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          六年跨越三大步,他把“溫度計(jì)”裝進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)里

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          日期:2023-02-10 17:41:23    來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)    

          科技日?qǐng)?bào)記者 王延斌

          春節(jié)假期剛過(guò),湯海威便投入到了發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性測(cè)試與評(píng)價(jià)的工作中。

          在實(shí)現(xiàn)了活塞等高溫運(yùn)動(dòng)件動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量技術(shù)從無(wú)到有、從有線(xiàn)到無(wú)線(xiàn)、再到自發(fā)電的三次跨越后,這位濰柴動(dòng)力股份有限公司首席技師、“湯海威勞模創(chuàng)新工作室”帶頭人并不滿(mǎn)足,他要帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員繼續(xù)探索“無(wú)人區(qū)”。


          【資料圖】

          他們擁有足夠的實(shí)力。

          科技日?qǐng)?bào)記者了解到,湯海威帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主攻發(fā)動(dòng)機(jī)及零部件特種測(cè)量和先進(jìn)試驗(yàn)技術(shù),取得了多項(xiàng)技術(shù)突破,獲得11項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省市級(jí)創(chuàng)新獎(jiǎng),獲授權(quán)10項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利、23項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利,為企業(yè)節(jié)約研發(fā)資金1.1億元。

          2021年11月,湯海威團(tuán)隊(duì)主持完成的《內(nèi)燃機(jī)高溫運(yùn)動(dòng)件動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)研究及應(yīng)用》項(xiàng)目獲得2021年度中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。而這支能打硬仗的團(tuán)隊(duì)領(lǐng)頭人——湯海威,榮獲2022年全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

          從無(wú)到有,突破特種測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)

          活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件,被稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”。要想提升發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量,需要活塞溫度等數(shù)據(jù)支撐,而測(cè)量活塞動(dòng)態(tài)溫度非常困難。

          在發(fā)動(dòng)機(jī)里,活塞要承受高溫、高壓、高加速度,其在1秒鐘內(nèi)需往復(fù)運(yùn)動(dòng)50次以上,工作溫度更高達(dá)三四百攝氏度,要開(kāi)發(fā)一款能適應(yīng)如此惡劣環(huán)境的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),難度可想而知。

          在發(fā)動(dòng)機(jī)特種測(cè)量技術(shù)中,活塞等高溫運(yùn)動(dòng)件動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量技術(shù)的難度最大,相關(guān)成熟技術(shù)一直掌握在國(guó)外少數(shù)研究機(jī)構(gòu)手中。2016年夏天,湯海威團(tuán)隊(duì)正式向該難題發(fā)起挑戰(zhàn),誓要把“溫度計(jì)”裝進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)里。

          彼時(shí),湯海威雖與發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)打了20多年交道,但面對(duì)一個(gè)從未涉足的新領(lǐng)域,他還是有些無(wú)從下手。

          “我認(rèn)為他們不可能完成這項(xiàng)挑戰(zhàn),這項(xiàng)技術(shù)太復(fù)雜了。”濰柴動(dòng)力股份有限公司工程技術(shù)總監(jiān)歐佩迪直言不諱。

          可湯海威偏不信邪。

          “我們?yōu)H柴的產(chǎn)業(yè)工人,不僅能生產(chǎn)出享譽(yù)全球的發(fā)動(dòng)機(jī),還能突破發(fā)動(dòng)機(jī)特種測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)。”他說(shuō)。

          憑著多年對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解,同時(shí)結(jié)合活塞運(yùn)動(dòng)特性,湯海威提出了有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種測(cè)試方式,并計(jì)劃有線(xiàn)先行,積累經(jīng)驗(yàn)后再突破無(wú)線(xiàn)。

          在經(jīng)歷了數(shù)不清的嘗試后,湯海威團(tuán)隊(duì)的新技術(shù)下線(xiàn)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)溫,并將傳統(tǒng)行業(yè)通用測(cè)量方法的精度誤差由20攝氏度縮小到1攝氏度。

          不過(guò),湯海威并不滿(mǎn)足,他轉(zhuǎn)入了無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)的研究。從有線(xiàn)到無(wú)線(xiàn),這是另一個(gè)層級(jí)的技術(shù)跨越。

          步履不停,把動(dòng)態(tài)測(cè)溫技術(shù)做到極致

          此前,無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)被一家歐洲公司壟斷,測(cè)量費(fèi)用高昂且測(cè)試周期長(zhǎng)。當(dāng)時(shí),濰柴動(dòng)力正處于發(fā)動(dòng)機(jī)新平臺(tái)大量開(kāi)發(fā)階段,每年有近百個(gè)的試驗(yàn)需求,而每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目都需要該測(cè)量技術(shù),因此要耗費(fèi)大量的試驗(yàn)費(fèi)用和測(cè)試時(shí)間。

          緊迫的試驗(yàn)需求,給湯海威的團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了空前的壓力,但他們沒(méi)有退縮。

          可無(wú)線(xiàn)測(cè)量到底該如何實(shí)現(xiàn),誰(shuí)也沒(méi)有頭緒。

          “電腦主板這么大,我們的智能手機(jī)主板這么小,為什么我們不能把數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的體積縮小,將其裝進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)里?”湯海威的“奇思妙想”啟發(fā)了所有人。

          湯海威帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員設(shè)計(jì)微型數(shù)據(jù)采集電路,一遍一遍地更改和優(yōu)化軟硬件。他們先后開(kāi)發(fā)了二十余種封裝工藝,最終將測(cè)量系統(tǒng)(傳感器、導(dǎo)線(xiàn)、數(shù)采模塊、供電等)牢固可靠地封裝在測(cè)量活塞上。

          外人不知道的是,為了這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,湯海威自學(xué)三維設(shè)計(jì)、機(jī)械加工等技能,制定了上百種解決方案,這些方案放到電腦里,容量達(dá)到了十幾個(gè)GB(吉字節(jié))……不斷嘗試、創(chuàng)新,最終他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克了無(wú)線(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)溫難題。

          但湯海威并未停下腳步。他發(fā)現(xiàn),測(cè)溫系統(tǒng)的供電時(shí)間只有約200小時(shí),有時(shí)難以支撐整個(gè)試驗(yàn)周期的全過(guò)程動(dòng)態(tài)測(cè)溫。

          能否實(shí)現(xiàn)測(cè)溫供電技術(shù)的突破?他又動(dòng)起了腦筋。

          有了明確的目標(biāo),湯海威帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)結(jié)合連桿—活塞、活塞—噴嘴、飛輪—飛輪殼等不同運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),拓展發(fā)明了多種運(yùn)動(dòng)發(fā)電方式,使多種高溫運(yùn)動(dòng)件在動(dòng)態(tài)測(cè)量狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了自供電能力,可支撐測(cè)量系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行。

          “從有線(xiàn)到無(wú)線(xiàn)再到自發(fā)電,我們從未停下腳步。”回顧過(guò)往6年的攻關(guān)經(jīng)歷,湯海威感嘆道,“創(chuàng)新沒(méi)有捷徑,有的只是不停嘗試,在一次次的失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),尋找更優(yōu)的解決方案。”

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