知識目標(biāo)

（1）知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化

（2）知道四沖程內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作原理

（3）了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別

能力目標(biāo)

通過分析汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造個工作過程的異同，學(xué)習(xí)分析和比較的研究方法．

隨著煤炭企業(yè)規(guī)模的不斷提升，對煤炭裝運(yùn)能力提出了更高的要求，需要不斷提高企業(yè)裝運(yùn)能力，其中提高機(jī)車牽引能力，可促使煤炭企業(yè)加快牽引動力的轉(zhuǎn)型。目前，各煤炭企業(yè)基本以內(nèi)燃機(jī)車作為牽引動力，部分企業(yè)已轉(zhuǎn)型為電力機(jī)車，裝運(yùn)效率大幅提升。單從機(jī)車運(yùn)用的角度看，對提高裝運(yùn)效率、降低運(yùn)輸成本發(fā)揮了重要作用。但因企業(yè)人員素質(zhì)和檢修能力的制約，在機(jī)車設(shè)備維修和故障判斷方面存在一定的困難，在一定程度上影響了正常運(yùn)輸組織，造成開車不能正點(diǎn)。除日常保養(yǎng)和簡單檢修外，機(jī)車小輔修、中修和大修一般為委托第三方(鐵路檢修單位)檢修。外委檢修需辦理過軌審批手續(xù)，辦理時間長。另外，過軌檢修時間不能保證，在一定程度上限制了成本下降空間和影響機(jī)車的正常運(yùn)用。因此，有必要在檢修和故障處理方面進(jìn)行研究和探討。

1機(jī)車修程分類

機(jī)車檢修修程分為大修、中修、小修、輔修4級，其中:大修是機(jī)車主要部件檢查修理，恢復(fù)機(jī)車基本性能;中修是機(jī)車主要部件檢查修理，恢復(fù)機(jī)車主要性能;小修是機(jī)車關(guān)鍵部件檢查修理，有針對性的恢復(fù)機(jī)車運(yùn)行可靠性。如檢修條件具備，可根據(jù)其狀態(tài)進(jìn)行修理;輔修是對機(jī)車全面檢查、保養(yǎng)清掃，做故障診斷，按狀態(tài)修理。中修、大修屬于專業(yè)檢修，需要較高的專業(yè)技術(shù)能力和檢修、檢測裝備，輔修和小修主要是通過檢查、保養(yǎng)、清掃和關(guān)鍵部件檢查修理，保證機(jī)車的可靠性。煤炭企業(yè)因機(jī)車臺數(shù)較少和專業(yè)技術(shù)員的限制，對機(jī)車的中修和大修基本上是委托鐵路專業(yè)單位進(jìn)行檢修，輔修和小修除了外委檢修外，一些單位也在探索自行檢修的途徑。

2外委檢修的優(yōu)缺點(diǎn)

2．1外委檢修優(yōu)點(diǎn)。(1)非鐵路企業(yè)內(nèi)燃機(jī)車是委托第三方進(jìn)行檢修，一般是依托周邊有資質(zhì)鐵路檢修單位，檢修單位專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)力量和裝備較強(qiáng)，配件種類齊全，檢修質(zhì)量能夠能到有效的保證。(2)保修周期內(nèi)，機(jī)車故障一般情況下也能夠通過售后得到快速處理，同時可以通過技術(shù)交流和溝通，帶動使用單位檢修人員的檢修能力和水平的提高。(3)煤炭企業(yè)不用配備專業(yè)檢修人員，人工成本和設(shè)備投入大大減少。2．2．外委檢修缺點(diǎn)。(1)委托第三方進(jìn)行檢修，一般需辦理機(jī)車過軌手續(xù)。對機(jī)車上線運(yùn)行安全要求較高，需進(jìn)行輪檢(機(jī)車輪對檢測)和現(xiàn)場看車，如中間某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，過軌手續(xù)時間會更長，不能保證在檢修周期內(nèi)修車。(2)外委單位一般是在不影響鐵路系統(tǒng)業(yè)內(nèi)機(jī)車檢修任務(wù)的前提下，安排企業(yè)機(jī)車檢修，檢修時間得不到保證，延期問題會時有發(fā)生。(3)外委維修單位對檢修礦方機(jī)車缺少激勵機(jī)制，檢修人員修車積極性不高，在一定程度上增加了修車時間和質(zhì)量的不確定性。2．3自行輔修可行性和條件分析。(1)輔修檢修內(nèi)容決定了自行輔修具備必要的條件。輔修的主要內(nèi)容是常用易損件的周期更換和主體設(shè)備的外觀查看及儀器檢測。相對來說，基本以各部件保養(yǎng)為主，所以在人員和設(shè)備方面投入費(fèi)用較小。而自行小修設(shè)備投入較大，同時對人員專業(yè)技術(shù)方面的要求更高，企業(yè)運(yùn)用機(jī)車數(shù)達(dá)到一定規(guī)模時才會考慮。(2)自行輔修在檢修時間上可以根據(jù)運(yùn)輸計(jì)劃安排進(jìn)行自主調(diào)整，設(shè)備輔修時間能有可靠的保證。(3)沒有辦理過軌復(fù)雜的手續(xù)和時間影響，檢修的主動權(quán)掌握在企業(yè)手中。(4)由于企業(yè)機(jī)車使用條件和作業(yè)形式不同，機(jī)車修程周期可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的調(diào)整。

3進(jìn)行自行輔修需注意的問題

摘要：基于輕型發(fā)動機(jī)LeiMot研究項(xiàng)目，F(xiàn)EV公司與其合作伙伴共同開發(fā)了全新的研究方法，采用了通過增材制造（AM）技術(shù)生產(chǎn)的大型發(fā)動機(jī)部件，同時擴(kuò)大了塑料應(yīng)用范圍，減輕整機(jī)質(zhì)量，并優(yōu)化了其功能。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)；增材制造技術(shù)；塑料；曲軸箱；冷卻

通過采用最新的傳統(tǒng)制造工藝，研究人員對以全鋁設(shè)計(jì)的現(xiàn)代乘用車汽油機(jī)和柴油機(jī)的成本和質(zhì)量進(jìn)行了優(yōu)化。近年來，這些發(fā)動機(jī)的質(zhì)量功率比有了進(jìn)一步優(yōu)化。3缸和4缸發(fā)動機(jī)的質(zhì)量功率比約為1．1kg／kW［1］。這一特征代表了材料特性、負(fù)荷曲線和結(jié)構(gòu)利用率在既定制造邊界條件下的平衡。這表明傳統(tǒng)制造工藝無法進(jìn)一步減輕整機(jī)質(zhì)量。在材料及負(fù)荷曲線相似或相同的情況下，研究人員將傳統(tǒng)制造工藝替換為激光粉床熔化（LPBF）技術(shù)，從而可進(jìn)一步減輕整機(jī)質(zhì)量。在由德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與能源部（BMWi）支持的輕型發(fā)動機(jī)LeiMot研究項(xiàng)目中，F(xiàn)EV公司將LPBF工藝用于氣缸蓋和曲軸箱的開發(fā)進(jìn)程中。研究人員選擇大眾公司EA288evo系列2．0L渦輪增壓直噴（TDI）柴油機(jī)作為基礎(chǔ)發(fā)動機(jī)，并進(jìn)行了一系列優(yōu)化，使開發(fā)出的新組件符合替代理念。針對該項(xiàng)目中采用增材制造（AM）技術(shù)的鋁部件的特點(diǎn)，研究人員選用了該工藝過程中最常用的AlSi10Mg材料。增材制造技術(shù)具有更高的自由度，不僅可以減少整機(jī)質(zhì)量，還可用于改善發(fā)動機(jī)功能。在開發(fā)LeiMot研究項(xiàng)目時，氣缸蓋和曲軸箱的設(shè)計(jì)從概念到制造過程（包括校準(zhǔn)和后處理）始終遵循增材制造技術(shù)的邊界條件［2］。此外，熱固性注塑成型工藝的應(yīng)用也是開發(fā)目標(biāo)之一。為了合理使用該工藝，研究人員需要開發(fā)1種合適的曲軸箱概念?？捎玫牟牧蠟榛诓ＡЮw維增強(qiáng)酚醛樹脂而開發(fā)的纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（FRP）。

1組件概念

研究人員首先對氣缸蓋和曲軸箱進(jìn)行了功能分解。通過該方式，研究人員可以分析每個功能，并可以根據(jù)給定的邊界條件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。此外，研究人員需要確保LeiMot氣缸蓋能與大眾曲軸箱實(shí)現(xiàn)相互兼容。同時，研究人員必須保留參考發(fā)動機(jī)的重要接口和組件，尤其是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)及換氣組件。研究人員通過專門的設(shè)計(jì)方法，使厚度不大于2mm的材料實(shí)現(xiàn)了冷卻、潤滑及換氣等功能，晶格結(jié)構(gòu)的厚度明顯小于2mm。與傳統(tǒng)的鑄造工藝相比，該方法可以根據(jù)負(fù)荷的不同而采用多種壁厚參數(shù)，且不會存在與傳統(tǒng)制造相關(guān)的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)。

2氣缸蓋

摘要：內(nèi)燃機(jī)是當(dāng)前時代環(huán)境下應(yīng)用非常廣泛的動力機(jī)械，通過將燃料燃燒釋放的熱能轉(zhuǎn)化為動能，從而為機(jī)械設(shè)備提供動力。是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)以及交通運(yùn)輸中非常核心的機(jī)械設(shè)備。內(nèi)燃機(jī)對社會發(fā)展的重要性不言而喻，因此對內(nèi)燃機(jī)的研究從未間斷。本文對內(nèi)燃機(jī)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行簡單的分析探討。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)；零部件；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

內(nèi)燃機(jī)是將氣體或液體燃料同空氣按照一定的比例混合，輸入內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部，燃料燃燒時爆發(fā)熱量，將熱能通過活塞運(yùn)動轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為設(shè)備提供機(jī)械動力。因此內(nèi)燃機(jī)的零部件結(jié)構(gòu)是圍繞以下幾點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的：構(gòu)建封閉環(huán)境、設(shè)計(jì)熱能與機(jī)械動能轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)、構(gòu)建動力傳達(dá)結(jié)構(gòu)。日常生活中，常見的內(nèi)燃機(jī)有柴油機(jī)和汽油機(jī)，在汽車中應(yīng)用尤為廣泛，下面以汽車發(fā)動機(jī)為例，分析內(nèi)燃機(jī)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并就其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探討。

1內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展歷史

內(nèi)燃機(jī)的基本理念最早是由荷蘭的物理學(xué)家惠更斯提出來，他最初是希望將火藥爆炸時產(chǎn)生的能量，轉(zhuǎn)化為需要的動力，并對此進(jìn)行了一定的研究，但是由于當(dāng)時實(shí)驗(yàn)環(huán)境的問題，火藥爆炸所產(chǎn)生的能量無法很好的控制，因此沒有成功。之后在18世紀(jì)末，英國的斯特里特經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)，提出了從燃料中獲取機(jī)械動力的方法，他第一次提出了將燃料和空氣混合產(chǎn)生的熱量，轉(zhuǎn)化成需要的動力。由此，內(nèi)燃機(jī)的基本理念誕生了。直到1833年，由英國人賴特提出了活塞做功的機(jī)械裝置，即通過將燃料置于固定的裝置，使得燃燒產(chǎn)生固定的推動力，然后進(jìn)行動力作用，這時內(nèi)燃機(jī)的基本雛形形成了。到達(dá)19世紀(jì)中期，以英國科學(xué)家為主的不同研究人員逐漸完善了以不同燃料為基礎(chǔ)的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動能的基礎(chǔ)理論，給后期內(nèi)燃機(jī)的形成、發(fā)展、完善奠定了良好的基礎(chǔ)，并由于其效率高，機(jī)動性好，在最初形成之后，就得到了非常廣泛的應(yīng)用，形成了非常龐大而又重要的工業(yè)體系，并給這些工業(yè)體系提供了基本和重要的動力支持，為后期工業(yè)革命以及工業(yè)領(lǐng)域的爆發(fā)式增長打下了基礎(chǔ)。這個應(yīng)用主要是汽車、工程機(jī)械、船舶、小型飛機(jī)以及一些基礎(chǔ)的工業(yè)設(shè)備，特別是在汽車上，內(nèi)燃機(jī)獲得了最大程度的應(yīng)用。成熟的內(nèi)燃機(jī)在1876年由德國的科學(xué)家奧托設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，他創(chuàng)造設(shè)計(jì)了世界上第1臺往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基本和設(shè)計(jì)理念成為了后來內(nèi)燃機(jī)改造完善的基礎(chǔ)，并由于其性能和效率的優(yōu)越性，迅速的得到了推廣和普及，大大的推動了汽車行業(yè)的發(fā)展。而隨著石油的開發(fā)，汽油的產(chǎn)生，進(jìn)一步的推動了內(nèi)燃機(jī)的完善和發(fā)展。到如今內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)成了世界發(fā)展前行過程中必不可少的一種動力機(jī)械。其基本原理雖仍然是將燃料的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動能，但是由于當(dāng)前材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)科學(xué)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等技術(shù)的不斷突破和前行，內(nèi)燃機(jī)也得到了最大程度的完善改造，發(fā)揮其最大的動力特性，為人們的需要提供最大的動力支持。

2內(nèi)燃機(jī)零部件結(jié)構(gòu)

摘要：內(nèi)燃機(jī)原理課程主要講授內(nèi)燃機(jī)的基本工作循環(huán)和性能、換氣過程與增壓技術(shù)、混合氣形成和燃燒以及性能評價(jià)等知識，是車輛工程和能源與動力工程專業(yè)的核心課程。該課程的學(xué)習(xí)對于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)十分重要。在課程教學(xué)過程中，可以通過查看學(xué)生線上學(xué)習(xí)時長、隨堂測試結(jié)果、課堂討論以及專題報(bào)告完成情況了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)能力，并有針對性的開展教學(xué)活動，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：形成性評價(jià)；內(nèi)燃機(jī)原理；混合式教學(xué)；學(xué)習(xí)效果

內(nèi)燃機(jī)原理課程主要講授內(nèi)燃機(jī)的基本工作循環(huán)和性能、換氣過程與增壓技術(shù)、混合氣形成和燃燒以及性能評價(jià)等知識，是車輛工程和能源與動力工程專業(yè)的核心課程[1]。目前，許多高校內(nèi)燃機(jī)原理課程仍在沿用以教師為中心、以課堂講授為主的教學(xué)模式[2]。隨著工程教育認(rèn)證工作的普遍開展，以學(xué)生為中心的教育教學(xué)理念越來越得到高等教育領(lǐng)域的重視[3-4]。以教師為中心的教學(xué)模式中，任課教師更加關(guān)心課程的知識體系是否完整，課堂內(nèi)容講授是否清晰、正確；而在教學(xué)評價(jià)中，也更加重視老師講了什么內(nèi)容，講的好不好；課程的評價(jià)也是以終結(jié)性評價(jià)為主，主要的評價(jià)方式是期末考試，教學(xué)效果的好壞更加依賴于學(xué)生的自覺性。這樣的教學(xué)和評價(jià)模式已經(jīng)無法適應(yīng)目前工程教育認(rèn)證中“以學(xué)生為中心”的要求?！耙詫W(xué)生為中心”的課程教學(xué)模式中，人們更加關(guān)心學(xué)生學(xué)到了什么，而不是老師講授了什么。教師的任務(wù)不僅僅是把知識講清楚，還需要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)生情況采取針對性的措施，幫助學(xué)生更好的掌握課程內(nèi)容，達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。在“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念推動下，以“形成性評價(jià)”為核心課教學(xué)改革越來越受到人們的重視。形成性評價(jià)是指在教學(xué)進(jìn)程中，教師采用各種評價(jià)方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)個體差異采取針對性的措施，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課堂的組織形式要圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)效果開展，可以采用靈活多樣的教學(xué)方式和評價(jià)手段，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠在課下投入更多的時間開展學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。本文以河北科技大學(xué)能源與動力工程專業(yè)“內(nèi)燃機(jī)原理”課程為例，闡述以形成性評價(jià)為核心的課程教學(xué)模式改革措施，對于提高課程教學(xué)效果、推動“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的普及具有明顯的意義。

1內(nèi)燃機(jī)原理課程的教學(xué)目標(biāo)及主要教學(xué)內(nèi)容

1.1課程的課程目標(biāo)

本專業(yè)內(nèi)燃機(jī)原理的課程目標(biāo)主要有兩個：①通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握內(nèi)燃機(jī)性能提高和合理使用的基本原理，獲得一般的試驗(yàn)方法及操作技能，以便正確合理的選擇、運(yùn)用內(nèi)燃機(jī)，同時為本專業(yè)學(xué)生日后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。②使學(xué)生對內(nèi)燃機(jī)的換氣過程、燃燒過程有較深入了解，并基本掌握內(nèi)燃機(jī)的性能，內(nèi)燃機(jī)特性實(shí)驗(yàn)的基本計(jì)算、分析。了解內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣增壓、排氣污染與控制等。該課程的理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象，應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生如何用抽象的理論去分析實(shí)際工程問題的能力。根據(jù)“以學(xué)生為中心”教學(xué)模式要求，課程的教學(xué)工作主要圍繞這兩個目標(biāo)開展。

1內(nèi)燃機(jī)車檢修調(diào)試過程的現(xiàn)狀

1.1確定檢修成本消耗模型。內(nèi)燃機(jī)車實(shí)驗(yàn)過程中的主要成本構(gòu)成為人力和機(jī)車動態(tài)實(shí)驗(yàn)中的柴油損耗，其中由于內(nèi)燃機(jī)車功率和運(yùn)行狀態(tài)的不同，機(jī)車油耗有較大差異，這里設(shè)定內(nèi)燃機(jī)車性能試驗(yàn)每小時油耗記為l1L，柴油每L單價(jià)記為Y1元，每小時每人人力成本記為Yr元。機(jī)車組裝后初始實(shí)驗(yàn)階段需各專業(yè)配合實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行過程中的故障處理，所需人員數(shù)量記為R。忽略檢修生產(chǎn)過程中隨時間產(chǎn)生的其他費(fèi)用。則機(jī)車實(shí)驗(yàn)過程中每小時的直接成本S1=l1*Y1+Yr*R，過程中因配件更換等原因產(chǎn)生的額外成本記為Sq。1.2生產(chǎn)組織過程中的成本消耗計(jì)算。原檢修生產(chǎn)過程中全部性能調(diào)試和故障處理需要機(jī)車啟動后進(jìn)行測試檢查，同時機(jī)車啟動后各專業(yè)常規(guī)檢修必須停止，但機(jī)車實(shí)驗(yàn)檢修過程中的人力成本不因作業(yè)人員的狀態(tài)而變化，即機(jī)車實(shí)驗(yàn)過程中會造成人力成本的浪費(fèi)。常規(guī)機(jī)車實(shí)驗(yàn)用時為1h，機(jī)車出現(xiàn)故障或其他原因進(jìn)行非常規(guī)機(jī)車動態(tài)實(shí)驗(yàn)的情況下耗時不定，但最基本的故障處理也需機(jī)車啟動半小時，復(fù)雜的故障則需要四五個小時甚至更長，結(jié)合非常規(guī)機(jī)車啟動的概率，設(shè)每次機(jī)車非常規(guī)啟動時間為X個小時，則造成的成本浪費(fèi)L=S1*X+Sq。

2內(nèi)燃機(jī)車檢修調(diào)試過程的優(yōu)化

2.1內(nèi)燃機(jī)車檢修調(diào)試過程優(yōu)化的基礎(chǔ)。內(nèi)燃機(jī)車作業(yè)網(wǎng)絡(luò)圖分并行和前后進(jìn)行，并行作業(yè)中，各環(huán)節(jié)的作業(yè)對總的作業(yè)進(jìn)度影響較小，但需單獨(dú)進(jìn)行的作業(yè)程序中浪費(fèi)的時間就會造成整個系統(tǒng)檢修的停滯，除造成本身成本損耗外，還會造成連鎖待工損耗。而機(jī)車實(shí)驗(yàn)就屬于限制最強(qiáng)的一個環(huán)節(jié)。從以上成本的計(jì)算過程中發(fā)現(xiàn)，如果實(shí)驗(yàn)過程中的故障處理能減少機(jī)車啟動時間，將大大節(jié)約檢修成本。對內(nèi)燃機(jī)車的結(jié)構(gòu)構(gòu)成進(jìn)行分析得，內(nèi)燃機(jī)車的控制系統(tǒng)主要采用原始繼電器搭建的控制電路，電路中采用的也主要是模擬信號，高壓到低壓信號的傳遞如圖1。對系統(tǒng)進(jìn)行簡單的分析可得，由于內(nèi)燃機(jī)車主要依賴的是外部電路的控制，結(jié)構(gòu)簡單，邏輯思路也十分清晰，因此整個系統(tǒng)的拆分也較為簡單。對系統(tǒng)拆分后會發(fā)現(xiàn)，各環(huán)節(jié)間傳遞的無非是電壓信號，雖然高壓無法進(jìn)行模擬，但變壓電阻后的低壓信號卻是可輕易模擬的，即在變壓電阻后加入一個低壓模擬信號，用來模擬機(jī)車啟動后的狀態(tài)以此來進(jìn)行機(jī)車的調(diào)試和故障的查找。最后實(shí)驗(yàn)完畢后，再進(jìn)行一次性的實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。2.2典型案例分析。如圖2和圖3，為DF8B型內(nèi)燃機(jī)車微機(jī)位主電路接地保護(hù)功能的電器原理圖。當(dāng)圖中DK開關(guān)置微機(jī)位時，機(jī)車主電路中的零電位點(diǎn)通過715-209-DK觸點(diǎn)-208-672-676-R19-678-R20-677-666支路連通接地點(diǎn)。當(dāng)主回路中產(chǎn)生高電位接地點(diǎn)或低電位點(diǎn)接地時，都會與零電位點(diǎn)產(chǎn)生電勢差，并通過接地點(diǎn)構(gòu)成回路，形成漏電電流。漏電電流通過限流電阻R19和R20形成漏電電壓信號，經(jīng)電流傳感器SCM4輸送給微機(jī)漏電電流信號。機(jī)車在牽引、電阻制動或自負(fù)荷工況下，如果接地電流大于950mA或在30min內(nèi)3次大于500mA，則主發(fā)電機(jī)功率限制為0，微機(jī)屏顯示“主回路接地”并記錄，同時微機(jī)報(bào)警燈亮。如果該保護(hù)功能異常是不允許進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)的，同時該系統(tǒng)是對機(jī)車主電路進(jìn)行保護(hù)，即機(jī)車啟機(jī)后主發(fā)電機(jī)產(chǎn)生200V以上的高壓電后，且必須保持系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)作，才能進(jìn)行必要的檢查和實(shí)驗(yàn)。由于在該過程中機(jī)車始終處于加載中，機(jī)車各電路帶電且運(yùn)動部件持續(xù)轉(zhuǎn)動，所以車上其他專業(yè)人員嚴(yán)禁作業(yè)，整個檢測過程中由于系統(tǒng)是相互關(guān)聯(lián)影響的，因此故障判斷的準(zhǔn)確較低，最快的故障處理時間約3h。并且整個過程中還要通過更換配件對比數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行故障點(diǎn)的定位，因此還要造成配件檢修成本的增加。筆者在班組實(shí)習(xí)的過程中遇到過一個典型的微機(jī)接地故障處理案例，故障處理耗時超過5個小時，并且更換相關(guān)微機(jī)插件和電流傳感器后故障依然存在，所以故障處理陷入僵局。筆者通過分析電路圖和微機(jī)接地保護(hù)的原理，首次提出利用模擬實(shí)驗(yàn)和排除法確認(rèn)故障點(diǎn)的思路。即，通過電路圖分析可知，雖然微機(jī)接地位時給微機(jī)系統(tǒng)輸送信號的傳感器（SCM板）叫電流傳感器，但實(shí)際其輸入端接收的是電壓信號，輸出的也是電壓信號。具體的是將主電路的漏電流通過限流電阻R19、R20轉(zhuǎn)化成電壓并通過1比1的變比輸送給微機(jī)1-10V的電壓信號，同時起到隔離高壓，保護(hù)微機(jī)系統(tǒng)的作用。既然已知道微機(jī)接收的是電壓信號，并且10V以內(nèi)是安全的，那么就可以用干電池直接模擬信號，判斷具體的故障點(diǎn)。通過模擬后我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微機(jī)接收到6V模擬信號后，微機(jī)屏顯示機(jī)車漏電流600mA。當(dāng)在SCM板輸入端加6V模擬信號后，在輸出端也能測到6V輸出信號。按照以上的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，各環(huán)節(jié)都能正常工作，問題應(yīng)該出在細(xì)節(jié)處。于是進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)節(jié)區(qū)分時發(fā)現(xiàn)，SCM板輸入端加正電壓輸出為正電壓，當(dāng)輸入端為負(fù)電壓，輸出即為負(fù)電壓，但給微機(jī)輸入正電壓時，微機(jī)能有效識別，輸入負(fù)電壓時微機(jī)卻無反應(yīng)。再次對比不同機(jī)車發(fā)現(xiàn)DF11型機(jī)車的微機(jī)系統(tǒng)可識別正負(fù)電壓，對SCM板無特別要求。但是DF8B型內(nèi)燃機(jī)車的微機(jī)只能識別正電壓信號，所以需要SCM板自身具備整流的功能。原先機(jī)車使用的SCM板均具備整流功能，所以未出現(xiàn)類似難以解決的問題，原車SCM板故障，新更換SCM板不具備整流功能，更換正確SCM板后故障消除。并且區(qū)別于傳統(tǒng)故障查找方式，本次故障查找不僅快速定位了故障點(diǎn)，并且整個過程的機(jī)車動態(tài)試驗(yàn)時間不超0.5小時，對平行作業(yè)的影響較小。由于前期故障處理是采用模擬信號的方法，機(jī)車未啟動，車上其他專業(yè)人員正常作業(yè)，未造成人力的浪費(fèi)，同時，實(shí)際操作過程中發(fā)現(xiàn)，分部模擬的方法有利于快速定位故障點(diǎn)。由于單次的故障處理具有特殊性，進(jìn)行保守估計(jì)，原故障處理需要啟機(jī)2h，優(yōu)化流程后需要啟機(jī)時間為0.5h。2.3成本節(jié)約計(jì)算。程序優(yōu)化后，設(shè)啟機(jī)減少的時間記為Tj，則因啟機(jī)時間減少節(jié)約的成本L2=S1*Tj=（l1*Y1+Yr*R）*Tj我們不妨根據(jù)實(shí)際情況簡單估算各參數(shù)值，帶入公式測算測算一下節(jié)約的成本。柴油每L價(jià)格Y1取0號柴油市場價(jià)5元，內(nèi)燃機(jī)車性能試驗(yàn)每小時油耗l1取50L，每小時每人人力成本記為50元，Tj取3小時，R取6人，則L2=（50*5+50*6）*3=1650元。如果該類機(jī)車調(diào)試一天只發(fā)生一次，一年的作業(yè)時間按240天計(jì)算，則該程序優(yōu)化只在減少啟機(jī)時間一項(xiàng)上所節(jié)約的成本就有396000元。實(shí)際檢修系統(tǒng)中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)的時間優(yōu)化，就等于整個系統(tǒng)的時間優(yōu)化，如配件供應(yīng)環(huán)節(jié)、配件檢修成本、各環(huán)節(jié)管理成本等的節(jié)約。因此實(shí)際節(jié)約的成本要是該數(shù)值的數(shù)倍甚至十?dāng)?shù)倍。2.4系統(tǒng)優(yōu)化分析該系統(tǒng)的優(yōu)化帶來的不僅僅是機(jī)車調(diào)試過程中成本的節(jié)約，還有相關(guān)部門的成本節(jié)約，故障的快速定位，減少了配件的更換，而更換后的配件是需要重新檢測入中心配件庫，這個過程中的成本損耗節(jié)約也相當(dāng)可觀。關(guān)鍵是該環(huán)節(jié)的優(yōu)化并不需要購入高價(jià)值設(shè)備，利用現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法即可實(shí)現(xiàn)。因此，內(nèi)燃機(jī)車正是因?yàn)槠浼夹g(shù)相對簡單可規(guī)劃性強(qiáng)，合理的規(guī)劃可帶來整體的效益提升。

3結(jié)束語

內(nèi)燃機(jī)車的各檢修過程具有共通性，各檢修過程的流程可根據(jù)內(nèi)燃機(jī)車的檢修特點(diǎn)進(jìn)行重新分類整合。特別是在技術(shù)逐漸革新，而內(nèi)燃機(jī)車逐步退出主流市場的情況下，部分配件本身的狀況和供應(yīng)環(huán)境不斷惡化，待料待工的情況不斷突出，因此造成的成本壓力不斷加劇。除了不斷優(yōu)化外部檢修環(huán)境的方法外，優(yōu)化內(nèi)部流程勢在必行。采用更適合現(xiàn)狀的新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)有資源的分類，整合和再分類，以達(dá)到減少檢修瓶頸，降低檢修成本的效果。

現(xiàn)如今，內(nèi)燃機(jī)得到了大范圍的普及應(yīng)用，相應(yīng)的減噪降溫系統(tǒng)也得到了很好的發(fā)展，但在實(shí)際使用過程中還需要進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。作為內(nèi)燃機(jī)的重要部件，減噪降溫系統(tǒng)具有維護(hù)溫度平衡、減少噪音振動等作用，可以保證整體工程機(jī)械效率。因此，要在不改變內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的情況下，實(shí)現(xiàn)技術(shù)更新，保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

1內(nèi)燃機(jī)傳熱問題和振動噪聲問題發(fā)展現(xiàn)狀

1.1傳熱過高問題。節(jié)能減排政策推出后，內(nèi)燃機(jī)的首要任務(wù)就是降低耗能、提高效率，就是說讓內(nèi)燃機(jī)在短時間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)好的運(yùn)行溫度范圍內(nèi)，同時保證內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過程中可以進(jìn)行有效的降溫，保證工作正常。前者可以減少能量損失，后者可以保證運(yùn)行效率，二者都是非常重要的環(huán)節(jié)。內(nèi)燃機(jī)在工作一段時間后，溫度也會隨之提高，在這樣的情況下，保證內(nèi)燃機(jī)正常工作，就必須要專門設(shè)計(jì)出散熱器。但內(nèi)燃機(jī)在低溫和高溫下運(yùn)行所產(chǎn)生的能量完全不一樣，低溫下運(yùn)行效率較低，因此，除了散熱功能之外，還需要設(shè)計(jì)出可優(yōu)化的溫度設(shè)備。目前較為常用設(shè)計(jì)方法為數(shù)值方陣，可以更加準(zhǔn)確高效的完成對內(nèi)燃機(jī)傳熱過高問題的研究，此外流固耦合技術(shù)也是目前較為先進(jìn)的一種有限元計(jì)算方法，可以同時建立模型，采用離散方法，得到最終的計(jì)算結(jié)果，從而有效改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)上存在的設(shè)計(jì)缺陷。不僅如此，傳熱問題計(jì)算得到的信息數(shù)據(jù)可以為內(nèi)燃機(jī)噪聲振動問題的處理提供參考和依據(jù)。1.2振動噪聲問題。相比較內(nèi)燃機(jī)傳熱過大的問題，振動噪聲問題始終都是國家的重點(diǎn)，并且提出了不同的處理控制方式，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還需要對噪聲控制問題進(jìn)行全面的分析和優(yōu)化，從而提高控制效果，真正實(shí)現(xiàn)降噪目標(biāo)。內(nèi)燃機(jī)噪聲控制技術(shù)可以分為噪聲源識別和噪聲降低這兩個方面展開。采用表面振動的方式，捕捉聲輻射，以此得到的信息準(zhǔn)確性極高，而且這種方式考慮到了熱傳遞和潤滑油等問題，為后續(xù)減噪降溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)奠定了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。振動噪聲的控制技術(shù)可以分為四個方面，分別為：通過增加阻尼材料的方法、進(jìn)行不規(guī)則阻力矩和外界反力的設(shè)計(jì)優(yōu)化、扭矩縱耦合振動方案、耦合強(qiáng)迫振動模型。這些方法都能夠?qū)崿F(xiàn)降低噪音目的，將振動控制在一定范圍內(nèi)，有效改善輻射聲場[1]。

2內(nèi)燃機(jī)過熱問題控制技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1及時排除故障。通過前文對內(nèi)燃機(jī)表面振動輻射效率以及傳熱問題的分析研究，對內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行情況有了一定的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上，針對內(nèi)燃機(jī)過熱問題控制技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。內(nèi)燃機(jī)過熱故障危害很大，容易變形、融化、卡死、拉缸等現(xiàn)象，嚴(yán)重情況下，還會導(dǎo)致燃油消耗增加，輸出功率降低等故障。導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)過熱的原因有很多，主要包括負(fù)荷過大、外界環(huán)境溫度較高、冷卻系統(tǒng)故障、長時間過載運(yùn)行等。在出現(xiàn)過熱故障后，第一時間查找故障原因，根據(jù)具體的原因展開系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和處理。首先檢查冷卻液面，如果位置較低，那么則證明冷卻水量不足，要按照要求補(bǔ)足冷卻液，如果內(nèi)燃機(jī)在短時間內(nèi)恢復(fù)到正常，那么則證明問題得到妥善解決，如果再次出現(xiàn)了過熱情況，則證明冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)了滲漏問題，則要確定具體的滲漏位置，展開進(jìn)一步處理。其次，檢查水泵和散熱器的工作狀況，及時更換故障設(shè)備，確保水泵和散熱器可以正常工作。最后，檢查其他部位，找出過熱原因。比如，機(jī)油散熱器、燃燒室、柴油機(jī)、排氣門等方面的故障，都會威脅到設(shè)備的正常運(yùn)行。2.2冷卻系統(tǒng)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)。內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)中最為主要的任務(wù)就是保證其在適宜的溫度下運(yùn)行，保障機(jī)油品質(zhì)，為零部件創(chuàng)造一個合適的環(huán)境，切實(shí)提高使用壽命。在鑄造材料商，可以采用普通碳素鋼材料，避免出現(xiàn)遇冷凍裂的情況，也可以對排氣閥進(jìn)行改造，以此進(jìn)一步提高工作效率和排氣性能，全面優(yōu)化冷卻系統(tǒng)。比如，將球形尼龍接口改為內(nèi)外扣錐面接觸開閉閥，能夠進(jìn)一步提高冷卻系統(tǒng)。絕大部分內(nèi)燃機(jī)采用水冷作為冷卻方法，最多可以帶走600kW的熱量，但在此基礎(chǔ)上還需要進(jìn)一步降低25-30%的熱量。根據(jù)具體的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)情況來看，內(nèi)燃機(jī)的工況溫度控制在80-90℃時，工作效率較高。因此，進(jìn)口水溫控制在80℃，預(yù)熱系統(tǒng)溫度值則設(shè)定在40℃。當(dāng)水溫低于70℃時，一號溫控閥就會自動開啟副閥門，將高溫水引入水泵，利用水泵推力送入內(nèi)燃機(jī)。當(dāng)水溫高于80℃時，二號溫控閥會自動開啟，將高溫水引入主換熱器，并且利用風(fēng)冷系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，冷卻水進(jìn)入二號溫控閥中，實(shí)現(xiàn)水溫控制?？偟膩碚f，就是將80℃打造為臨界值，高于臨界值則會進(jìn)入附加的換熱器，低于臨界值則會進(jìn)入水泵，以此實(shí)現(xiàn)一個恒溫冷卻循環(huán)。傳統(tǒng)的換熱器在實(shí)際工作過程中存在換熱能力不足的情況，無法滿足內(nèi)燃機(jī)的工況需要，因此，要對其進(jìn)行一定的優(yōu)化。冷卻系統(tǒng)自身空間較小，附加換熱器的尺寸需要經(jīng)過慎重考慮，綜合考慮換熱器的管道閥門銜接處的長短來看，板翅式換熱器最為合理，其體積較小、空間緊湊、性能較高?？梢酝ㄟ^優(yōu)化通道參數(shù)的方式解決實(shí)際運(yùn)行過程中存在的能量不足問題。冷卻系統(tǒng)可以分為風(fēng)冷和水冷兩種，經(jīng)過綜合計(jì)算后，最終設(shè)計(jì)了15個水通道和30個空氣通道，達(dá)到的傳熱效果最優(yōu)。除了上述內(nèi)容之外，進(jìn)水溫度和進(jìn)水流量的控制非常關(guān)鍵，進(jìn)口水溫度如果低于40℃，那么會出現(xiàn)機(jī)油黏度增大的現(xiàn)象，導(dǎo)致汽缸潤滑性能出現(xiàn)大幅度降低，最終對內(nèi)燃機(jī)的部件造成損壞。冷卻系統(tǒng)中水溫臨界值在80℃，通過恒溫冷卻循環(huán)設(shè)置，可以有效避免水溫過低的問題，最大程度保證了內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的可靠性和平穩(wěn)性。從實(shí)際應(yīng)用效果來看，當(dāng)進(jìn)水溫度≥82.6℃時，冷卻水會進(jìn)入到附加換熱器中，將水溫降低2.6℃，以此避免達(dá)到最大的換熱負(fù)荷值，為內(nèi)燃機(jī)在高溫爬坡或者長時間運(yùn)行創(chuàng)造更好的空間環(huán)境，避免出現(xiàn)警戒高溫現(xiàn)象，為工作人員創(chuàng)造了處理時機(jī)。

3內(nèi)燃機(jī)噪聲問題控制技術(shù)設(shè)計(jì)

1機(jī)車整體布局及聲源分布

機(jī)車整體布置如圖1所示，主要分為上下兩部分：上部由車體和它的附屬設(shè)備組成；下部由位于兩端的轉(zhuǎn)向架和位于中部的燃油箱組成。機(jī)車設(shè)計(jì)采用模塊化將機(jī)車劃分為5個室；從前到后依次為司機(jī)室、輔助室、電氣室、動力室和冷卻室。其中主要設(shè)備聲源有：柴油機(jī)排氣口、冷卻塔、電阻制動器、空調(diào)機(jī)和空壓機(jī)等。

2主要聲源特性

在柴油機(jī)滿負(fù)載運(yùn)行，空壓機(jī)、冷卻風(fēng)扇和空調(diào)風(fēng)機(jī)以最大轉(zhuǎn)速運(yùn)行工況下，機(jī)車的主要設(shè)備聲源的總聲功率水平見表1所示。根據(jù)表1所示，在柴油機(jī)滿負(fù)載運(yùn)行時，由于空壓機(jī)及空調(diào)風(fēng)機(jī)的噪聲水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于另外三個聲源的水平（相差超過了10dB，根據(jù)聲學(xué)理論，兩個聲源的噪聲水平相差10dB，則兩個聲源疊加的結(jié)果為最大聲源的噪聲水平），因此，在計(jì)算機(jī)車外場噪聲水平時，忽略空壓機(jī)及空調(diào)風(fēng)機(jī)噪聲的影響，只分析柴油機(jī)排氣口、冷卻塔、電阻制動器的噪聲水平。由于聲源為聲功率或平均聲壓級，且整車噪聲測量的距離為15m（距離較長），因此聲源可以簡化都采用單極子聲源進(jìn)行模擬。在柴油機(jī)滿負(fù)載運(yùn)行時，柴油機(jī)排氣、冷卻塔、電阻制動器這三個主要的噪聲源的聲功率譜如圖2所示。

3外場輻射噪聲分析

參考標(biāo)準(zhǔn)《AS2377-2002聲學(xué)-軌道車輛噪聲的測量方法》，根據(jù)試驗(yàn)過程中的布點(diǎn)位置進(jìn)行模擬如圖3所示，進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)車外場噪聲仿真。采用LMSVirtual.LabAcoustics軟件，建立機(jī)車外場噪聲仿真模型，用直接邊界元法分析低頻噪聲，射線聲學(xué)法分析高頻噪聲，以求解機(jī)車外場輻射噪聲場分布。聲學(xué)仿真模型如圖4所示。根據(jù)機(jī)車的邊界元模型及射線聲學(xué)的模型，對機(jī)車的外場輻射噪聲進(jìn)行全頻段求解。如圖5所示。從圖6可以看出，在A、B、L點(diǎn)，冷卻塔噪聲源對總噪聲值的影響較大；在C、D、J、K點(diǎn)，冷卻塔和電制動器的噪聲影響相差不大；在機(jī)車尾部，即E、F、G、H、I點(diǎn)，電制動器的噪聲對總噪聲值的影響較大。因此，如果要降低測點(diǎn)噪聲，應(yīng)該以降低電制動器噪聲為主，冷卻塔噪聲為輔。根據(jù)客戶要求，在柴油機(jī)滿負(fù)載運(yùn)行工況下，距離機(jī)車15米處的外場噪聲限值為85dBA。如果要求各測點(diǎn)噪聲水平小于85dBA，則電制動器噪聲水平需至少降低5dBA，冷卻塔噪聲水平需至少降低3dBA?？梢酝ㄟ^設(shè)備供應(yīng)商改進(jìn)結(jié)構(gòu)降低噪聲源噪聲，或是增加消音器降低噪聲。在降低電制動器和冷卻塔噪聲后，各聲源對機(jī)車外場測點(diǎn)總噪聲的貢獻(xiàn)量見圖7，測點(diǎn)總噪聲值已滿足要求。

摘要：隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣工程的自動化水平也在不斷提高，尤其是在內(nèi)燃機(jī)電氣自動化過程中，由于被應(yīng)用電氣工程控制工作，使得自動化控制在實(shí)際應(yīng)用中更加穩(wěn)定和高效。基于此，本文從內(nèi)燃機(jī)電氣自動化的意義出發(fā)，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)自動化的特點(diǎn)來提出內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的實(shí)踐方式，從而深入研究電氣工程自動化控制的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：電氣工程；內(nèi)燃機(jī)；自動化；工程控制；特點(diǎn)；實(shí)踐方式

近年來，隨著我國科技水平的不斷提高，電氣工程應(yīng)用領(lǐng)域的自動化也在不斷提高。尤其是人工智能的發(fā)展，使得電氣工程以十分迅猛的速度開始向自動化進(jìn)軍，并且已經(jīng)能夠提供相應(yīng)的科學(xué)支持。電氣工程的自動化控制過程中，自動化技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛和高效的，相較于其他技術(shù)而言，在人力和物力方面具有較大的改善，同時也減輕了工作任務(wù)，從而有效提高自動化的應(yīng)用效果和工作效率。在電氣自動化工作中，工作人員對于電氣自動化的控制方式有一定的了解，并且能夠熟練地應(yīng)用相關(guān)設(shè)備來解決可能出現(xiàn)的問題，以提高自動化控制效果為主要依據(jù)，將可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)可能性降到最低。

1內(nèi)燃機(jī)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用意義

1.1實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制效果

近年來人工智能技術(shù)的高速發(fā)展也帶動了內(nèi)燃機(jī)電氣自動化的高速發(fā)展，尤其是在環(huán)境對內(nèi)燃機(jī)電氣自動化控制方面，有效打破了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)電氣自動化受地域和環(huán)境影響的弊端，從而極大的提高了內(nèi)燃機(jī)電氣自動化的工作效率，充分保證對內(nèi)燃機(jī)的遠(yuǎn)程控制符合標(biāo)準(zhǔn)，從而搭建出電氣工程遠(yuǎn)程控制的綜合系統(tǒng)[1-3]。

[摘要]隨著港口吞吐量和機(jī)械化程度的增加,對港口設(shè)備的要求也越來越高,港口機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象也逐漸增多。本文首先介紹了設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀,分析了傳統(tǒng)的設(shè)備故障診斷技術(shù)方法,然后針對港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用及研究進(jìn)行了詳細(xì)分析,并以內(nèi)燃機(jī)為例詳細(xì)說明了港口機(jī)電設(shè)備故障診斷的步驟。由于港口設(shè)備數(shù)量和種類較多,因此港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)向自動化和智能化方向進(jìn)一步發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]港口設(shè)備；故障診斷；應(yīng)用；推廣

我國的交通運(yùn)輸業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,自從改革開放以來,我國的水運(yùn)行業(yè)發(fā)展迅速,隨著港口的大型機(jī)電設(shè)備的自動化程度的日益提高,我國港口吞吐量增長較快,促進(jìn)了水運(yùn)行業(yè)的發(fā)展,使得我國的交通運(yùn)輸行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占的比重也逐漸增大。隨著港口吞吐量和機(jī)械化程度的增加,港口機(jī)電設(shè)備在水運(yùn)行業(yè)中的作用越來越重要,對港口設(shè)備的要求也越來越高,港口機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其組成也愈加復(fù)雜,負(fù)荷越來越重,因此港口機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象也逐漸增多,這直接影響了港口作業(yè)的質(zhì)量和進(jìn)度,降低了港口水運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,對港口機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究成為港口水運(yùn)行業(yè)的的一項(xiàng)迫切的重要任務(wù)。

一、設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀

機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展分為三個階段:初級階段-感官、專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)判斷;現(xiàn)代化階段-計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和動態(tài)監(jiān)測技術(shù)綜合診斷;智能化階段-集故障監(jiān)測、診斷、設(shè)備管理和調(diào)度一體化的智能化階段。機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)起源于20世紀(jì),并在此期間取得了較大的發(fā)展和進(jìn)步。航天工業(yè)的發(fā)展使該技術(shù)取得較快地發(fā)展,隨后計(jì)算機(jī)、微電子和傳感器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使得該技術(shù)逐漸地完善,此時還在航天和核電等大型部門應(yīng)用較多,其他部門發(fā)展較為緩慢,到20世紀(jì)末機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)在農(nóng)業(yè)、化工、冶金礦山、發(fā)電、交通運(yùn)輸和機(jī)械制造等各部門開始應(yīng)用,并且發(fā)展較快,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。21世紀(jì),機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)在我國國民經(jīng)濟(jì)的各部門都已取得長足的發(fā)展和普及應(yīng)用,技術(shù)發(fā)展轉(zhuǎn)向智能化。

二、設(shè)備故障診斷技術(shù)及手段