碳足迹对相关产业成本与发展将产生重要影响。本文以中国、欧洲、美国等风电产业优势国家和地区作为研究对象,构建陆上风电系统生命周期评价过程、生命周期清单,完成相关地区陆上风电碳足迹的参数比较并总结变化趋势,进一步分析趋势成因并阐明影响因素。结果表明,在风力机大型化加速、发电效率提高、工业生产清洁化的态势下,2011—2022年世界优势地区的陆上风电碳足迹均呈下降趋势,中国、欧洲、美国的平均降幅分别为49.2%、46.2%、20.8%,相应下降量均集中在设备生产阶段;中国已将碳足迹下降至与欧洲接近的水平,与美国的差距缩减到3.63 g/kW·h,其中工业生产清洁化水平不高、风机容量因子偏低分别是中国陆上风电碳足迹高于欧洲、美国的主要原因。中国在推进风电产业发展的过程中,需着重提高风电系统发电效率、加快改善产业清洁化生产水平、支持风电系统退役回收产业发展,以稳步降低陆上风电系统生命周期内的碳足迹。

涡轮叶片装配智能优化算法

涡轮组件装配是发动机制造过程的重要组成部分,在装配过程中为保证涡轮叶片装配完成后的转子不平衡量符合设计标准,需对叶片进行分组试装等步骤,装配效率因此受到影响。为解决此问题,提出一种基于改进模拟退火算法的叶片装配序列优化方法。建立由轮盘自身不平衡量与叶片不平衡量相结合的数学模型,采用多邻域搜索机制,改进退火机制,增加升温、记忆模块等方法来改进算法,通过实例验证了算法的有效性,并与蝴蝶算法,天鹰算法,原始模拟退火算法进行比较,有效地降低了涡轮转子不平衡量。结果表明,改进的模拟退火算法能够有效的减少叶片装配后的不平衡量。为使该算法能够更方便的服务于装配现场,基于MFC框架开发一款叶片装配软件,为解决叶片装配需进行多次拆装以及装配效率低的问题提供了一种有效的方案。

工业燃机轴流压气机级间引气结构的压损特性

为研究级间引气结构的压损特性,为工业燃机中的相关结构设计提供参考,采用仿真手段对真实的工业燃气轮机多级轴流压气机的级间引气结构进行数值研究,计算域涵盖压气机的多个主流通道和旁路的引气槽道、腔室、管路。结果表明:小引气率下,引气口的气流滞止和折转所导致的压力损失占总损失的五成以上;大引气率下,引气腔室内的流动掺混和引气支管口的流动分离所导致的压力损失占总损失的七成以上。不同区域的流动损失受引气率、引气管路的雷诺数、引气腔室的水力直径影响。下一步可以通过神经网络的方法训练得到零维的级间引气模型,用于进一步的性能评估。

一种变速箱离合器自动安装机构的设计

离合器是变速箱的重要核心组件,也生产装配工艺中重要的环节。本文介绍了离合器在变速箱装配生产线上实现自动装配的方法和自动装配机构的设计,该自动装配机构和工业机器人组合应用,利用PLC作为电气控制核心,采集外部信号,通过Profinet总线网络与机器人交互信息,实现对离合器的自动化装配。这个机构设备可以很好的解决离合器在安装时容易磕碰到输入轴齿和油泵斜齿轮的问题。对工厂来说,解决了人工装配中的难点痛点,也节省了成本,提升变速箱的装配质量和效率。从自动装配行业来说,未来发展趋势是向着无人的方向发展,为以后提高变速箱装配线的自动化水平提供参考。

超超临界火电机组给水泵汽轮机20Cr13钢动叶片断裂原因

某超超临界机组在运行过程中,其给水泵汽轮机第4级20Cr13钢动叶片发生断裂事故。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、力学性能测试、扫描电镜及能谱分析等方法分析了叶片断裂的原因。结果表明:给水泵汽轮机部分动叶片装配不当,叶根与叶根槽装配间隙偏大,叶片明显松动;在转子长期高速转动过程中,叶片承受了较高水平的交变循环载荷,部分装配间隙大的动叶片叶根与叶根槽接触部位发生微动疲劳损伤,叶根周向边缘发生双向多源性疲劳开裂,裂纹逐步扩展,最终导致叶片断裂。

预制装配式螺栓连接型轻钢构造柱施工技术研究

传统构造柱的施工涉及工种多,工序复杂,工期长,工人劳动强度大,存在马牙槎留置偏差、钢筋偏位、混凝土侧漏、不密实等质量通病,显然无法满足现代建筑产业化,绿色施工的要求。提出了一种可代替传统钢筋混凝土构造柱的轻钢构造柱施工工艺,确定了其施工特点、原理、工艺流程及质量控制措施,获得了最佳的经济和社会效益,是一种可靠、高效的新技术,具有广阔的应用前景。

可持续发展趋势下的装配式建筑施工质量控制影响因素研究

针对装配式建筑的分类、优势和施工质量控制等问题,从设计方案、材料、施工人员、现场管理和检验检测等维度对装配式建筑施工质量控制影响因素进行分析,并提出了加强预制和测量精度、清晰化组件堆放和运输计划、加强管理和监测、加强预处理和减载措施、加强质量监控与技术支持等一系列改进措施。

基于工业互联网背景下汽车发动机装配过程质量控制研究

当前,汽车发动机的装配过程质量控制问题是汽车生产的重要环节之一,不仅表现在发动机的生产装配过程,更体现在质量检控的过程,因此,通过对汽车发动机装配过程分析,探究工业互联网背景下的发动机装配过程质量控制的有效技术要点,以期保证汽车制造业的长效发展。

数字孪生赋能机器人装配虚实同步研究

针对传统的单点制造技术将设计和制造过程分离,产品的生产效率低,无法适应新一代制造设备信息化发展和网络扩展的问题,提出一种基于数字孪生的工业机器人虚实同步装配系统。设计搭建了软硬件平台,在数字孪生软件中建立一比一的物理模型,并设计了机器人模型的运动控制算法;构建了TCP/IP、OPC DA的网络通信方式,建立了数字孪生模型的驱动接口和外部通信信号一一映射关系;根据采集的数据,编写了相应的处理程序,完成模型位置标定,实现了工业机器人装配虚实同步。研究结果表明:该系统平均绝对值误差在0.4 mm以下,满足精度要求。

T/CRES 0019-2023《风力发电机组叶片螺栓组件》标准解读

紧固件领域叶片螺栓组件团体标准T/CRES 0019—2023《风力发电机组叶片螺栓组件》于2023年10月正式发布,其规定了风电叶片螺栓组件的型式与结构、技术要求、试验方法、检验规则等内容,为风电叶片螺栓组件的设计、制造与检验提供依据。本文介绍了该团体标准研制背景与意义、任务来源及制定过程,并详细解读了标准的主要内容,分析了标准的实施效果及后续工作建议,旨在促使相关方更好地理解该标准内容及使用该标准,推动该标准的广泛应用。

风电钢混塔筒健康在线监测系统

为了满足风力发电场对风电塔筒健康管理以及健康数据融入系统控制的需求,结合风电领域中的钢混塔筒提出了一种风电钢混塔筒健康在线监测系统,对总体方案、硬件架构、软件功能、传感器类型及安装部署进行论证,并在现场进行测试和可行性验证。该监测系统能够掌握预应力索索力、基础不均匀沉降、运行姿态、应力应变、振动、螺栓健康、接地干线电阻以及安全防护设备等实时运行数据,为风电钢混塔筒的健康运行和塔筒内工作人员的生命安全提供了有力的保障,获得的数据也将为塔筒制造方对其后续产品优化设计提供重要依据。

工业蒸汽透平与离心压缩机轴系装配研究

工业蒸汽透平驱动离心压缩机的机组在石油、石化行业有广泛应用,其是否可以持久、稳定地运转直接决定该石油石化装置的效益产出情况,机组的轴系找正精度又是其能否长期稳定运行的关键因素,若安装过程中存在较大误差,会造成安装工作返工,机组振动异常,推力轴承温度过高,支撑轴承温度过高等问题,直接影响机组运行。该文主要剖析该装置的轴系布置原理及安装找正方法,轴向找正利用两表法消除蒸汽透平与离心压缩机转子的轴向窜动,利用两轴同盘的方法消除打表盘端面跳动误差,径向利用单表法和两轴同盘消除打表盘外圆的跳动误差,以提升轴系装配精度。

核工业遥操作电机快换装置的优化设计与实验

针对核工业热室电机遥操作快速更换存在维修难度大、耗时长等问题,基于现有电机快换装置,进行优化设计与实验。根据电机遥操作快换的设计需求,介绍了其整体结构和快换原理;以轴孔装配为机理分析在更换过程中出现卡阻与楔紧的原因,设计了一关节轴承的五自由度被动柔顺机构和两级轴孔导向装配结构;根据电机遥操作更换的流程,搭建实验平台,对电机快换装置进行各项参数测试。实验结果表明,其快换装置允许的位置误差范围为(-5~5)mm,姿态误差范围为(-0.08~0.08)rad;在位姿误差范围内,其成功率可以保持在90%以上;电机遥操作快换时间保持在190s左右。该研究降低了电机遥操作的操作难度和更换时间,大幅提高了电机快换装置的各项性能指标,为类似的产品提供了参考。