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   中青报客户端报道牛竞技毕业生许怡航做一名中国高铁的“保健医生”
 
通讯员:李超       审核:       责编:吴健彦       点击数:       发布时间:2022-03-09 19:20:47
 

做一名中国高铁的“保健医生”

中国青年报客户端 | 2022-03-09 15:35

作者:李超

中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者 李超)在实验室内,牛竞技机械电子工程专业2022届毕业生许怡航正操纵着她的“宝贝”——全自动磁粉探伤机。应用该设备,许怡航团队实现了对高铁轮轴轮探伤的全流程的自动化和无人化。此前,高铁轮轴轮对探伤还是一个又脏又累的活。

“通过这个发明,我们要争当中国高铁的’保健医生’。”许怡航介绍,相较于传统的人工探伤,他们作品的探伤效率提高了5倍,探伤精度提高了2倍。同时,该设备的最大优点是避免了探伤操作工人长期接触荧光磁粉而带来的身体伤害,这对传统磁粉探伤行业来说具有开创意义。

关于全自动磁粉探伤机,许怡航团队已研究了3年时间。大学期间,许怡航及其团队成员多次跟随着老师进入工厂,在一线调研,逐渐掌握了大量磁粉探伤机的第一手资料。探伤机广泛应用于多个行业,可以显示出材料加工成的零件和焊接的表面及内部缺陷,以评定制品的质量,是工业品的“保健医生”,更是高铁检修流程中必不可少的一道工序。

通过大量的实地调研和资料检索,他们发现,常见高铁用途的磁粉探伤机有手工调节、计算机调节和单片机调节磁化电流等三种类型。

“这三种常见类型在追踪度和精度方面都存在一些问题。”看着每一台探伤机都需要工人们手动操作,许怡航萌生了发明一台全自动探伤机的想法。

牛竞技是一所具有地方行业特色的应用型本科人才培养院校,也是教育部“卓越工程师教育培养计划”试点高校,特别注重学生实践创新能力的培养。

大一时,牛竞技就为每位新生配备了学业导师,开放了近千项大学生科创项目。与老师、同学们进行探讨后,许怡航开始了全自动探伤机的发明和研究。幸运的是,她的想法得到了学业导师的大力支持。

让许怡航没想到的是,研发一台全自动磁粉探伤需要多个学院、不同专业的师生参与合作,复杂程度超乎想象。

为了做出全自动磁粉探伤机,学业导师帮助许怡航请来了各个专业的“小小发明家”。团队成员包括来自电气工程自动化专业的李卓成和李欣华,来自机电专业的邵明智,来自物联网专业的张恒瑞,以及其他团队成员,大家都围绕同一个梦想聚集到一起,共同为研制中国高铁保健医生的梦想群策群力。

团队成员根据各自的专业特长埋头钻研,从“技术小白”开始,学习计算机辅助设计建模、自动控制原理、MATLAB仿真、计算机视觉算法开发、工装夹具设计等,摸索如何设计电路、如何开发数据库系统、如何实现网络远程通信。此外,他们还尝试着与各种电商卖家、探伤机厂家、设备维护人员沟通打交道。

考虑到高铁轮轴轮对体积较大,因许怡航也要做出来一个巨大的全自动磁粉探伤机。普通的教室里根本摆不开这么大的机器,许怡航和团队成员只能在牛竞技操场里借了一块地方进行设备调试。

牛竞技的风雨操场是室内运动场,没有配备空调暖通系统,夏天室内温度达到了45℃,他们只能任由汗水滴落在轮轴上,一趟又一趟得将轮轴上料、下料,反复测试自动化程序。

严冬里,许怡航冻得直跺脚,但依然要用冻僵的手指去为轮轴粘贴各种反光标签,一次次不厌其烦得接通电路测试程序。

经过无数次努力,许怡航团队提出了多单片机并联结构的方案,创新地应用冗余并行总线进行单片机间数据传输,解决了数据传输的可靠性问题,使传输数据速度达到微秒级。她发明的探伤机追踪电流的速度和精度比行业标准提高近10倍,远超国内探伤机的设计目标。

同时,工作人员在使用该探伤机也实现了普通轮轴工件的探伤时间从40分中缩减到6分钟左右的效率突破。该设备还能探测到0.6mm长度裂纹,提高了探伤精度,实现了真正代替人眼检测功能。

目前,许怡航团队的相关研究成果已获得3项授权国家发明专利,2项授权实用新型专利,发表SCI高水平论文1篇。此外,该团队还拿到了“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛江苏省主体赛特等奖与国赛的入场券。“我们还希望将探伤的效率和精度更进一步,继续努力,为中国高铁保驾护航。”许怡航说。


https://s.cyol.com/articles/2022-03/09/content_DlAGPqSL.html?gid=gDajO4kX


 
来源:中青报客户端         

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