來源:大眾網
2022-05-01 15:01:05
原標題:致敬勞動者丨湯海威:努力五年 帶領團隊打破歐美技術壁壘
來源:大眾網
大眾網·海報新聞記者 朱曉沖 濟南報道
湯海威,濰柴動力股份有限公司首席技師,2022年“全國五一勞動獎章”獲得者。2021年11月,湯海威和他的團隊主持完成的《內燃機高溫運動件測量技術研究及應用》項目,相關技術成果打破了歐美技術壁壘,獲得中國機械工業科學技術進步一等獎,為了這項突破,湯海威和團隊努力了整整五年。
“只要下定決心,沒有難以逾越的技術障礙”
發動機特種測量技術攻關項目中,活塞動態溫度測量技術是難度最高的一項,這項技術一直掌握在國外少數研究機構手中,過程繁瑣且收費高昂,而國內的活塞遙感測溫、存儲測溫等技術,仍處于起步階段,進行初步技術開發便需要收取上百萬的費用,且受制于特種電池,續航時間僅十幾個小時。為了打破歐美的技術壁壘,建立內燃機高溫運動件載荷數據庫,在企業支持下,2016年夏天,湯海威帶領團隊成員正式針對此項技術展開攻關。
“當初提出我們自己探索發動機動態測量技術時,連國外專家也覺得這是一項不可能完成的任務。因為一是很難在結構緊湊的發動機上布置測量元器件,二是發動機內部高溫、高壓、高加速度的環境對于測量系統的壽命是一個巨大的考驗。”湯海威回憶道,雖然當時團隊面臨的困難很多,但他堅信只要下定決心,就沒有難以逾越的技術障礙。
湯海威帶領團隊綜合分析,找出了技術攻關的難點,憑著多年來對發動機內部結構特點的理解,并結合活塞運動特性,湯海威提出了有線和無線兩種測試方式,有線先行,積累經驗后再行突破。
此后,湯海威帶領團隊通過三維設計,創新性地開發了附加雙連桿的全新引線方式,并引入了3D打印模型方式模擬機構運行。經歷了多次嘗試后,總結了十大類30余項技術點,成功地解決了引線彎折、擠壓、運動干涉等問題。新的技術帶來了意想不到的效果,聯動機構安裝在WP13柴油機上并成功運行,完成穩定而準確的溫度信號傳輸,工作室成功攻下了活塞動態溫度測量的一個山頭兒。
“創新沒有捷徑,有的只是不停地嘗試”
有線測溫技術的攻克,讓湯海威團隊收獲了不少榮譽和掌聲,但湯海威并沒有就此滿足,而是帶領團隊馬上轉向了無線測溫技術的研究。
“活塞的無線測溫技術此前一直被德國一家公司壟斷,僅單測一個6通道(測溫點)的活塞就需要42萬人民幣,試驗周期需要半年。”湯海威說,當時濰柴正處于發動機新平臺大量開發階段,每年的試驗需求有近百項,這樣的試驗費用和測試時間肯定耗費不起。
緊迫的試驗需求給湯海威的團隊帶來了空前的壓力,雖然下定了決心,但是對于到底要怎么做,當時的湯海威并沒有一個明朗的計劃表。他白天正常進行各項試驗工作,業余時間查閱資料,半個月下來,依然沒有打開思路。一天晚上,他正在思考系統封裝的難題,各個技術難點像過電影一樣紛紛閃現,這讓湯海威意識到,無線測溫技術的難點可以不斷地拆解再拆解,從小處入手,一個個解決。
半年的時間內,湯海威帶領團提出了近百種改善方案并又不斷地否定,在電腦里有一個容量達到十幾個G的文件夾,里面全是不同的方案思路。“創新沒有捷徑,有的只是不停地嘗試,在一次次的失敗中總結經驗,尋找最完美的解決方案。”湯海威不斷鼓勵大家。在無數次的嘗試之后,16根頭發絲一樣的信號線被封裝在活塞的側面,連接到精密、可靠的微型無線數采模塊,組成一個大拇指大小的無線數據采集系統。在發動機高速運轉過程中釋放出強大而穩定的數據信號,這個困擾了國內外同行多年的技術難題,終于被攻克。
“創新永無止境,我要把一項技術做到極致”
無線動態測溫系統雖然被攻克,但湯海威卻發現,隨著動態測溫技術的大范圍應用和發動機更加精細化的開發需求,測溫供電只能維持200小時左右,有時難以支撐整個試驗周期的全過程動態測溫,能否實現測溫供電技術的突破,他又動起了腦筋。
“當時想如果測溫供電能夠實時發電就好了,但是在高速運轉且空間狹小的發動機內部,沒法實現旋轉發電,因此我就想到了振動發電。”湯海威回憶說,有天晚上他在網上搜索資料的時候,突然發現了一款微型直線振動器的相關視頻,他靈機一動,能不能用這個振動元件發電呢?隨后他一口氣買了5個型號的直線振動器進行發電驗證,但是無論怎么操作,5個振動器都沒有發出電來。盡管如此,湯海威還是認為原理上是可行的。于是為了驗證原理的可行性,他自己繞制了發電線圈,加工導磁體,重新設計永磁體排列方式,3D打印了往復、擺動等多種運動模擬機構,組裝了驗證模型,并經過多次驗證和參數修改,最終,他成功完成了發電模塊的開發。
湯海威帶領團隊結合連桿-活塞、活塞-噴嘴、飛輪-飛輪殼等不同運動副的運動特點,拓展發明了多種運動發電方式,進而實現了連桿、曲軸、飛輪等高溫運動件動態測量的“寄生式”自供電能力,支撐測量系統長期運行,打破了原來200小時的測量壽命,為高端發動機開發和健康監測提供了可靠的技術支撐。
“從有線到無線再到自發電,創新永無止境,我要把動態測量技術做到極致,就像我們把發動機的性能發揮到極致一樣。”這是湯海威的信念,也是他的追求,為了一次次行業技術的“中國突破”,湯海威帶領團隊不斷挑戰,勇攀科技新高峰。
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