关键词：瓦斯泵站；安全运行；事故防范；救援
地面瓦斯抽放泵站作为矿井瓦斯抽放以及瓦斯利用系统的中枢机构，在矿井安全生产中发挥着重要作用。由于瓦斯抽放及利用在煤炭行业属于新兴产业，特别是地面瓦斯抽放泵站缺少行业标准及专业管理规范，在《煤矿安全规程》中只有少数几条规定。作为从事地面瓦斯泵站日常管理工作的技术人员，从地面瓦斯泵站的设备组成、日常运行维护注意事项、事故防范三方面谈一下地面瓦斯泵站安全运行与事故防范。
一、地面瓦斯泵站设备组成
地面瓦斯泵站利用水环真空泵通过瓦斯抽放管道将井下瓦斯抽采至地面瓦斯储气柜，经罗茨鼓风机加压后输送至瓦斯发电厂及居民用户家中。
以我矿矸井工区瓦斯抽放站为例：整个抽放及利用系统由4台CBF710水环真空泵、6台M72WD罗茨鼓风机、2个10000m3湿式螺旋储气柜、管路放水器、监测监控系统、消防系统组成。
二、设备日常维护及运行注意事项
1、真空泵日常维护及运行注意事项
真空泵以水作为密封及冷却，需定期化验工作用水水质，避免造成泵体磨损降低泵使用寿命。每月定期倒机对真空泵进行冲洗，将泵体内杂物及铁锈冲洗至泵外。检查泵体轴封出水孔并进行冲洗。每运行6个月更换泵体轴承油脂。检查泵体各连接出是否泄漏及时处理避免在运行时造成瓦斯泄漏。
真空泵在运行时需检查汽水分离器液位，液位过高淹住出气口会使泵体出气压力升高，造成部分零件损坏，增加运行负荷造成过电流停机或电机烧毁同时会造成瓦斯泄漏。在日常运行巡检时须特别注意。另外在排气阻力发生变化时汽水分离器液位会发生相应变化排气压增大时液位下降。出气侧管路放水器须经常放水以减小排气阻力。总之在真空泵运行时须对汽水分离器作为重点监控。
2、罗茨鼓风机日常维护及运行注意事项
日常工作中应注意轴承温度、声音、振动情况，检查油标油位，油温、进排气压力、电流表指数示等。如果有条件的话，新安装罗茨鼓风机正常开动一天后，需更换一次齿轮油，会发现油呈深黄色，而且偏黑，并很粘稠，这是由于轴承上的机油，齿轮箱里的铁屑与齿轮油混合在一起，这样的油不利于齿轮。日常运行需3个月更换一次。每年应定期清洗风机的齿轮、轴承、油密封、气密封。检查转子和气缸内部的情况，校正各部间隙。
罗茨鼓风机在连续使用过程中会出现不同程度的磨损，风机内腔转子与转子、转子与隔板之间的各间隙是影响风机正常运行的主要原因，所以在安装时调整风机内腔各间隙，定期风机各部位，避免出现因安装和不良而出现风机无法正常运行的情况，就能很好地保证罗茨鼓风机的正常运行，以确保生产正常运行。
罗茨鼓风机最容易出现的问题还是一个老问题，就是缺油运行。这样不仅会导致齿轮磨损，还会让骨架油封快速老化，变质，产生漏油，风机运行噪音变大，重则风机卡死，所以特别注意风机的油位的变化。罗茨风机的使用温度常温下不能超过40℃，在高温下，齿轮油、骨架油封、轴承是最容易受到影响的。
三、地面瓦斯泵站事故类型与防范救援
1、事故类型
瓦斯抽放站重特大事故是指：a.站内抽放设备、储存瓦斯设备或管道发生瓦斯气泄漏且难以控制；b.站内电气设备着火或由明火及其它引起的火灾（爆炸）；c.抽放、加压设备停机而造成系统不能正常抽放、利用系统无法给用户供气。
2、事故易发生区域
可能发生事故的地方有：瓦斯抽放及利用管路、加压泵房、真空泵房、调压站、储气柜。
3、事故防范
站内所有工作人员必须经过培训、考试合格、持证上岗。所有入站人员都必须遵守瓦斯抽放站的制度，非岗位人员进门必须登记，严禁带烟、带火及其它易燃易爆物品进入站内。严禁闲杂人员进入站内。严禁汽车、摩托车进入站内。岗位人员严禁酒后上岗，上岗前必须按规定穿戴好防静电劳保用品，方可进入站内工作。加强对瓦斯抽放站双回路供电线路的检查与维护，保证供电可靠，保证备用真空泵、加压泵和储气柜完好。岗位人员必须严格按规程和有关规定操作。岗位人员要坚守岗位，增强巡检质量。每小时巡检一次，并认真做好各种记录，发生问题马上汇报。必须保证各种电气设备整定保护值、传感器合格，动作灵敏可靠。加压泵的旁路排空阀要灵活，可靠有效，并符合实际使用要求。定期校验机电设备的油质，保证所加油质性能良好、合格。
4、事故现场处置措施
4.1、瓦斯大面积泄露应急处置一般措施
（1）抢险人员首先确认泄露区域有无明火、电源是否切断，在无明火和电源的情况下方可进入。
（2）抢险人员进入事故中心区或波及区时，必须佩戴氧气呼吸器或空气呼吸器。
（3）抢险人员要对灾区气体成分使用瓦斯检查仪随时进行检查。
（4） 在中心区或波及区抢救遇险人员时，要给遇险人员佩戴氧气呼吸器（空气呼吸器）或采取措施防止吸入有毒有害气体。
（5）遇险遇难人员必须由专业抢险人员运送到安全区域，由救治人员救治或运送治疗。
（6）抢险人员在事故区域内的任何操作都必须使用防爆工具进行，防止产生火花引爆。
4.2、瓦斯泄漏处置措施
（1）专业抢险人员在保证自身安全的前提下（佩戴防护用品），首先营救现场受伤人员。
（2）医院负责及时救治受伤人员。
（3）保卫科负责在距离事故现场200米事故波及区域外设置警戒，疏散周边人员至上风侧，禁止无关人员和车辆进入危险区域。
关键词：中职 机械制图测绘教学 教学过程 意义
机械制图测绘课是学校机电技术应用、数控和机械加工、煤矿机械维修等专业的必修课程，是职业学校机电类专业重要的基础性实践教学的环节（时间是一周左右）。通过这个环节，可以使学生在动手能力、读图能力、绘制简单机械图样的能力、徒手绘图能力、测绘能力和查阅相关技术文献的能力等方面得到一次综合训练。所以，作为中等职业学校讲授机械制图课程的教师，教好机械制图课程的测绘环节也是一项重要的教学内容。
机械制图的测绘课程是一种提高技术测量与绘图、识图能力的综合实习，是理论教学和实践教学之后的一门独立的实践性教学课程。
历年来，学校讲授机械、机电类机械制图课程的教师，都会带一周机械制图测绘课程。笔者从多个轮回的教学中，总结了一些经验，得出了一些结论，现与同行们共同探讨。
笔者以齿轮泵的测绘为例，谈谈教学过程和体会。
在进行测绘之前，我们首先要了解齿轮泵的结构和工作原理。齿轮泵的结构很简单，它由前端盖、后端盖、泵体三部分组成，即在泵体中安装的是两个尺寸和模数都相同的齿轮，两个齿轮相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。液压油由吸入口进入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿轮的旋转啮合，油液送到排出口，最后通过两齿脱离啮合时排出。
熟悉了解齿轮泵的结构和工作原理以后，下面是整个测绘的教学过程。
一、了解测绘工具的使用及安全注意事项
1.游标卡尺的识读
（1）读出副尺上零刻度线左侧主尺的整数刻度值。
（2）副尺上某一刻度线与主尺某一刻度线对齐，读出对齐的毫米小数值。
（3）两数相加即为测量值。
2.游标卡尺的使用测量
（1）长脚测量长度、外径。
（2）短脚测量内孔直径、槽宽。
（3）探针测量槽及孔的深度。
3.安全注意事项
（1）测绘时最好戴手套，以免划伤手。
（2）测绘时应拿住被测件，以免跌落砸伤脚或砸伤别人。
（3）不准拿被测件打闹，以防砸伤别人。
（4）在测绘过程中要严肃、认真、仔细，以防其他不安全的现象发生。
（5）被拆开的测绘体的散件不能乱扔、乱放，应放在一起，以免丢失。
（6）不能用游标卡尺打闹，应轻拿轻放，不能磕碰，以防损坏。
（7）小组长负责整个测绘过程的组织工作。
二、画测绘零件的零件草图
要求：零件图的草图要简明、表达准确，各项内容要完整。
一是依次将齿轮泵拆卸开，搞清各个零件的结构形状及其装配关系。
二是依次画出齿轮泵各个零件的草图，比如前端盖、后端盖、泵体等（标准件可不画）。
三是零件图的表达方法学生可以根据所学过的知识自己确定。
四是注意主视图的选择应符合其工作位置原则，并要反映其主要的结构形状。
五是其他视图的选择应围绕主视图没有表达清楚的部分进行表达。
六是查《机械设计手册》中表面粗糙度、形位公差、公差与配合、技术要求等项的有关内容，给出各零件的上述内容和各部分的完整尺寸。
七是配合尺寸要对应于两零件草图上同时标出。
八是相互关联零件的结构应考虑联系尺寸，如孔距、长、宽、高等。
九是标注的尺寸要符合正确、清晰、合理、完整的要求。
十是填写好标题栏。
三、根据零件草图画零件图
要求如下。
第一，整理零件草图修正错误，根据草图布置好零件图图面。
第二，按照对零件图格式、内容的要求，画出零件图。
第三，注意主视图的选择应符合其工作位置原则，并要反映其主要的结构形状。
第四，其他视图的选择应围绕主视图没有表达清楚的部分进行表达。
第五，标注出各个零件图的表面粗糙度，形位公差、技术要求等。
第六，标注的尺寸要符合正确、完整、清晰、合理的要求。
第七，注意线条的宽度和图面的清洁。
第八，注意剖面线的角度和间隔。
第九，文字、数字、符号的写法要正规。
第十，检查无误后再描深。
第十一，填写好标题栏。
四、根据零件草图画装配草图
要求：装配图的草图要简明、表达准确，各项内容完整。
一是根据零件草图，按齿轮泵的装配关系画出装配草图。
二是注意主视图的选择应符合其工作位置原则，并要反映其主要的装配关系和结构形状。
三是其他视图的选择应围绕主视图没有表达清楚的部分进行表达。
四是在装配草图中标注出主要装配尺寸、规格尺寸、性能尺寸和总体尺寸。
五是两相邻的零件要用不同方向的剖面线来表达、区别。
六是标注、写出各项技术要求。
七是编出零件序号，画出并填写标题栏、明细表。
五、根据装配草图画装配图
在装配草图的基础上，画正式的装配图。
1.要求
（1）用2号图纸，根据装配草图布置好装配图图面。
（2）先画底图，后描深。
（3）保持手、尺、图的清洁。
（4）各种线条的宽度，画得要规范，注意剖面线的角度和间隔。
（5）文字、数字、序号、符号写法要正规。
（6）检查无误后再描深。
（7）标注尺寸要符合正确、完整、清晰、合理的要求。
（8）填写好技术要求、零件序号、标题栏、明细表。
以上内容是齿轮泵整个一周的测绘内容及过程。上述介绍可以得出结论：机械制图测绘是学习机械制图课程的一个非常重要的实践环节。对齿轮泵的测绘让学生全面系统地复习机械制图课程所要求掌握的基础理论、基本知识和基本技能，进一步提高绘图、读图的质量和速度。
2.收获
通过机械制图测绘，使学生达到以下的培养与锻炼。
（1）进一步巩固和加深极限配合与技术测量基本理论和测量方法的理解和掌握，并使之系统化、完整化。
（2）通过测绘实习的全过程，掌握测量技术的基本原则和方法，提高使用测量仪器的能力、测量计算的能力。
（3）提高使用绘图工具的能力及绘图能力。
（4）掌握并熟练徒手绘制零件草图的技能与方法。
（5）绘制机械图样的水平整体有所提高。
（6）初步从实践中学习识读简单的装配图样。
（7）在各个实践性环节中，综合培养分析问题和解决问题的能力，训练严谨的科学态度和工作作风。
关键词：企业培训 热压机液压系统 多媒体教学方法
本人在当地竹胶板企业“企业紧缺工种培训”培训教学中发现，由于主要生产设备BY1148系列热压机中关键的液压传动系统的各类液压元件和工作介质都是在封闭的液压管路内工作，设备故障具有隐蔽性、多样性，不易发现和排查困难特点；同时液压系统的回路动作又和生产工艺要求紧密结合，设备故障直接影响企业的生产效率和产品质量。而通过培训需求调研，企业现有的大多数维修工学员机械知识特别是液压传动知识缺乏，如果只是采用传统的被动接受知识的静态教学模式无法将液压传动系统理论和设备实际生产工艺教学结合，培训也无法取得良好的效果。因此尝试在培训中利用计算机辅助教学手段所具有综合动画、图像、文字、声音及有活动影像的特点，全面提高学员液压传动理论知识以及设备故障的处理和日常维护能力。
一、热压机液压系统工作回路分析
根据竹胶板热压机的生产工艺，装料-闭合-热压和开启动作，针对性地选择BY1148热压机的三个典型回路作为分析重点：
图1 BY1148热压机液压回路总图
1.热压机闭合液压系统低压回路的教学分析
低压回路中的动力部分由三组组成（以下以一组说明）其中-M1电机5驱动叶片泵4，经过辅助系统（低压球阀3、吸油过滤器2将-油箱1）的液压油输入回路中。正常工作状态电磁换向阀右位工作，油液通过板式单向阀进入油缸，推动油缸行程上升，此时机械能转化为油液的压力能，驱动主油缸的行程上升，完成热压板的闭合作用。通过压力表开关6和压力表7及电磁阀8的组成的限压安全回路。
2.保压（补压）液压系统高压回路的教学分析
当热压板完成闭合，电机5开始驱动高压柱塞泵12进行工作，通过单向阀14和三位四通电磁换向阀15的左位，油压缸23的主缸2设定压力20Mpa压力表对热压板进行保压作用（此时M4停止工作）；一旦因为板胚在热压定型作用过程中由于压实体积变小造成压力下降低于压力表23设定的最低补压值18.5Mpa时，M4将重新启动进行补压工作。一般整个周期需要进行7-8次的补压动作，保证竹胶板产品的物理机械性能指标。
3.热压板开启时的液压系统卸荷回路的教学分析
当整个生产周期要求的保压时间完成，此时需要将油缸油液卸荷回到油箱，通过油缸自重下降开启热压板，通过-电动单向阀19和-单向节流阀18组成的节流降压回路，将油液压力从设定的主缸压力通过节流降压回路油液压力达到预定的卸荷压力值0.5-1Mpa，再由液控单向阀20作用将油缸油液流回主油箱。
通过上述热压机液压系统工作的三个主要液压回路分析，学员能够掌握设备的生产工艺要求和总体液压回路的工作关系，利于后续
“设备的故障分析和处理”的教学。
二、液压传动中动力部分液压泵的多媒体教学
液压传动系统的动力元件液压泵也是培训教学中安排的重点，常见的三种液压泵的齿轮泵、叶片泵和柱塞泵具有不同的结构和工作特点，在培训中充分利用多媒体课件，模拟它们的结构和工作原理进行教学。
图2 外啮合齿轮泵的工作原理 图3 叶片泵的工作原理 图4 轴向柱塞泵的工作原理
通过多媒体演示和理论教学比较齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的工作原理和不同的工作特性。该教学模式结合设备的液压泵配置进行分析，补充学员理论基础知识不足，使培训教学效果更为全面系统。
表1 液压系统常用液压泵性能比较
三、热压机液压传动系统中典型液压控制回路的多媒体教学
1.“电磁溢流阀控制的限压安全回路”的工作原理
培训中通过FLASH动画演示DBW型先导控制的电磁溢流阀构成限压安全回路，观察包括电磁换向阀如何改变阀口的通断和通过先导控制式的溢流阀工作来保证系统的压力安全，通过压力表开关6和压力表7及电磁阀8的组成的限压安全回路，当压力高于工艺限定压力2Mpa时，电磁换向阀左位工作，卸荷回路工作，完成限压保护设备安全工作。
2.节流阀控制的卸荷回路工作原理
通过FLASH动画演示单向节流阀控制的卸荷回路工作原理和工作特点电动单向阀19和-单向节流阀18组成的节流降压回路，将油液压力从设定的主缸压力20Mpa先降到压力表23设定的卸荷压力值0.5-1 Mpa，目的是避免产生巨大的液压冲击和发出巨大噪音。
四、培训效果的实践应用，总结“设备故障原因分析及对策”
设备机修工只有具备查找故障的和排除故障的能力，才能说明培训的真实效果。对此在理论教学结束后通过采取谈话法和讨论法，引导学员根据以往发生的设备故障，设备维护保养中遇到的疑难问题进行分析，总结如下“常见故障、原因及对策”表2。
五、培训教学总结
在此次企业培训中，尝试针对学员的理论知识基础和培训需求，结合热压机的生产工艺，利用计算机FLASH动画技术进行培训教学。课程中安排学习液压回路分析，液压泵的结构工作特性和典型液压控制回路的工作原理教学，引导学员总结“常见液压故障，原因分析和对策表”。实践证明，这样的培训教学安排和方法既增加学员的液压系统理论知识，也提高学员现场设备维护和故障分析处理能力，取得较好的培训效果。
参考文献
[1]全国中等职业技术学校机械类专业通用教材
《机械基础》（第三版）中国劳动社会保障出版社 第九章，第十章，第十一章
[2]杨曙光 何存兴著《液压传动与气压传动》（第三版）
华中科技大学出版社
[3]“BY1148/1250（15F）热压机设备安装和维修说明书 ”，“设备液压原理图” 福建捷创机械有限公司资料
1)平衡机系统：DG10数字化高速动平衡机（两套动平衡摆架、ST690-H动平衡测量系统）。2)驱动系统：大功率变频器、变频电机、增速齿轮箱、中间轴装置和万向联轴器、驱动操作控制系统。3)真空水泥防爆舱系统：包括混凝土与钢筋、外护板、带人行门后墙板的舱体、大舱门及电动行走机构、大门液压拉紧机构、翻转桥、舱内外平车轨道、带T形槽机座、舱内供油和回油管路、舱内单轨吊车、真空照明、摄像监视系统、舱内走道及栏杆等。4)大气系统：大气低位邮箱、螺杆油泵、冷油器、滤油器、大气高位油箱。5)真空系统及顶轴油系统：真空低位油箱、螺杆油泵、冷油器、滤油器、真空高位油箱、真空顶轴油站、真空舱污油回收系统。6)真空系统：主抽真空泵组、动密封抽真空泵组及管道。7)辅机测量控制系统：对除驱动系统交流异步变频电动机外的其他工艺辅助设备的测量监控，由计算机界面、操作台按钮、就地控制三层控制方式组成。包括各控制测量单元和主控制室。8）电气配套系统：高压开关柜及配套附件、应急柴油机发电机组及配套附件、辅机（低压设备）配电柜、真空舱内照明设施。9）起重运输系统：运输平车（主动车、从动车）、电动葫芦。10）冷却系统：冷却水塔、冷却泵、控制柜及管路阀门。11）土建系统：驱动系统平台基础、真空舱混凝土外防护、油站基础、辅房、厂房的修理、内外装饰。
2、总承包方的选择
根据上海汽轮机厂新建工业汽轮机转子动平衡试验室的特殊要求，业主上海汽轮机厂经过同行业公司所拥有的设备比较和市场调查，德国申克是该类设备的主要生产厂家，有较为成熟的技术支持和业绩。上海辛克试验机有限公司是动平衡转子摆架专业生产厂家，擅长转子摆架和平衡调整测量方面，不过对整机系统的制造业绩较少。决定德国申克和上海辛克试验机有限公司都作为总包方参与竞标。考虑到上海汽轮机厂原有的200t动平衡摆架是上海辛克公司早期的产品，质量稳定，且该公司依托中国联合工程公司（原机械设计二院）的技术力量，设备的成套能力很强，上海电气与上海辛克又同属上海电气集团，从整体报价上来看，上海辛克的价位比德国申克要低，综合各方面因素，业主上海汽轮机厂最终决定项目总包方是上海辛克试验机有限公司。
3、分包方质量控制
动平衡系统不只是一个真空舱，一个平衡摆架，一个驱动系统，要完成一系列的动平衡试验，要有一整套设备、辅助设施、人员来保障。其中，设备就包括：机械（真空舱、摆架、驱动、平车），电气（变频驱动系统、各种信号、系统的测量控制、视频监控系统），液压（真空、大气、顶轴、附加刚度），真空（主抽、动密封），冷却（循环水冷却塔），应急柴油机。辅助设施包括：厂房、辅房、行车、轨道等。还有就是人员的培训。辅助设施的施工，基本都由上海汽轮机厂完成，完全在受控范围内。人员的培训，本就先于设备，早已开展。只有设备部分是完全由供货方提供的，其质量的好坏，直接影响整个试验系统的正常使用。且该部分由众多厂家完成，分包方的质量控制，做好预验收是整个设备能否顺利投产的关键。1）摆架和测控系统本就是上海辛克试验机有限公司的主打产品，该部套的质量由上海辛克自行控制。2）真空舱部分是整个系统的受力点和强度基础，也是真空度的保证，如该部套质量出问题，等于埋了一颗定时炸弹，随时都有隐患。该部分是由上海浦东化工机械厂完成，该厂主要是加工化工反应塔和锅炉压力容器等。从公司的实力看，具备制造该真空舱的能力，经过现场真空舱的制作验收，质量合格。在安装现场进行了安装质量监管。3）液压系统的设备和现场管线全部由上海朝田实业有限公司完成。该公司是液压部套的专业生产厂家，台湾技术。通过对大气、真空、顶轴部套的液压件的预验收和现场管线的检查，较规范。4）真空泵选用的是德国BUSCH泵组，由于现场位置的局限，该泵组布置成一直线，预验收、泵组噪声等指标均在范围内。5）增速齿轮箱是选用法国BCSA产品，经上海辛克和设计院等有关人员预验收合格。6）主驱动的交流异步变频电动机和变频器、变压器，由辛克和上海汽轮机厂相关人员预验收合格。7）摆架平车和翻转桥部分由上海辛克制造，经预验收，发现存在平车中的油箱加油困难、液压表在平车内无法看到等问题，经过整改，基本达到要求。8）真空舱内摆架固定用的平型槽铁，是整个动平衡的受力基础，质量的好坏，不但影响到设备正常使用，还关系到设备的运行安全。预验收时，发现该球墨铸铁有严重的铸造缺陷，要求全部返工重做。经过主要关键点设备的质量控制，整机的设备质量得到了较为可靠的保证。
4、现场施工监管与问题解决
4.1厂房和基础的建设由于工业汽轮机转子动平衡项目场地的变动，该项目基础直到4月底才开始打桩、基础围护、基础开挖施工。该项目基础深，结构复杂，辅房建造同步进行。根据安装工艺，很多地方不能一次性做完，要因设备安装情况分步进行，作业工作面小，限制了工程进度。另外，上海夏天连续的高温，使得实际施工时间大大减少。通过网络计划，现场监管，立体作业，在8月底顺利完成了施工。
4.2真空舱的就位由于真空舱直径达5100mm，长8990mm，重达80t，要从厂房外拉到-1.74m的基础坑中，难度危险性很大。为了解决这一问题，总包方上海辛克公司会同业主上海汽轮机厂，通过联系大件运输公司，不断优化作业方案，铺垫钢板斜道，用汽车吊、行车、运输小车、千斤顶、滑轮，慢慢地沿斜面滑入地坑。再找准轴线，固定。为防止真空舱外灌水泥时的变形，真空舱内加装工艺撑筋，等真空舱外水泥灌注后再拆除，效果明显。
4.3真空舱大门的就位真空舱大门直径达4930mm，厚590mm，重达13.8t。由于直径大，分量重，外型呈薄片圆柱，要从水平吊起垂直装配难度很大，稍有不慎，就会造成事故。车间现有行车的吨位只有10t，无法起吊大门，只能考虑采用汽车吊。在确定采用汽车吊这个主方案后，做好多重辅助技术方案，增加临时支架和拉撑，最终安全地完成了任务。
4.4高位油箱的就位大气和真空高位油箱，容积分别是1.5m3和1.8m3，重量都近1t，两个油箱要吊到高10.5m的3层辅房楼顶上。由于在两个屋架梁之间，已超过行车的高度，且行车的位置也开不到该处，因此，用行车将两个油箱吊上辅房三楼的方案不可行。如在室内用汽车吊，由于辅房3层楼面太贴近车间屋顶，汽车吊杆也没法伸进其中，只能由厂房外面，通过敲掉厂房外面的窗户，从窗口直接拉进去。及时调整好吊点位置，确保安全就位。
4.5真空舱平型槽铁的安装平型槽铁是动平衡摆架的支撑定位基础，在真空舱的下半部分，由于整个舱体相对较小，用于安装平型槽铁的空间非常小，给平型槽铁的固定带来了困难。经过现场测量，安装工人设计制造了一种特殊的扳手，艰难但又圆满地完成了任务。
4.6真空舱大小门密封的修整真空舱大门通过平车行驶到舱门位置后，要通过两个油缸拉紧，大门和平车间通过双层厚16mm弹性钢板的变形来完成大门水平移位。在调试时发现大门水平移位量不够，通过设计方中国联合工程公司相关设计人员的的计算论证，将双层弹性钢板改成单层钢板，达到了要求。真空舱小门框由于焊接变形，密封性达不到要求，通过修磨门框，调整密封条位置，压紧手轮重装等方法来改善。
4.7操作室内操作台及控制柜的就位由于操作室在二楼，厂房的整个空间较小，结构紧凑，楼梯和门都不是很大，要把钢琴式的操作台和立式的控制柜拿上去不是易事，要从楼梯和操作室大门口进去几乎不可能。如在大楼建造中进行，只能在二楼没有封存顶时用行车吊入，但此时，作业场地环境较差，很脏乱，不符合电气设备的清洁度要求，也会耽误整个辅房的建设周期。最终，通过在大楼基本完工后，控制室观察窗部分暂不封闭，原来造房时用于进料的平台进行加固，作为从室外驳到室内的过渡平台，避免了前面方法所带来的各种不利因素，安全高质地完成了任务。
4.8高、低压柜的就位高、低压柜在辅房一楼，为了不影响车间内部的施工和设备的安装，高低压柜只能从厂房东面外墙破墙进入。增加了安装难度，但抢出了安装时间。
4.9真空泵的安装真空泵在真空舱的背面和厂房的通道中，占地少，布局合理，但起吊困难。通过优化安装方案，解决了安装问题。由于空间狭小，泵组的放气管和链接真空舱的总气管相碰，通过改变放气管的走向来解决。
4.10驱动轴线部套的安装该部套的安装质量，直接关系到动平衡设备的工作质量。驱动轴线部套包括：交流异步电动机、法国BCSA增速齿轮箱、中间轴等，各部分的轴线和舱体内摆架的回转轴线要严格一致。但由于静压轴承、齿轮啮合、高转速、大功率，各部套间有个偏位和找中的问题。依靠2005年业主与设计方在上海汽轮机厂200t高速动平衡改造的经验，和施工方一同确定调整方案，对调整后的数据进行甄别，较快完成了调整工作。
4.11现场施工的综合管理由于最多时现场施工有9个单位同时立体作业，安全生产就成了重中之重，合理安排好各单位间的交叉作业，是工程有序进行的关键。每周四的现场工作例会，不但是用于工程进度、质量监控和协调，更是安全生产的例会。严格现场生产管理，一切工作都按计划进行，没有例外，较好地解决了现场作业面小，人员部门多的问题，做到了安全生产零事故。
5、科学管理施工过程，合理规划建设节点
由于本项目场地调整，实际开工较晚，特别是厂房和基础，留给施工的时间很少，又碰到极端高温的天气，很难按时完成计划要求。总包方上海辛克试验机有限公司会同业主上海汽轮机厂、设计方中国联合工程公司，以及相关施工单位，坚持每周的现场工作例会，通过排出计划网络图，控制各主关节点的时间。对于碰到的问题，各方技术人员和安装工人及时介入，联合攻关，找出问题的解决方法，明确问题的责任方、责任人，各方协调，及时解决。到后期调试阶段，由于每天的调试中存在的问题变化很快，为了便于各方沟通，改每周的例会为现场的工作协调会，发现问题立即开会讨论，及时处理解决发现的问题，避免盲目指挥，确保计划的科学性及可操作性。总计划在没有不可抗力的情况下，能正常进行。
6、存在的问题
该项目目前还在安装调试中，根据目前的施工情况，整个工程在个别节点上没有衔接好，法国BCSA增速齿轮箱到货脱期，已直接影响到整个工程的进度。还有个别试车准备上的问题。现在，业主上海汽轮机厂正与上海辛克试验机有限公司积极协调中，力争早日完成整个项目的安装及调试工作。对于设备中的遗留问题逐一安排解决，做好扫尾工作。
7、总结
一、加强学习目的性教育，建立机械基础课在学生心目中的地位
笔者把学习目的性教育自始至终放在首位，端正学生的学习态度，明确学习目的，提高本学科在学生心目中的地位，激发他们的学习积极性。电工专业学生要成为一名合格电工，除必须掌握本工种专业的专业知识外，有关电器设备结构原理及其制造工艺方面的知识内容，也应掌握；作为家用电器维修专业学生，除掌握常用家用电器的维修外，有关家用电器的工作原理、金属材料、轴承应用、带传动的工作原理等，同样需要掌握机械基础课的知识内容。作为汽车修理专业的学生，学习汽车发动机里的五系两大机构——冷却系、系、燃料供给系、启动系、点火系；曲柄连杆机构，配气机构；汽车底盘有制动系、转向系、传动系等，都涵盖了机械基础课的全部知识。这样使学生认识到本课程的必要性和重要性。
二、坚持理论联系实际，培养他们的学习兴趣
学生如果对学习产生了兴趣，就会在学习过程中产生一种积极向上的情绪状态，教师要鼓舞学生认真而愉快地学习。职业学校的学生对所学课程尚不了解，缺乏学习兴趣，上课注意力不集中，不能全神贯注地听讲，更不用说积极参与教学活动。尤其机械基础有内容枯燥、繁杂且不系统的课程特点，教师若照本宣科，不进行教学信息的双向交流，学生必然学之无味，学之困难。因此能否激发学生兴趣成为教学成败的关键之一。
在液压传动课程学习时，教师安排液压元件的拆装实习以培养学生观察、发现、分析和解决问题的能力，调动学生学习的积极性。将学生分为几个小组，分别对齿轮泵、叶片泵、方向控制阀、溢流阀、减压阀、节流阀进行拆装实习，培养学生的拆装、测量技能，帮助学生掌握元件结构、机构的组成和工作原理。在学生学懂的情况下，教师再提出一些维修保养意见。在现场让学生互相提问，教师再用口试方式检验学生拆装实训的效果，并作为考核学生液压传动实习成绩的一部分。如在齿轮泵、叶片泵的拆装实习时，教师可通过提出问题贯穿实习过程：其一，齿轮泵、叶片泵由几个零件组成？如何回吸油腔？其二，泵体两端两个环形沟槽起什么作用？其三，什么是泵的内泄漏？其四，为什么两端盖上有两个沟槽？沟槽间的距离是否合适？通过拆装实习，学生对液压理论知识及应用有了更进一步的理解，提高了学习兴趣。
三、重视基础教育，培养他们解决实际问题的能力
教师要把教学重点放在基础知识掌握、国家标准的使用及各种机械零件、元件结构原理等应用方面的知识上，培养学生分析和解决实际问题的能力。紧密围绕培训目标，按照教学大纲要求来教学。技校、中职学生贵在肯学，重在学有所用。如讲授渐开线齿轮内容，技校、中职学生毕业后成为技术工人，学习的主要是运用、操作和维修工作，暂时不会搞设计，齿轮渐开线画法可以略讲，可以主要讲授齿轮失效的原因和失效后产生的后果。并讲一些机器常用齿轮损坏的实例。如汽车变速箱齿轮在行驶途中齿轮打坏，汽车就不能传递动力，就会造成途中停车待修，带来不必要的经济损失。
四、认真做好习题是巩固、掌握所学知识的有效方法
引导、监督学生做好每章节习题作业，是保证取得良好学习效果的重要途径。否则，只听不做作业，等于农民只管插秧，不管施肥，到时一无所有。习题作业要认真批改，一定要抽点时间讲解习题，举一反三，重视巩固有关概念。
五、以身垂范影响学生的学习态度
在要求学生树立正确的学习态度时，教师要给学生树立一个好的榜样，使学生有榜可循，有样可学。
教师由过去的“主宰者”变成学生学习的引导者、激励者和点拨者。角色的转变要求教师要能充分欣赏、激励学生，与学生朋友式相待，让学生真切感受到师生的平等。在教学过程中或是在生活中，教师都要尊重学生，关心学生、爱护学生，建立师生之间朋友般的相处模式，同时，利用自身广博的知识，好学的品质，认真负责的工作态度，和蔼的作风，高昂的工作热情，来潜移默化地影响学生，使学生逐渐树立积极向上的学习态度。
关键词：项目教学法；机械制图；学生成才
一、项目教学法概述
所谓项目教学法就是老师把某项知识分解为若干相对独立的项目由学生独立完成，并且在完成项目的过程中理解课程要求的知识与技能，从而提升分析问题、解决问题的能力。项目教学法提倡“教”与“学”相结合、理论与实践相结合，通过一个个任务项目来激发学生的学习兴趣，挖掘学生的创造潜能。其主要特点体现在以下几个方面：首先，利用实践项目引入新知识，将学生学习的源动力充分激发展出来；其次，学生在理解与掌握知识的过程中，要与实践项目密切结合，保证学以致用；最后，学生在项目制作过程中巩固知识，融会贯通。传统《机械制图》的教学，以理论知识体系的传授与教育为主，而教学方法也多为示范性教学，辅以多媒体教学，学生的学习方式则多为记忆与模仿，无法真正实现知识的应用。在该课程中运用项目教学法，可以促使学生在学习知识的过程中提升技能，整个过程以具体的项目为主，由学生在老师的指导下独立完成，突出学生的主体性，引导其利用已有的知识经验主动学习，在激发其学习积极性的同时，促进其手脑并用参与活动。
二、项目教学法在《机械制图》教学中的一般流程
（1）项目设计。项目设计过程中，需要注意几个方面。首先，要注意教学对象的实际情况。中专生底子薄，学习习惯差，基础参差不齐。项目设计的主要目的就是要激发学生的创造力、好奇心，从而培养他们分析问题、解决问题的能力。项目设计中要综合考虑大多数学生的能力，正确地引导学生，给他们创造识图环境，培养他们空间想象思维能力。其次，进一步明确项目目标，即学生在完成项目过程中需要掌握的知识方法与技能素质。学生在明确项目目标的驱动下完成任务，掌握项目中的知识点，并通过具体的项目将零散的知识点有机串联起来，提高理论知识的系统性。再次，项目设计要与课时安排合理结合，并且具有一定的可操作性。注意项目设计不宜过大或者过难，要将不同知识点的重点、难点分散于不同的项目中。最后，不能忽略对理论知识的讲解，在实施项目过程中，教师作为知识学习的促进者与引导者，要找准时机讲解理论知识，并适当进行技能操作演示，从而实现“学中做、做中学”的教学目标。
（2）教学项目的实施。首先，老师把知识点以及教学内容设计成项目的形式，确定出项目任务模块布置给学生；然后将学生分成几个小组，通过小组合作学习的形式对教学质量做进一步优化，提升学生的技能水平与综合素质；接下来老师进行适度指导，让学生完成知识的搜集与归纳，明确小组成员的个人分工，学生再根据项目目标搜集相应的理论知识，做好相关资料准备。学生在老师的指导下确定项目实施方案，小组之间可以互相讨论、互相学习，在确定了实施设计方案后再共同制订出具体的完成计划与工作流程，完成过程中不仅需要理论知识的支持，而且必须通过实践知识的验证。最后，在完成项目中要做进一步检查与验证，小组之间可以互相比较。在整个任务完成过程中，老师要采取巡回指导的方式，帮助学生解决实际问题。
（3）注重识图与画图等基本功的训练。在机械制图项目教学法中，老师要注重对学生识图与画图等基本功的训练，开始时可以绘制机械图的图框与标题栏，然后再由点到面、由线到面逐步提升，在一点一滴中提升基本功。绘图教学中可以先绘制基本体，然后再学习组合体的绘制，接下来学习零件图，最后再绘制装配图。在教学过程中，要求学生仔细观察不同视图其在形状、点、线的异同，准确理解视图中每个点线框的空间含义，再对比构想出的空间形体，通过对比分析获得正确的立体形状。
（4）项目展示与效果评价。在完成项目后，老师要向学生分发评价表。在评价过程中先由学生进行自我评价，然后各个小组之间再进行读图交流，让学生通过讨论、比较发现问题，互相指正、修改，然后老师再对学生的图形表达方案进行说细分析，总结其特点。如果有条件还可以利用计算机软件进行装配模拟演示，将零件置于具体的装置方案中，直观说明其不足之处，最后总结出一套合理、可行、实用的方案。在评价过程中，老师的评估总结至关重要，再与课堂提问式批阅相结合，从而全面提升学生的印象，加深其对知识的理解。项目展示完成后要结合项目情况进行全面总结，最终的成绩评价指标包含学生完成项目过程中的参与程度、主要作用以及合作能力等。
三、教学实例
下面就以《机械制图》中的齿轮为例，与大家共同探讨一下项目教学法的具体应用。
（1）知识点的分析。首先对教材中齿轮的相关知识点进行分析，把“机械图样中的特殊表示法齿轮”与“由装配图拆画零件图”中的“齿轮油泵”相结合，然后设计五个项目，第一个项目为掌握齿轮各部分定义与相关参数；接下来测量齿轮相关参数指标；然后将齿轮轴的部件图绘制出来，再将齿轮的啮合图绘制出来，最后进行齿轮油泵的拆装与测绘。该教学设计中，项目设计的主要目标是要求学生充分理解齿轮的相关参数，并在此基础上熟练掌握单个与双个齿轮的零件图与啮合图的绘制方法，并能熟练地绘图与读图。
（2）项目实施。将学生分为若干小组，每组约8人，进行项目教学。①掌握齿轮各部分定义及相关参数。在整个教学活动中，该项目位于基础地位，教学过程中老师先把齿轮零件拆开，然后展开各个零件的认知教学。学生可以通过多种渠道搜集资料，比如查阅文献技术资料，参阅教学参考书，或者上网查询等，进一步了解齿轮各个组成部分的特点，熟悉各项参数。该项目的主要目的是提高学生的自学能力、搜集信息与处理信息的能力，并促进传统单向的灌输教学模式向双向互动的教学模式转变。②测量齿轮的参数。该项目设计可以全面提升学生的动手能力，在动手测量的过程中互相沟通、互相交流，对齿轮的相关概念进行充分了解，比如顶圆直径、齿根圆直径以及齿顶高、齿根高等等。该项任务的主要目标是提升学生对量具的使用能力及数据处理能力。③绘制齿轮轴部件图。老师可以先将圆柱齿轮中的主动齿轮轴示范性地绘制出来，然后学生再进行更加详细的操作演练，并亲自动手绘制出主动齿轮轴的部件，从而完成整个项目锥齿轮的绘制工作。④绘制齿轮啮合图。该项目与上述项目3的完成步骤比较接近，主要是绘制出啮合的圆柱齿轮以及啮合的锥齿轮，因此重复上述步骤即可。⑤齿轮油泵的拆装与测绘。可以从整体上将该项目再进行拆分，将其分为测绘齿轮油泵各个零件与读画齿轮油泵装配图两个小项目。而在教学过程中，可以引导学生采用“各个击破”的方法，根据项目要求、项目目标逐一完成任务。在实现两个子项目的过程中，可以引导学生进一步展开相关的教学模块，取得较好的教学效果，从而提高学生能力，帮助学生成才。
参考文献：
[1]程少伟.行为引导教学法之项目教学法应用[J].职业教育研究，
2011（11）.
[2]李永. 在《机械制图》教学中应用项目教学法的研究[J].中国科
教创新导报，2012（3）.
【关键词】行星齿轮变速机构；引导探索式；教学方法
自动变速器是最复杂的汽车总成系统之一，而串联式多排行星齿轮变速机构的动力传递和工作原理又是该总成系统中最难以理解和掌握的内容。该机构零件繁杂，拆开后难以再现装配结构，组合后又无法展现传动过程，直观性差。因而在职业学校教学过程中，教师只好借助多排行星齿轮机构的示意简图，在课堂上逐档讲解动力传递路径和变速过程。加上应试教育造成当前职业学校学生的自我学习、分析解决问题和沟通交流等能力普遍偏弱，难以对老师的讲解做到深刻的理解和掌握，甚至部分学生产生知难而退的放弃念头。教学效果差。
出现这种情况，我觉得问题出在教学设备和教学方法上。由于教学设备上的简陋，在整个教与学过程中，教师的讲解成为全过程的主体，忽视了教学过程的最终受体――学生。具体来讲；一方面忽视了教师的讲课方式是否被学生接受，造成教学效果差。同时也在一定程度上挫伤学生的学习积极性。另一方面忽视了职业教育是以培养学生职业素质为目标的，教学过程中除了传授专业知识、训练专业技能以提升学生的专业能力外，还需培养学生的分析和解决问题的能力、团队协作能力、沟通协调能力、正确的工作方法和良好的学习能力以及充满自信和勇担责任等方面的关键能力，进而提高学生的职业能力和职业素质。因此该部分知识的教学要获得较理想的效果，可以从以下二方面加以改进。一、采用引导探索式的教学，引入以教师为主导，学生为主体的教学模式。配合以小班化教学建制，理实一体化教室，电子模拟示教板，数量足够的变速器总成及其拆装工具。在老师的引导下，通过学生在亲自动手实践的过程中分析现象，理解问题，完成发现式的学习，实现对知识的深度掌握。二、在引导探索式教学的各个环节中融入关键能力的培养，在专业知识的学习过程中潜移默化地培养现代职业人所必备的职业素质。
为此，我们对自动变速器行星齿轮变速机构的教学作如下设计：
首先，作为引导探索式教学的铺垫，我们选择较为简单的双排串联式改进型辛普森行星齿轮变速机构作为动力传递原理的讲解对象，在理实一体化教室的小班制学生面前，教师依照作业规范按顺序现场拆解整个机构，在工作台上按顺序摆放所拆下的零件，并强调安全事项，仔细讲解拆装要领以及部分零件的朝向等注意事项。对照所摆放零件及其顺序，分析行星齿轮排与各离合器、制动器的连接关系，示范性地在黑板上绘制结构示意简图（图1）。
图1 串联式改进型辛普森行星齿轮变速机构结构示意简图及D3档传力流程图
随后展示该机构的电子模拟示教板（图2），同学们不难发现黑板上的示意简图与电子示教板上的示意简图一致，证明绘制正确。然后教师根据各离合器、制动器及单向离合器的工作时刻明细表（图3），借助电子示教板的模拟，分析变速杆处于各位置各档位下，踩油门时从发动机到变速器输出轴的正向动力传递路径，和松油门时在车辆惯性作用下从与驱动轮相连的变速器输出轴到发动机的逆向传力过程，并以流程图的形式表示在示意简图旁边（如图1所示其中的D位置3档），同时确认学生的理解程度。随后按相反于拆解的顺序规范地将各零件组装起来。
图2 串联式改进型辛普森行星齿轮 图3 串联式改进型辛普森变速机构离合器、制动器
变速机构电子模拟试教板 及单向离合器的工作时刻明细表
接下来转入具有相同原理，但结构上略为复杂的通用公司4T65E自动变速器行星齿轮机构的引导探索式教学。学生每人发到一份工作单（见附件）。并分成若干小组，每组3-5人，一台4T65E自动变速器及其翻转架。以小组为单位，按照工作单的要求，参考理实一体化教室里串联式改进型辛普森变速机构的零件实物和电子示教板的工作过程，开始以下的学习环节：
1.拆解4T65E自动变速器，观察各零件的结构，了解它们之间的装配关系。小组成员要推选一名主操作手实施拆解，其他成员协助操作。老师向学生们特别强调要注意的安全事项，提醒操作过程的规范性以及按照装配顺序正确摆放所拆下的零件。在这个环节中既锻炼动手实践，学习系统结构，又培养学生按流程工作的良好习惯，同时潜移默化促进学生开展团队协作的训练和5S管理意识的建立。
2.按照工作单的要求，展开小组讨论研究，尝试在草稿纸上合力绘制该变速机构的结构示意简图（图4）。在这个环节中老师要注意引导学生分析问题的思路，找准思维切入点，抓住串联式行星齿轮排这个思路原点，向前向后追溯分析相关零件的装配关系。要求同学们对各零件之间的联系投以重点关注，特别是要弄清离合器鼓、离合器毂以及制动器鼓与其它有关零件的连接关系，促进完成示意简图的绘制。该环节在绘图的同时，也教授学生分析问题，解决问题的思维方法，培养了他们自我学习和沟通交流的良好习惯。
图4 4T65E自动变速器行星齿轮变速机构示意简图
3.小组成员利用所分发的小铁丝在变速机构的油道中探路，寻找其中液压油路的走向，对该油路所流过的零件按从油泵到油底壳的走向顺序记录的工作单上（可以跳过阀体的内部油路，只确认阀体的进油口和出油口）。同时以此验证各档离合器、制动器能在液压油的作用下正常工作，进而验证上一环节分析的正确性。各小组将示意简图放大画在A2大小的白纸上并展示在讲台上，教师逐一点评修正后，学生分别画在各自的工作单上。该环节的学习不仅帮助学生验证上一环节结果的正确性，而且通过具体的实例培养他们认真负责的工作方法和工作态度。
4.根据工作单提供的各档位离合器、制动器及单向离合器的工作时刻明细表，每组分配一个档位，共同研究分析正向动力传递路径和逆向传力过程。并画出传力流程图，然后推选代表上台讲解分享。教师逐组点评和更正，帮助全体同学理解和掌握，指导学生在各自工作单中画出所分配档位的正确的传力流程图。然后要求学生课后完成所有各档的动力传递路径的分析和传力流程图，作为家庭作业按时上交以评估本单元的学习成绩。该环节作为本单元学习收官工作的同时，也借助学生上台分享，较好地锻炼了学生的语言组织和表达能力，对职业素质的提高起到积极的促进作用。
5.主操作手按照相反于拆解的顺序将各零件逐一组装起来，其他成员协助及观察。随后小组成员之间相互轮换，每人至少有一次作为主操作手完成拆解与组装的工作。这个环节中教师要及时提醒同学们注意操作的安全性、规范性，注意保持零件有序、清洁，注意某些垫片、轴承等零件的正确朝向以及重要螺丝的拧紧力矩等细节问题。既借助反复训练加深巩固学生的熟练程度和掌握程度，又通过具体的细节培养现代企业的工作习惯和劳动意识。
最后，教师根据每位学生上交的工作单和所完成的家庭作业，以及上述各环节对每一学生的仔细观察，从劳动安全表现、正确性和掌握程度、规范性和工作习惯以及关键能力的训练等方面，以百分制的形式作出客观的评价，并填写在工作单的相应栏目中，及时反馈给学生。对于个别需要特别口头反馈建议或要求的学生，可在工作单上作特别标识，并另行安排交流时间。
按照以上改革，改变以往的教学方式，让学生做运动员，老师当教练，通过上述五个环节的训练，学生们不仅掌握了基本结构、工作原理，锻炼了动手实践能力，而且培养了现代企业所要求的工作习惯、劳动意识，同时还在不知不觉中锻炼了作为现代职业人不可缺乏的关键能力，教学效果得到明显提升。
“掌握够用的基本理论，具备适当的基本技能，培养良好的工作意识，提高学生的职业素质”正是职业教育的基本目标，同时也是我们职业学校教师努力的重点。让我们沿着这一目标不懈地努力吧。
附件：
4T65E自动变速器行星齿轮变速机构探索式学习工作单
班级： 姓名： 座号：
评价项目 得分 是否当面反馈 反馈时间
劳动安全方面表现
工作的正确性和掌握程度
工作的规范性和工作习惯
关键能力的训练
一、拆解4T65E自动变速器的行星齿轮变速机构
――安全注意事项，操作规范，零件顺序摆放，保持清洁。
二、小组研究，绘制行星齿轮变速机构示意草图
――找准思路切入点。
三、寻找变速机构中液压油路的走向，验证示意草图的正确性并绘制在指定的位置
油路中从油泵到油底壳所流经的零件：
正确绘制4T65E自动变速器的行星齿轮变速机构示意简图：
四、根据下列各离合器、制动器及单向离合器的工作时刻明细表，分析所指定档位的动力传递过程，并在下方示制定位置画出正向和逆向传力流程图。
4T65E自动变速器不同档位下离合器、制动器单向离合器工作时刻明细表。
注：A-作用；H-保持；O-超速；*-作用或保持，但无负载，不传递动力；F1-锁止内圈顺时针旋转；F2，F3-锁止内圈逆时针旋转。
所指定的档位是：变速杆在 位置 档
踩油门时：
松油门时：
五、轮流完成4T65E自动变速器的拆解和组装，强化对行星齿轮变速机构构造与工作原理的认识和掌握
关键词：采煤机;故障诊断;温度监测
中图分类号：TD42文献标识码：A
一、采煤机常见故障分析
（一） 轴承故障。轴承故障出现主要原因有以下几种: ①采煤机负荷大以及载荷不均时，牵引行走链轮的支承轴承很容易发生磨损或滚动体破裂，进而影响到链轮轴、链轮及与其相啮合的其它零件，从而导致其它零部件的损伤; ②采煤机摇臂频繁升降时，由于条件差，各个传动轴受力较大且不均衡时，容易导致故障; ③由于系统发生污染、不良、轴承安装不正、载荷较大时，与轴承相配合的轴以及支承座发生变形等，也会导致轴承发生故障; ④由于设计制造等方面的问题和轴承自身的缺陷等，会造成轴承的损坏，典型故障是由疲劳剥落引起的损伤。
（二）齿轮故障。齿轮是机械的变速传递部件，出现故障的主要原因有以下几种: ①齿轮承受负载时，其根部的弯曲应力最大，出现过载特别是冲击载荷时，容易引起整个齿与其相应部分断裂。当周期性的应力过高时，也会引起疲劳断裂。当轮齿工作面间有金属微粒、金属氧化物或其他磨料存在时，会引起磨料磨损; ②两个啮合的齿面在相对滑动时油膜破裂，在摩擦和表面压力的作用下产生高温，使接触区内的金属局部熔焊，导致金属局部撕裂。一般情况下，油粘度过低、转速过低、运行温度过高、齿面上单位面积载荷过大、相对滑动速度过高、以及接触面积过小，均会使油膜易于破裂而造成齿面擦伤; ③当齿面的接触应力超过允许的疲劳极限时，表面层开始小块剥落，当齿面上剩余的有效工作面积无法再继续承担外部载荷时，使整个齿产生断裂; ④齿轮在啮合过程中，齿面接触区内的正压力使表面层深处产生剪应力，当剪应力最大值超过材料的极限时，开始出现裂纹。
（三）液压故障。液压系统是采煤机故障率最高的部分，其发生故障的原因和部位不易被及时发现和准确诊断，并且由于煤矿井下环境差，轻易将液压系统拆开来检查也很困难。液压系统故障最常见情况是由于油液污染引起的，油液中的杂质容易引起泵和液压马达非正常磨损和泄露，造成系统流量不足，从而引起压力降低和温度升高，具体原因如下; ①冷却器冷却不完全，如冷却水流量过小或断水、油位过高或过低、油液内有杂质、热交换系统或补油回路油量不足，引起牵引部温度过高; ②除了冷却器、冷却水、油质等方面有关外，调高泵的运转蹩劲引起截割部发热; ③油路故障、注油回路故障及所有安全阀故障，造成采_煤机不牵引。
二、采煤机常用的故障诊断方法介绍
（一）温度监测诊断。对采煤机机械故障进行诊断的方法有多种,温度监测诊断法是使用最为广泛的一种监测诊断手段,它能正确、快速和灵敏地反映设备的工况状态。如系统中摩擦副零件一旦发生异常,磨损速率会大大增加,油样分析与磨损判定还需要有一个过程,但温度却是最直接的反应。采用定点在线温度监测诊断,可以准确定位、直观快速反应监测处状态。对于采煤机,选择温度检测作为在线监测比较实用。其机械传动部分,以轴承温度和传动箱油温及油位作为在线连续监测量,并记录温度的历史变化,以便分析其变化趋势。同时辅之以定期的油样分析,这样既可以及时发现故障,又能预测故障的状态和发展趋势。
对于采煤机液压系统,可检测系统各部分的温度、压力和流量。按液压系统各部分的功能、元件的位置分布分别设置温度和压力的在线监测点,这样可建立诊断故障的温度监测场和压力监测场。有了这样两个监测场,可以根据温度、压力的场分布查寻故障,快速准确地诊断确定液压系统的故障源,判定故障原因。同时,采用油样分析来定期检查系统的污染情况,以便在还未引起严重故障前,及时采取措施清除污染,以保证系统安全、正常的工作。
（二）铁谱分析法。铁谱分析技术特别适用于机械设备处于低速、重载、受冲击力强、震动大的工况,因此对于研究采煤机的机械磨损十分有效。铁谱分析技术就是使机械设备系统的油流经高梯度强磁场环境,使油液中携带的磨粒在磁场力、重力和黏滞阻力等力的作用下,按大小有序地沉积分离出来,把非磁性的颗粒排除在外,磨屑的颗粒按大小顺序沉积在基片上而制成谱片,利用显微镜可观察磨屑的形状、大小,并可分辨出金属的类型,再利用光密度计检测金属磨屑的数量,从而根据磨屑的浓度、微粒的大小和磨屑的成分,可推断出机械设备磨损状态、磨损机理、故障原因及磨损产生的部位。
（三）采煤机故障诊断专家系统。随着人工智能的发展,专家系统被引入到采煤机的故障诊断中。专家系统具有适合于复杂性和经验性的这个特点,能较好地利用专家的经验和知识进行诊断。专家系统处理问题的能力和水平取决于它拥有的知识容量和质量。专家系统的知识主要是由事实与启发性信息构成,由领域专家群体所公认的事实构成一共用的数据体。启发性信息主要是一些专门而有效的判别规则,它们是从领域专家处理问题的决策中提炼出来的,这些规则不仅仅是简单的纯逻辑推断,更主要地是经验性的判断规则,因此具有启发性特性。由于专家系统的知识库集中反映了领域专家群体的共同知识系统,因此它能超过个别专家的水平。专家系统应能处理不完整信息甚至是有矛盾的数据,应能考虑到多种故障并存的可能性、输入信息的不可靠性,并且应能够综合使用多种来源的知识,解释说明推理的全部过程,指出结论的可信程度。
（四）基于人工神经网络的采煤机故障诊断系统。人工神经网络是基于神经科学研究的最新成果发展起来的边缘学科,是对人类大脑神经网络系统的一种物理结构上的模拟。人工神经网络系统以神经元节点来模拟人类大脑的神经细胞,以神经元节点间的联结强度来模拟人脑神经中树突与轴突的联结作用,用激活函数来模拟突触的作用。因而神经网络的结构具有并行分布的特点,知识的存储是分布在整个系统中,并且具有高的容错能力、快速的推理能力和强大的联想能力。神经网络的实现方法分为硬件实现和软件实现两种,硬件方法就是采用电子电路的组合来搭接神经网络,软件方法是采用程序模拟,在计算机上实现。神经网络发展至今已经有百十种网络模型,但在采煤机故障诊断中运用的网络模型多为BP网络-误差反向传播网络和自适应共振理论神经网络。前者是有导师监督模型,即需要事先准备好输入输出样本对,样本对一般为采煤机的故障征兆和故障结论,根据这些样本对训练BP网络,然后将训练好的BP网络用于采煤机的故障诊断;后者是一种无导师学习网络,它可以自动向环境学习,即边工作边学习。
当然,采煤机故障诊断的方法还有灰色预测方法、光谱分析技术等其它方法,但大体上都为上述四种诊断方法的延伸或拓展。
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