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基于先导压力与主泵压力的挖掘机刷坡工况效率预测

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第9期55卷 3294-3305页

作者：夏毅敏孙成杰王维陈艳军夏士奇中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中联重科股份有限公司湖南长沙410013 中联重科土方机械有限公司湖南长沙410209

针对挖掘机刷坡工况效率获取困难的问题,提出一种基于先导压力与主泵压力的挖掘机效率预测方法。该方法首先以挖掘机实际刷坡作业为研究对象,基于LabVIEW平台完成流量与压力、液压缸位移等原始数据的采集;对原始数据进行基于时间窗口的... 详细信息

针对挖掘机刷坡工况效率获取困难的问题,提出一种基于先导压力与主泵压力的挖掘机效率预测方法。该方法首先以挖掘机实际刷坡作业为研究对象,基于LabVIEW平台完成流量与压力、液压缸位移等原始数据的采集;对原始数据进行基于时间窗口的特征值提取、效率的获取等;然后,建立主成分分析-随机森林模型,包括采用主成分分析理论降低输入数据的维度,提高模型的运算速度与抗过拟合能力,采用随机森林算法建立挖掘机效率预测模型,实现挖掘机效率的精准预测;最后,将随机森林预测模型与支持向量机预测模型和BP神经网络预测模型进行对比,并探究样本数量与时间窗口对模型预测精度的影响、各主成分对挖掘机效率预测的重要程度等。研究结果表明:主成分分析可以有效地将输入数据的维度从18维降至6维,在选定的6个主成分中,挖掘机铲斗下降运动与挖掘机负载波动程度对挖掘机效率预测结果的影响较大;与支持向量机预测模型和BP神经网络预测模型相比,随机森林预测模型的精度更高;在样本数量为0~50 000个、时间窗口为0.05~0.25 s时,建立的基于主成分分析-随机森林算法的预测模型精度随样本数量与时间窗口宽度的增加有所提高,并在样本数量为40 000个、时间窗口宽度为0.1 s时取得最优性能,此时均方根误差为0.029 2。

关键词：效率预测挖掘机随机森林主成分分析

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超大直径常压复合刀盘结构设计与分析

机械设计与制造 2024年第10期 149-156页

作者：田金坤中国铁建重工集团股份有限公司湖南长沙410100

基于某过江隧道工程穿越的地质水文情况,并结合拟建工程区间大断面、长距离、高水压等特点,探讨了软硬不均等复合地层中盾构施工重难点,同时在借鉴国内外相应的理论研究成果和典型应用案例的基础上,着重对拟选超大直径盾构机的刀盘结构... 详细信息

基于某过江隧道工程穿越的地质水文情况,并结合拟建工程区间大断面、长距离、高水压等特点,探讨了软硬不均等复合地层中盾构施工重难点,同时在借鉴国内外相应的理论研究成果和典型应用案例的基础上,着重对拟选超大直径盾构机的刀盘结构、刀具配置、中心冲刷等进行针对性设计分析,旨在设计出匹配拟建隧道工程施工的盾构刀盘,解决拟建区间面临的施工重难点、规避施工风险,并为后续类似工程盾构刀盘设计提供一定参考。

关键词：复合地层刀盘结构刀具配置设计分析

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无转速阶次跟踪的滚动轴承故障诊断方法

西南交通大学学报 2024年第1期59卷 220-228页

作者：韩佳霖高宏力郭亮刘学吴婷婷李世超西南交通大学机械工程学院四川成都610031 中国铁建重工集团股份有限公司湖南长沙410100

机械装备轴承运行速度多变导致振动监测信号频谱模糊,一定程度影响了轴承故障诊断的准确性.目前的无转速阶次跟踪技术在转速波动较小且转频谐波不重叠时效果较好,但当轴承转频谐波重叠时则难以进行分析.针对以上问题,提出了一种基于广... 详细信息

机械装备轴承运行速度多变导致振动监测信号频谱模糊,一定程度影响了轴承故障诊断的准确性.目前的无转速阶次跟踪技术在转速波动较小且转频谐波不重叠时效果较好,但当轴承转频谐波重叠时则难以进行分析.针对以上问题,提出了一种基于广义解调的无转速阶次跟踪轴承故障诊断方法.首先,采用广义傅里叶变换和改进的基于成本函数脊线提取技术准确提取出轴承的转频谐波分量;同时,采用快速谱峭度算法和带通滤波器对轴承振动信号进行去噪处理;然后,通过角度重采样将去噪后的时域信号转换为角域信号;最后,通过包络谱分析得到轴承的阶次谱信息,从而识别轴承的故障类型.研究结果表明:通过数值模拟信号和实际轴承监测信号验证了提出方法的有效性,通过与传统包络谱方法对比可知,提出的方法可进行无转速信息时的滚动轴承阶次跟踪故障诊断.

关键词：阶次跟踪故障诊断广义傅里叶变换成本函数

面向工业互联网数据分析的机器学习工作流推荐方法

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计算机集成制造系统 2024年第8期30卷 2681-2687页

作者：文一凭田沐阳谭铮康国胜刘建勋湖南科技大学服务计算与软件服务新技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 中国铁建重工集团股份有限公司长沙410000

工业大数据具有多模态和强关联等特性,这给数据分析与应用带来了新的挑战。如何根据工业应用需求的特点实施有效的数据分析过程通常是一项非常复杂、耗时耗力的任务。针对该问题,提出一种面向工业互联网数据分析的机器学习工作流推荐方... 详细信息

工业大数据具有多模态和强关联等特性,这给数据分析与应用带来了新的挑战。如何根据工业应用需求的特点实施有效的数据分析过程通常是一项非常复杂、耗时耗力的任务。针对该问题,提出一种面向工业互联网数据分析的机器学习工作流推荐方法。该方法以已有解决方案为起点,将其所使用的数据集和机器学习工作流作为推荐参考,基于Doc2vec模型与最大平均差异方法计算文本描述相似度与数据分布特征相似度,可根据当前数据分析任务需求,推荐合适的已有解决方案中的机器学习工作流。仿真实验说明了该方法的有效性。

关键词：工业互联网机器学习工作流推荐数据分析

考虑气液耦合作用的柱塞泵三角槽空化特性分析

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液压与气动 2024年第2期48卷 1-9页

作者：刘伟夏士奇孙成杰杨斌王成瑜中国铁建重工集团股份有限公司湖南长沙410100 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

针对柱塞泵在运转过程中容易产生空化现象,建立了液压油黏度计算方程。方程在考虑黏温特性的前提下进一步增加了气液耦合作用的影响。根据柱塞泵结构特点,建立了柱塞泵内部流体域仿真模型,并通过压力特性试验验证了模型结果的准确性。... 详细信息

针对柱塞泵在运转过程中容易产生空化现象,建立了液压油黏度计算方程。方程在考虑黏温特性的前提下进一步增加了气液耦合作用的影响。根据柱塞泵结构特点,建立了柱塞泵内部流体域仿真模型,并通过压力特性试验验证了模型结果的准确性。最后探究了三角槽宽度角和深度角结构参数对柱塞泵空化特性的影响。结果表明,仿真与试验在出口压力均值上的对比误差小于4%,仿真模型可以较好地模拟柱塞泵工作实况;考虑气液耦合作用的黏度模型在配流盘内、外死点处均存在黏度下降;三角槽宽度角和深度角的增加均导致气体体积分数下降,有利于抑制空化现象,且内死点空化现象较外死点更加严重。

关键词：轴向柱塞泵空化黏度气液耦合三角槽

GB/T9142一2021《建筑施工机械与设备混凝土搅拌机》标准解读

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混凝土 2024年第9期 210-212页

作者：郭首君王瑞吴德志莫劲风彭思旭中联重科股份有限公司湖南长沙410205 国家混凝土机械工程技术研究中心湖南长沙410205

国家标准GB/T9142—2021《建筑施工机械与设备混凝土搅拌机》于2021年10月11日发布,2022年5月1日起实施。介绍了该标准的编制背景和意义,对标准的主要修订条款进行了解释和说明,以利于读者理解和标准实施。

关键词：搅拌机混凝土 GB/T9142—2021

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工程机械变速箱敲齿异响故障诊断与分析

噪声与振动控制 2024年第4期44卷 194-198,265页

作者：周海军汪亚平蔡敢为谷云辉唐建波钟琦江苏江顺精密科技集团股份有限公司江苏无锡214400 湖南三一工业职业技术学院工程机械学院长沙410100 三一重工股份有限公司泵路事业部长沙410100

针对某工程机械发生变速箱严重异响的问题,开展振动、转速和压力测试及分析诊断。通过分析发动机和变速箱端转速信号,排除发动机转速波动引起变速箱敲齿异响的可能。结合振动和压力信号,以及传动系统各参数,诊断出变速箱发生敲齿异响的... 详细信息

针对某工程机械发生变速箱严重异响的问题,开展振动、转速和压力测试及分析诊断。通过分析发动机和变速箱端转速信号,排除发动机转速波动引起变速箱敲齿异响的可能。结合振动和压力信号,以及传动系统各参数,诊断出变速箱发生敲齿异响的来源在于辅助油泵,因油泵处较大幅值的谐次压力,使传动系统产生特定频率下的较大扭转位移,该位移超变速箱空套齿轮的间隙,从而发生敲齿异响;通过加装液压缓冲蓄能器或更换不同品牌的辅助油泵两种方案开展实车验证可解决异响故障,证明诊断有效。分析工作的成果可为变速箱敲齿异响的诊断提供新的案例,对同类故障的诊断工作具有指导意义。

关键词：故障诊断敲齿异响振动测试转速测试油泵激励

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基于相关性分析的挖掘机刷坡能耗分析系统

科技与创新 2024年第9期 21-24页

作者：王维陈艳军史余鹏孙成杰朱涵轩中联重科股份有限公司湖南长沙410000 中南大学湖南长沙410000

在挖掘机挖掘过程中,缺少对能耗的分析与优化。基于相关性分析,对影响掘进机刷坡工况能耗的重要因素进行分析,得到关键影响因素,利用这些因素进行能耗计算,并且结合信息化管理,基于MySQL和SpingBoot技术,设计了挖掘机能耗分析系统,其具... 详细信息

在挖掘机挖掘过程中,缺少对能耗的分析与优化。基于相关性分析,对影响掘进机刷坡工况能耗的重要因素进行分析,得到关键影响因素,利用这些因素进行能耗计算,并且结合信息化管理,基于MySQL和SpingBoot技术,设计了挖掘机能耗分析系统,其具有挖掘机原始数据导入、刷坡能耗及能耗占比情况分析等功能,实现了挖掘机刷坡工况能耗的智能化分析与计算。

关键词：能耗分析皮尔逊系数刷坡工况系统设计

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用于既有线隧道病害综合整治的多功能维修车研发

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建筑机械 2024年第9期 10-15页

作者：姬海东张海涛宋效凯中国铁建重工集团股份有限公司湖南长沙410100

文章针对既有线隧道病害整治中存在的综合性整治能力不强及机械化施工水平低的问题,结合病害整治现有需求,研发了隧道病害综合整治的多功能作业车。该装置将凿毛、切槽、注浆等机械化作业设备进行模块化集成,能够实现作业单元快速换接... 详细信息

文章针对既有线隧道病害整治中存在的综合性整治能力不强及机械化施工水平低的问题,结合病害整治现有需求,研发了隧道病害综合整治的多功能作业车。该装置将凿毛、切槽、注浆等机械化作业设备进行模块化集成,能够实现作业单元快速换接、多工序同步施工等功能。在此基础上,文章还提出相应的设备配置方案,并对隧道病害综合整治机械化施工工艺流程进行阐述。

关键词：既有线铁路隧道病害整治工艺流程隧道病害多功能作业车

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