有机化工合成精选(十四篇)

篇1

关键词：有机化工合成；应用；过氧化氢；技术

在我国化工产业快速发展的形势之下，人们意识到化学污染的治理难度及其不可逆的后果，为此，在环保绿色的社会可持续发展理念之下，绿色化学的概念应运而生，人们在制造和应用化学产品的过程中，要避免使用有毒或危险性的试剂和溶剂，过氧化氢就成为了绿色化学中的极为重要的绿色化工产品，它运用新型的反应器，并基于过程集成与强化的视角，将氢氧直接合成过氧化氢的工艺与其他生产工艺相集成，从而实现了过氧化氢在有机化工合成应用中的安全性和环保性。

1过氧化氢应用概念分析

过氧化氢的化学式为H2O2，它在溶液的状态下被称为双氧水。过氧化氢具有自身独特的特性，它既具有氧化功能，同时还具有还原性能，可以当作催化剂在化工合成中加以应用。它在酸性介质中的氧化性能强于在碱性介质中的氧化性能；而恰恰相反，过氧化氢在碱性介质中的还原性能强于在酸性介质中的还原性能。过氧化氢的分子结构如下图所示：过氧化氢的氧化反应或还原反应，都会生成没有污染、没有毒性的水和氧气，可以说，是一种极为理想的绿色化学反应试剂。它在自然界中的植物和动物之中有少量的存在，如：放屁甲虫。过氧化氢最早是采用硝酸酸化过氧化钡制备而成，随着时代的进步和发展，过氧化氢的全球产量已经超过了220万吨，并且其制备方法也改为蒽醌自氧化法（AO）制备。还有采用酸处理的碳载体Au—Pd纳米催化剂催化O2和H2，即可以直接合成过氧化氢，这种新型方式极为经济，也较好地避免了蒽醌自氧化法的污染大、能耗高的劣势。随着过氧化氢的绿色化特性的不断实现，普遍性地应用于社会各个领域，如：纺织、造纸、电子、卫生、军工等。在过氧化氢中的催化活性组分，主要表现为：（1）Pd基催化剂。它在氢气和氧化的直接合成过氧化氢的技术运用中，极为普遍。相较而言，单金属Pd催化剂则无法获得这种高选择性和高产率的过氧化氢。这种Pd基催化剂掺杂有第二金属活性组分，如：Pt、Ce、La、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Cd、Cu等，这些不同的第二金属组份可以极大地提升Pd催化剂的活性，但是对催化剂活性的影响却不尽相同。（2）Au基催化剂。Au催化剂对于氢氧直接合成过氧化氢的过程，具有一定的活性影响。如：SiO2—Al2O3、Al2O3、ZnO、MgO等载体，都可以产生对过氧化氢的催化活性影响。在氢氧直接合成过氧化氢的反应中，还有诸多新型的反应器的参与，这些新型的反应器，极大地提高了合成反应的安全性和生产能力。它们主要包括有：（1）膜催化反应器。在这种新型的膜催化反应器之中，主要是由膜分离技术和催化反应技术合成，在这个新型的反应器之中，可以使反应物选择性地穿透膜，进入到反应区内，实现对某一反应物或产物的浓度调节。这种致密无机膜还可以将氢气和氧气活化为原子态或离子态，提高反应的选择性，并在无机膜的隔离作用之下，使易燃易爆的反应物从膜的两侧进料，从而极大地提高了反应的安全性。（2）介质阻挡放电型反应器。这种新型的介质阻挡放电，是指在放电区域内插入绝缘介质的气体放电，并使绝缘介质覆盖于电极之上，当放电电极间施加有足够高的电压时，电极间的气体就会被击穿，而生成介质阻挡电压。（3）微通道反应器。这种新型的反应器具有良好的传热性能，由于其微通道的宽度和深度较小，反应物可以在流动中快速、充分地融合；合成反应中的反应物的用量也较少，对于昂贵、有毒的反应物的用量大量减少，对环境的污染也随之减少，提供了环境友好合成研究的技术平台；在连续流动的方式下实现反应过程，可以精准地控制反应物的反应时间。尤其适应用于异常激烈的合成反应，可以较好地规避爆炸的风险。

2过氧化氢人名反应简述

2.1过氧化氢的Fenton反应这种反应是在过氧化氢和亚铁盐的条件下，将α—羟基酸氧化为α—酮酸、1，2—乙二醇氧化为羟基醛。其化学反应式如下所示：2.2过氧化氢的Ruff—Fenton降解反应这种反应可以应用于糖类的减链或脱羧，将过氧化氢、铁盐与醛糖酸进行反应，可以得到减少了一个羧基的醛糖。其化学反应式如下所示：2.3过氧化氢的Baeyer—Villiger氧化反应这种反应可酮或环酮转化成酯或内酯，这种合成反应要在过酸下实现。其化学反应式如下所示：2.4过氧化氢的Harries臭氧化反应这种反应将烯烃双键断开，并在还原条件下获得醇或羰基化合物；在氧化条件下获得羧酸和酮。其化学反应式如下所示：2.5过氧化氢的Dakin氧化反应这种反应是在碱性过氧化氢的存在前提下，将芳甲基醛或酮氧化转变成酚。它的化学反应式如下所示：2.6过氧化氢的Algar—Flynn—Oyamada反应这种反应可以在碱性过氧经氢的氧化反应条件下，将2—羟基查尔酮转变为2—芳基—3—羟基四氢苯并吡喃—4—酮。其化学反应式如下所示：2.7过氧化氢的Milas烯烃羟基化反应这种反应是指烯烃在紫外光的照射下、钒或铬氧化物的催化条件下，被过氧化氢氧化，转变为顺式邻二醇。其化学反应式如下所示：2.8过氧化氢的Baudisch反应这种反应是在过氧化氢和铜盐的存在条件前提下，将苯转化得到邻位亚硝基苯酚。其化学反应式如下所示：2.9过氧化氢的Brown硼氢化反应这种反应属于烯的硼氢化—氧化反应，通常应用于醇的化工合成。其化学反应式如下：由上可知，过氧化氢的有机合成人名反应，应用极其广泛，具有极为重要的研究价值和意义。

3过氧化氢在有机化工合成中的实践应用分析

过氧化氢在有机合成的中的实践应用，自二十世纪九十年代开始，就有一些绿色介质如：临界流体、氟相、离子液体等参与其中。过氧化氢在有机合成中的应用有多种如：氧化反应、羟基化反应、氧卤化反应等，并从反应起始物和目标分子而言，可以应用于如下有机物的合成过程：（1）过氧化氢在醇的氧化应用在醇系列的化工合成过程中，过氧化氢是必不可少的化学试剂，由于醇系列如：仲醇、脂肪族伯等产物，极易与过氧化氢试剂产生氧化反应，因而应用极为广泛而重要。醇在过氧化氢的合成作用之下，便会生成羟基化合物，形成良好的循环状态。然而，醇的氧化与其他化合物不同，在钨、锰、硒的化合物之中，醇系列产物起到了“催化剂”的作用。甲醇是常用的醇系列产物，它在光照的条件下，可以生成乙二醇。由此可见，醇系列的氧化反应有其常见性和特殊性，需要在化工生产中加以严格而有效的控制，使其产品与市场的安全标准相契合。（2）过氧化氢在烯烃的氧化应用过氧化氢在烯烃中的氧化应用也是极为常见的类型。在不同的反应条件前提下，过氧化氢可以实现对烯烃的氧化，生成类型不同的混合物，在反应过程中使用催化剂，则可以对氧化反应条件实施有效的控制，使烯烃在过氧化氢的反应作用下，转变为环氧化物。然而，对于分子量较大的烯烃来说，其氧化反应又有所不同，烯烃要与钨酸盐、磷酸盐、转移催化剂按照1：2：1的比例，加以混合反应。在这个反应过程中，转移催化剂主要是采用常见的甲级三辛基氯化铵的环氧化催化剂。在这个氧化反应中，由于长链不饱和脂肪酸酯的环氧化物是塑料的增塑剂，因而显现出氧化反应的重要性。在氧化反应之中，由于钨酸的作用，过氧化氢对链烯的氧化，可以开环生成邻二醇，随后在催化的反应作用条件下，过氧化氢又将烯烃轻基化，使之成为顺式邻二醇，在这个反应中，过氧化氢对链烯具有立体的选择性，当生成顺式邻二醇之后，如果条件充足，邻二醇还可以被进一步氧化，生成酮和醛式酸，实现对植物生长的合理调节，并可以广泛应用于对芳香醛的制备生产过程之中。如：茴香脑制茴香醛。（3）过氧化氢在芳香烃中的氧化应用在金属离子存在的前提下，过氧化氢可以与芳香化合物在氧化环境内，产生极为剧烈的反应，其反应后生成的产物错综复杂，具有较强的特殊性，这些反应后生成的产物主要有氧化偶联、羟基化、支链氧化等混合物。在化工企业的冬麦制备芳香烃产品的过程之中，如果需要在制备条件具备的条件下，获得最好的产品，就需要使过氧化氢与芳香烃产物充分结合，具体的方法是先利用钴盐、铁实现催化作用，在过氧化氢参与的条件下，与20%～30%的苯酚产生化学反应；随后，当化学反应终止之后，即会生成70%～80%的邻苯二酚。这种化学反应极为迅速，也可以获得较多的合成产物。另外，在乙酸存在的条件前提下，过氧化氢可以与芳香烃反应，使芳香烃物质的侧链与过氧化氢产生氧化反应，生成酮、醛的化学反应，具有极为重要的工业价值和现实意义。（4）过氧化氢在羟基化合物中的氧化应用醛是相较于醇而言的更易被过氧化氢氧化的化合物，它可以在缺少催化剂的环境下，与过氧化氢发生反应作用而被氧化，并生成羟酸。但是，醛与醇不同的一点在于，芳香醛物质是极为特殊的物质，它在碱性环境下可以与过氧化氢产生“达金反应”，在这个环境作用下所生成的甲酸酯会在水的溶解下，得到比原料少一个碳的酚。它在酸性环境下，可以与过氧化氢产生反应，对环酮进行反应处理，生成二聚环烷和三聚环烷的过氧化物，在对其进行加热和分解之后，又可以生成大环烷烃和内酯，这是制备大环化合物的重要方法，但是产率较低。另外，在酸催化的条件前提下，羟酸可以与过氧化氢产生反应，生成过氧酸，并且在反应过程中一旦产生酸，则会迅速与反应物发生反应。这种过氧酸具有比过氧化氢更为优良的氧化作用。（5）过氧化氢在含磷、氮、硫化合物中的氧化应用在碱性存在的条件前提下，含磷、氮、硫的化合物与会过氧化氢产生化学反应，得到产率较高的硫醚，硫醚还可以被氧化为亚砜或砜，在氧化反应中生成的二硫代氨基甲酸盐与过氧化氢发生反应，便会生成四烷基秋兰姆化二硫。硫醇、胺在与过氧化氢的氧化反应之下，可以发生偶联反应，这种氧化反应通常用于制备炎黄酰胺。

4结束语

篇2

[关键词]应用化学专业；精细有机合成实验；化工安全教育

一、精细有机合成实验中的安全隐患排查

黑龙江大学应用化学专业开设的精细有机合成实验面向本科四年级的学生开设，是专业必修课。课程实验项目有阿司匹林的制备、对乙酰氨基酚的制备、贝诺酯的制备、常压催化氢化合成氢化肉桂酸、高压水解制备对硝基苯酚、偶氮染料甲基橙的合成、对甲碘苯的合成、安息香的合成、二苯基乙二酮的合成、二苯基乙醇酸的合成、二苯基乙醇酸交酯的合成等十一个实验。经认真分析与排查，发现如下安全问题：常压催化氢化合成氢化肉桂酸实验中使用易燃易爆的氢气，同学不敢操作，实验中使用镍铝合金制备雷尼镍催化剂，该催化剂在干燥的情况下可发生自燃；高压水解制备对硝基苯酚实验中使用高压釜，易发生高温高压气体或液体灼伤以及高温釜体烫伤事故；十一个实验中很多实验都使用了有毒或易燃的原料及溶剂，且使用量较大；实验室使用老式加热套进行机械搅拌下水浴加热烧杯内的水易溅入电热套引起空气开关跳闸；学生安全意识薄弱，实验中易打闹嬉戏，一旦发生危险，也无法进行有效地自救与互救。

二、安全专项整改措施

针对以上在精细有机合成实验中发现的安全问题，实验室制定了以下安全专项整改措施：

1.加大安全知识宣讲力度

安全知识是实验顺利进行的必要保证。如氢气在空气中的着火极限为4%～75%，爆炸极限为9.5～65%。氢气的爆炸只有在同时具有以下三个条件才能发生：一是氢气与氧气同时存在于有限的空间内，二是氢气的含量在爆炸范围内，三是有火源引入。使用氢气的房间应禁止使用非防暴电器，通风良好。只要按操作规程仔细操作，防止氢气泄露，就不会出现着火及爆炸危险。雷尼镍催化剂遇空气会发生自燃，处理时务必缩短其在空气中暴露的时间，必须用无水乙醇对其进行覆盖，对其进行处理时沾有催化剂的滤纸等可燃物均须稀酸处理后才能丢弃。高压釜最好安装在单独坚固房间内，操作者隔离操作，由仪表观察压力和温度。对新出厂或放置一段时间再用的高压釜，使用前必须对整个装置进行试漏，用惰性气体或在釜内加一定量水，加热升温使釜内产生一定压力来检查是否漏气。同时也检查加热系统是否好用。高压釜实验中应注意釜盖与釜体结合紧密，所有阀门紧闭，升温后注意观察压力表压力变化及温度传感器工作是否正常，严禁再用外露的肢体接触高温釜体，只有在完全泄压后才能打开釜盖。在使用易燃液体时注意严禁接近明火或包括正在工作的电热套在内的高温物体。使用有毒或腐蚀性液体时应佩戴防护手套，使用完毕后手套应及时清洁。如遇有毒气体逸出的实验应在通风橱内完成。在实验室内严禁打闹，注意异常情况的发生。除实验室安全常识外，还在实验的过程中介绍了在化工产品生产厂家生产过程中需要注意的一些安全细节。

2.加强实验仪器的检修与换代

实验仪器状态是否正常直接关系到实验的成败乃至实验人员的安全。本实验室加大对实验仪器的检修力度，每次实验开始前都有专职人员进行设备检查，发现问题及时修理或更换，保证实验的正常进行。同时，实验设备使用时间过长，必定会影响其安全性。如高压釜的容器壳体如受到腐蚀性介质的侵蚀，强度减低或安全阀等附件缺失等，都有可能使容器在使用过程中发生危险。为解决老式加热套进行机械搅拌下水浴加热烧杯内的水易溅入电热套引起空气开关跳闸的问题，实验室购买了集热式磁力加热搅拌器，使用水或导热油进行加热。催化加氢实验室存在直接使用氢气钢瓶以及台套数不足问题，现已购入摇摆加氢反应器，氢气管线也正在铺设中，近期即可完工，保证了学生实验的安全。

3.进行安全防火培训

由于本校的初级有机化学实验均采用微量半微量实验装置，实验使用的有机化学易燃的药品及溶剂量均很小，且其使用的搅拌装置为电磁搅拌，当这些同学进入到精细有机合成实验室后实验的易燃的药品及溶剂量均相对较大，搅拌也变成了外机械式搅拌，操作步骤随之增加，发生火灾的可能性也随之增大。为此，我校安全科干事专程来实验室进行了防火培训。培训中针对实验室特点，着重介绍了火灾的五种类型及各类火灾所适用的灭火器： A类，指含有碳固体火灾。可选用清水灭火器、泡沫灭火器、磷酸铵干粉灭火器（ABC干粉灭火器）；B类，指可燃液体火灾。可选用干粉灭火器（ABC干粉灭火器）、氧化碳灭火器，泡沫灭火器只适用于油类火灾，而不适用于极性溶剂火灾。C类，指可燃气体火灾。可选用干粉灭火器（ABC干粉灭火器），二氧化碳灭火器。D类，指金属火灾，目前尚无有效灭火器，一般可用沙土。E类，指带电燃烧的火灾。可选用干粉灭火器（ABC干粉灭火器），二氧化碳灭火器。 在讲授原理的同时，还带领部分同学亲手使用了各种灭火器具扑灭模拟火灾，具有实战感。

三、实践效果

经过向我校连续四届已在生产企业就职的毕业生征求意见，均认为在精细有机合成实验中学习到的安全知识符合用人单位的实际工作环境，经过该课程培训的学生可直接进入工厂进行科研及生产活动，无需单独安全培训。本专业毕业的学生在拥有雄厚的精细化工基础知识和扎实的实验技能的同时，对化工生产中的安全事项也能熟知，用人单位也均表示愿为我专业培养的学生提供毕业前带薪实习乃至优先录取的机会，加强安全培训取得了良好的效果。

基金项目：黑龙江大学新世纪教学改革重点项目（2013B19）支持.

参考文献：

[1]中国经济新闻网. 中石化青岛输油管道爆炸事故原因查明为责任事故，http：//.cn/xwpd/yw/1083466.shtml，2014-01-10.

篇3

关键词：农机；生产合作社；思考

中图分类号：F323.3文献标识码：A文章编号：1674-0432（2012）-02-0128-1

全市区农业机械化保有量大大增加，全市现有农机总动力达45万千瓦，各种型式的拖拉机5780台，农用三轮车7288台，机引农具1850台套。同时，在拥有机具的前提下，机耕面由原来的屈指可数到目前全市可耕地机械化程度提高80%，另外，农业机械化新技术、新农具推广工作成效明显提高，机整地、机播种、机插秧及保护性耕作等新技术大面积推广应用，促使农业机械化在生产中发挥了提高生产率、降低成本、减轻劳动强度、促进增产增收的作用。

1 在肯定农机生产合作的同时 引导发展

几年来，我市农机化技术推广工作中，在农机服务社会化，创新农机推广工作理念、模式方面进行了调研。

就目前农村工作由计划经济转为市场经济以后，农机服务工作逐步走向市场化、社会化，农机作业由一家一户转化为农机合作社，农机作业服务队。其中，农机作业大户是开展农业作业的主力军，他们在完成自留地作业的同时，开展区域性农机作业服务，他们的机具、机车相对规模化，作业效率高，服务质量好，深受广大农民朋友的认可。我市农机合作社主要形式有两种，一是农机大户自愿发起，以农具、资金或入股建制。二是农机大户自愿发起，依托国家农机大项目，结合农机具、资金或土地入股组建，通过几年来的工作实践，使我们对农机生产合作社有了比较深刻的认识。

农机合作社是农民自愿组建，产权清楚，权责明确，民主管理，成员的互体现了农民对现代农业的需求。因此，在以后的农业发展中具有较强的生命力。

农机合作社实现了农机资源的市场化配置，非常有利提高农机化推广和农业机械效能的发挥。

农机合作社提高了农机生产的组织化程度，有利于大农机作业面积，提高农机利用率。

2 农机合作社的发展使农机推广工作显著提高

思考我们的工作中，基层农机推广部门遇到主要困扰的是严重的资金缺少，设备不完善等，我们在帮助农民组建农机生产合作社过程中发现，农机生产合作社具有农机手操作水平较高，农机作业面积较大的优势。因此，我们在推广工作的实践中，加强和农机合作社各方面的合作，从而大大的加快了农机推广工作真正的开展。

结合农机生产合作社的生产经营活动对农机化产生的新机具、新技术进行广泛的试验、示范，对农机化新机具、新技术进行试验、示范是农机推广工作的非常重要环节。

在实际工作中，进一步结合农机生产合作社的生产经营活动适时召开农机化生产现场会，实践证明，春播、夏管、秋收几大农忙环节起到了非常良好的社会效益及可观的经济连带效益。以农机生产合作社的经济效果和作业效果为例，提高广大农民对新机具、新技术的认识、了解、使用起到了促进作用。

从近年来帮助农民组建农机生产合作社的实践中，使我们认识到：正确引导农民组建农机生产合作社，依托农机生产合作社，开展农机推广的中心工作，极大的调动了农民的积极性，非常有利于农机化工作的发展，打开了农机化推广工作一片新天地。

从近年来对发展机械化推广工作的实践工作上，我们深深的体会到：农机生产合作社是农机社会化服务组织的一种新模式，是目前开展农机化的上佳选择，对推广农机化新机具、新技术发挥农机的优势，实现农业生产的节本增效具有非常深远的重要意义。

搞农机的同仁，要提高对推广工作的新理念，把发展农机生产合作社作为推广农业机械，加快农机化发展的重要措施与手段，正确引导农民组建农机生产合作社，进一步促进农机各项工作的开展。

在工作中，要引导广大农民朋友认真学习贯彻（中华人民共和国农民专业合作社法）遵循农机生产合作社全体成员以农民为主体，以服务成员为宗旨，谋求合作社全体成员的共同利益，入社自愿，退社自由，成员地位人人平等，实行民主管理，盈余按入股成份按比例返还等基本原则，使农机合作社真正成为自愿联合体，民主管理的互助、互利的经济组织。

篇4

【关键词】采煤；煤矿；综合机械化

在采煤煤矿生产过程中，采煤机械化技术的运用对于整个采煤效率有很大的促进功能，尤其是在自动化控制系统以及煤矿机电化的应用广泛，在提高机电设备的安全性能与自动化控制程序上，能更好的增强煤矿企业的效能，对于整个工程的效率有很大的帮助。

1 简述综合机械化在煤矿开采中的整体效能

1.1 劳动效率提高的重要保障

通过采用综合机械化的技术运用，在提高机电设备的安全可靠性和自动化程度，减少在煤矿开采中人为的因素，尤其是结合数控技术与自动化控制系统，在煤矿井下形成安全管理的综合模式，对于采煤机械化运用形成系统化的管理，最大限度的减少各个生产工艺的繁琐性，缩短在整个开采过程中的时间，结合信息化采煤技术的运用，在巷道建设、支架搭建、锚杆设计等多方面的因素，形成科学化、机械化的操作管理，更有利于实现整个采煤效率的提升，减少中间人力的参与，提高整体效能。

1.2 智能化综合优势发挥的重要渠道

通过在采煤煤矿推行综合机械化的技术运用，尤其是将数控技术与煤矿机电设备的科学技术结合，形成智能化、开放式、网络管理状态的数控设备，对于综合机械化形成全新的管理模式，通过综合机械化的手段实现，在自动适用控制、工艺参数设计的自动生成，都能形成智能化的综合模式，这些在简化程序、选定模型等都能发挥出更大的效能。譬如，在采煤的空间感控制中，通过智能化监控管理的机械化模块，形成结构规范、配置规范、运行规范的机械化职能平台，更好的满足生产线、制作系统的需要，充分显示出综合机械化的整体功能。

2 分析当前采煤煤矿综合机械化运用的现状

2.1 装备特点分析

在煤矿井下的装备管理中，形成智能化、高效率、集中化的要素，在综合这些要素的基础上，对于综采工作面的开采，采用合理的方式，形成不同矿面的集中化管理模式，在这些机械化的管理中，形成综合管理的运用特点。就需要采用综合机械化的运用模式，尤其是提高综采工作面中配套的机械设备，提升设备的小时生产能力。在整个综合机械化的设备构成中，主要是采用设备能力大、功率大的开采机械，其中，大功率的设备是今后采煤机械化发展的重要方向。大功率的电牵引模式，主要是对于采煤机的工作能力进行深入分析，在运输机、破碎机等整体工作的管理中，全面实现自动化程度，更好的推动采煤机快速切割的需要，适应自动化、数控化的综合处理技术需要。

2.2 综合机械化采煤工艺的运用

在整个采煤效率的运用中，要形成综合机械化的运用模式，通过在巷道工作面布置合理的回风平巷、运输平巷以及开切眼，形成良好的通风系统。这样，能增强综采工作面的整体长度，对于回采巷道的掘进与支护架的搭建，形成综合机械化的整体使用，使用伸缩带式传输送机的铺设长度，更好的结合采煤地质结构构造等，更好的推动整个功能的实现。此外，在短壁综合机械哈采煤工艺的应用中，主要考虑回采巷道的机械化掘进进度与实现综采工作面上下端头的快速作业，在这个过程中，采用综采成套设备，形成整个机械化的开采模式，在此基础上，提高单产水平与工作效率，这些都是与整个开采技术分不开的。

3 探讨采煤煤矿综合机械化的运用

3.1 程序控制的整体运行

在数控技术与整体机械化的操作过程中，对于煤矿采煤效益进行整体分析，尤其是在数控技术的发展背景下，在不同地质构造、煤层特点等情况下，对机械设备的种类、特点以及更新技术进行全面的掌握，可以采用焊件的方式进行毛坯处理，并在数控技术的融入中解决传统采煤技术的困境，在数控技术处理中，更好的完成采煤机切叶片、滚筒的处理模式，打破传统的仿形方法，对整个采煤过程进行细化，更好的推动采煤效率的提升，促进整个采煤控制程序的进步。

3.2 电气自动设备机械化的运用

在电气自动化设备的机械运用程度中，对于采煤机的功能发挥，可以从中厚层煤层进行分析，尤其是薄煤层、功率较大的设备，在高强力的滚筒采煤过程中，进行有链牵引等方式，将电磁阀运用到变频处理技术中，对于不同煤层的支架处理方式，主要采用支撑式低位放顶的方式，对于单输送机的支付架型进行整体处理，这些机械化操作模式在各国得到了广泛的使用，尤其是液压支架电液控制系统的运用，对于提升整个综采工作面都有很大的技术帮助，在今后的发展潮流中，这种技术必将是成为采煤机电一体化技术的主流支撑。

3.3 综合机械化运用的整体效能

在采煤煤矿开采过程中，尤其是综采工作面的装备远程设备以及专家诊断系统的采煤机运用来看，这些机械化运用能有效的实现综采装备压支架与采煤机的整体监控，实现远程操作的系统化管理，尤其是在结合煤层的变化中，综合机械化可以有效的实现自动割煤，并实现煤层的软硬自动调节系统，更好的完善自动化的综采监控程序，对于每一个受力点能形成自动调节支架的拉移效果，因此，在整个综合机械化的实现中，需要结合一些重要参数合计，包括显示与传输系统，以及采煤机自动化的运行控制系统，更好的实现综合机械化的操作模式。

4 结语

通过采用综合机械化的采煤技术，在信息化操作模式的开发中，结合煤矿企业自动化开采、设备更新等多方面的因素，形成可持续发展的设备管理路径，尤其是在安全管理、效率提升等方面，更好的突出煤矿开采的高效高产，推动煤矿企业市场竞争能力的提升。

参考文献：

[1]殷保祖，周欣.数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用[J].电子机械工程，2006（9）.

[2]盛伯浩.我国机械加工装备的现状与发展[J].机电新产品导报，2004（11）.

[3]高华，李进京.基于VB的数控加工图形仿真[J].机床电器；2005（8）.

[4]赵军，付卫坤，林升，王兆坤.专机在煤矿机械加工上的应用探讨[J]煤矿机械，2011 （8）.

篇5

机械化施工中大量机械设备投入目的是提高工作效率，降低施工成本，提高收益。公路机械化施工是现代公路施工的重要途径，在公路工程施工机械的管理中，机械配置的合理性应用组合是公路建设中施工机械的基本原则。文章从影响公路机械化施工成本的主要因素入手，分析了公路机械化施工成本管理存在问题和管理对策。

关键词：

公路工程；机械化施工；施工成本；成本管理策略；机械设备

我省的公路建设项目随着国家基础建设的投入不断加大，短时间内取得了快速的发展。公路机械化施工是现代公路施工的重要途径。在公路工程施工机械的管理中，公路施工管理机械化生产功率额定限制是机械管理的基本原则。影响公路机械化施工成本的主要因素有：一是机械设备完好率；二是机械设备的利用率；三是机械设备的使用率。公路工程机械设备使用率受到多方面因素的影响，其中机械配置的合理情况、公路工程施工现场情况、机械操作人员与机械之间的配合情况都影响到施工中的机械化管理成本。

1影响公路机械化施工成本的主要因素

现代化公路施工是以公路机械化为重要途径来实现的，在现代化公路施工中影响公路机械化施工成本的主要因素有以下三点：一是机械设备完好率。机械设备的完好率是指在公路工程施工期间，机械设备完好情况总时间与总工期之间的比率。机械设备完好率是评定公路施工机械一个重要的指标，也是机械使用成本的主要因素；二是机械设备的利用率。设备利用率的高低评定分两种情况，在机械设备配置合理的情况下，不会产生机械利用率不高的情况；在施工条件产生变化的情况下，如果发生不可预见性的其他因素会影响机械设备的利用率。三是机械设备的使用率。公路工程机械设备使用率受到多方面素的影响，其中机械配置的合理情况、公路工程施工现场情况、机械操作人员与机械之间的配合情况，这些问题都影响到施工中机械化管理成本。

2公路机械化施工成本管理存在的问题

我省公路工程机械化施工程度不高，管理也存在有漏洞和不足，这种机械化程度不高、管理不善的管理状态对于机械化施工、施工成本管理与控制都产生了不良影响。综合我省现阶段机械施工成本管理存在的问题主要有以下三个方面：一是管理措施与机械配置之间存在矛盾。公路施工工期较长，有很多都是跨年度工程。机械配置与人员调配也会在施工期间发生很大的改变，这就会导致人员与机械配置之间产生相互的矛盾。公路施工本来就有着点多、线长、面广等特点，在施工人员与机械之间的相互调配经常发生，常常会让机械管理不能兼顾；二是公路工程机械设备管理不善。在公路工程施工期间，人员与机械相互间的调配现象经常发生，对于公路工程机械管理工作就会有部分缺失。更谈不上驾驶人员与机械修理人员的岗前培训工作，这种现象会导致机械设备的维护费用过高、机械设备没有发挥其正常作业效率；三是公路工程施工机械设备维护不及时。机械设备及时的维护与保养是延续机械设备在额定工作时间内机械效率的一种有效工作手段。设备维护的及时也能保证机械设备完好率。公路工程施工机械在施工期间缺少必要的保养与维护，直接影响到设备的故障和施工工作效率，严重的会影响到工程总体进度与施工质量，增加施工成本与施工设备费用支出。

3公路机械化施工成本管理对策

3.1施工机械配置管理对策

在公路工程施工机械的管理中，机械设备管理的主要原则是将机械配置的合理性应用到实际施工的管理中。在实际的公路工程施工过程中，由于施工方只顾短期的利益，在选用机械时只会将公路工程施工中应用的机械数量压缩到最低，以保证获取最大利润。在公路工程施工机械的管理中要根据实际可发生的工程量选择公路工程施工机械的数量和种类，以提高机械施工的工作效率。在选择施工机械的技术性组合时要注意以下三个方面：一是施工机械的工作容量要稍大于公路工程计划总量，保证机械生产效率的充分发挥，保证机械的利用率与工作效率；二是公路工程主要生产机械要选用配合性机械施工时，选用的配合性机械施工工效要稍大于主要生产机械功率，这样能发挥出主要生产机械的全部功效；三是各种其他牵引机械和机组做到适应性的配置即可，避免出现机械功率超出预算的机械选择性预案。在公路工程机械选择机械配置时要合理化选择机械配置，在机械设备无法满足公路工程施工需求时，可根据施工单位内部机械配置的标准，以租赁等形式满足公路工程机械设备的需求，保证工程的经济效益。

3.2施工机械技术性能管理

施工机械的技术性能管理是保证机械利用率与完好率的根本性保障。保证施工机械技术性能的管理要从以下五个方面入手：一是建立完善的基本机械体系建设。基本的机械管理制度建设会使机械设备的完好率与工作时间得到保证，更可以促进机械设备提高工作效率创造效益；二是保证机械设备的状态完好。机械设备的完好指外观整洁完好，轮胎充气量适应施工场地行驶路面要求，液压系统工作状态完好无泄露，制动系统装置灵敏度达到安全标准，无漏油、漏气、漏水；三是建立完善的机械设备档案管理制度。机械设备维修记录能在一定范围内体现机械保养使用状况，体现机械零部件更换状况，便于机械维修与保养；四是公路工程机械设备运转状态管理。公路工程机械设备运转状态是指在机械传动系统正常的状态下，保证机械灵敏度、液压系统正常、制动系统正常；五是机械设备的全员额定生产功率管理。压缩全员额定功率管理也是工程机械化施工中一个重要的管理内容，有条件的限制机械设备的全员额定功率主要目的是为了实现工程机械化施工效率的基本保障，能从油耗等机械管理方面节约成本。

3.3公路工程施工机械安全管理

在公路工程施工过程中，机械施工安全保障是一项基本内容，保证机械生产安全就是保证公路工程安全生产，保证机械安全生产全面落实安全生产责任制度。机械生产现场要设立专职安全员，理顺机械与机械之间的配合，理顺机械与人员之间的配合，保证安全生产工作的进行。杜绝机械故障作业，杜绝机械无超限超载行为，杜绝操作人员无证上岗。降低生产成本，提高工作效率是公路机械化施工的主要目标。提高工作效率是保障公路施工收益，保障机械施工成本压缩的主要方式。现代化公路施工是通过公路机械化为重要途径来实现的，在现代化公路施工中影响公路机械化施工成本的主要因素有以下三点：一是机械设备完好率；二是机械设备的利用率；三是机械设备的使用率。

参考文献

[1]吴志明，赵峰成．公路工程机械化管理中的制度建立[J]．湖北省农用建筑工程，2017，（2）．

[2]葛秀波，郑英明．机械设备管是中的几点建议[J]．湖北省公路工程管理，2014，（12）．

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【关键词】化工机械技术；发展回顾；展望；分析

1.前言

20世纪，计算机改变了人们的生活方式，给人们带来深远的影响，而化工机械技术则从很多方面都支撑了计算机的发展。例如计算机的材料加工制造就离不开化工机械，在其他领域，例如原子弹工程、登月工程等，都离不开化工机械技术的应用。化工机械技术不仅是高科技技术的核心，也直接影响了国民经济的发展。例如和民生息息相关的发电、制药、冶金、化工等领域，这些领域取得的各项技术进步和突破在很多方面都支持着国民经济的发展，同时促进着化工机械技术的进步，科学内涵正在被高水平的研究充实着，不断拓展和外延。发展已经进入瓶颈，化工机械技术的发展趋势如何？本文重点阐述了发展趋势。

2.发展回顾

20世纪，中国的化工机械工业得到了高速的发展，尤其是建国以来，对化工机械工业的发展重点扶持，近十年来，我国的化工机械领域被不断的发展和丰富。六十年代中小型的化工和发电装置是化工机械的重要组成；七十年代部分国外的先进设备被引进，大型尿素装置设备例如聚乙烯醇装置达到十余台；八十年代换热装备及灰煅烧炉被成功研发出来；九十年代初期已经能够独立生产用煤作原料合成氨的成套装备，尽管还要购买国外的专利；九十年代后期研发成功了大型的成套煤化工设备，10万t/a成套煤化工设备国产化的目标被实现。21世纪的前十年，中国化工机械的发展趋势仍是一片大好，在2004年化工机械实现了产量和销量上的突破，达到了前所未有的高度，另外石油工业也因为国际原油价格的上涨而迎来了新的发展机遇，国内外市场的需求直接促进了我国化工机械工业的发展。这些发展和成就为我们绘制了一幅中国化工机械高速发展的蓝图。

3.发展趋势展望和分析

科学技术的不断发展和创新为化工机械技术以后的发展提供了可能，很多新材料和新技术的出现，使得化工机械技术发展面临着更多的问题，如何能实现和这些新技术、新材料的接轨，如何将新材料、新技术转化为化工机械生产的新的生产力，这已成为我国化工机械技术发展的重要问题。

3.1新材料发展下的化工机械

新材料技术是近年来重要的高新技术之一，如果被很好的应用，能够极大的促进化工机械技术的发展，但是这些新材料的应用技术还不是很成熟，还有很多技术问题需要克服。化工机械技术发展到今天，所使用的大多数金属材料在经过无数次的尝试后，技术已经相对成熟。需要加以改善的地方是添加材料，例如不同的合金元素，利用这些元素的自身特点来增强机械的耐热性、耐腐蚀性和稳定性等。例如能增加铝合金的抗氧化性的Al的镍基合金，还有很多能增加耐蚀性和改善整体性能的新型合金等。另外，复合材料的应用也越来越被人们重视，常用的有碳纤维、硼纤维等轻金属复合材料和树脂基复合材料。新材料在使用中有很多优点，在应用中也应该注意到材料缺陷和临界缺陷等需要面对的问题，在以后的技术发展中，需要建立健全一套完善的鉴定和评测技术。

3.2新制造技术发展下的化工机械

科技的发展极大地促进了制造技术的进步，化工领域中制造效率的提升尤为重要，我国知识产权转换成生产力的过程逐渐缩短，标志着我国的制造技术已经达到了世界先进的行列。但是，在很多方面还存在着不足之处，新知识产权产生到使用的过程尽管不断缩短，但是还存在很大差距，对于这种问题，未来化工机械发展中应做到以下两点：第一在搜集创新知识产权方面，企业应注重这方面的能力培养，利用网络及人脉等捕捉和熟悉市场需求，然后抢占先机，研制符合市场需求的产品，在适当的时机。第二，加强企业内部研发团队的建设，然后设计出高水平的方案，来增加企业自身的科技含量。知识的价值体现在和生产的结合上，所以企业自身要运用知识增加企业效益，促进化工机械技术的发展。创新的知识只有运用到实际中去，才能体现其价值。在操作过程中，合理利用先进的辅助设备，来提高效率，在检验产品的实际性能时，对不合理的地方或者有特殊要求的地方，要及时改进，进行有效的组织产品设计和制造，生产出先进又实用的化工机械。

3.3化工机械技术的再制造

随着科技的发展，对能源和资源的消耗日益增大，使得很多资源变得匮乏起来，环境污染问题也越来越严峻，生态危机日益严重。化工机械在发展的同时更应注重对环境的保护，这就对化工机械设计制造提出了更严格的要求，在化工机械制造业方面需要不断的改进和更新，绿色再制造无疑是符合这种要求的。绿色再制造通过对老产品进行评估和再设计，然后运用先进的技术和材料进行改造，这样不仅合理的利用了老的材料，避免不必要的浪费，也将新技术运用到产品制造中去，一举多得。但是，在进行改造时需要注意的问题还有很多，例如产品的寿命周期、新技术与旧产品的契合等等，不能走入为了改变而改变的误区，要根据原产品的实际情况、结合实际需要来进行改造。

3.4高科技工程发展下的化工机械

我国化工机械产业一直追求的目标就是高技术，高技术过程实现也需要化工机械技术的支持。在这些技术中，最具挑战性的一项技术是新能源和环保技术。现在新能源与环保技术已经运用到很多技术研发中，比如微生物发电系统和光伏发电系统等，这些系统功能的实现离不开化工机械制造技术的支持，同时，航空航天和精密仪器的制造使用中，也运用到了化工机械技术，这些是化工机械在微型化学工业上的应用。现在计算机在化工机械上的应用越来越广泛，这就使得芯片技术在化工机械制造中发挥越来越大的作用，这些微小的芯片技术对化工机械技术和我国化工机械的发展都有深远的意义。

4.结束语

近几十年来，化工机械技术的发展，极大的促进了国民经济的建设和发展。为了能更好的适应时代需要，我国不断研发新的技术，进行突破性的创新，并推出了很多新技术、新产品，极大的满足了我国工业化的需求，为化工机械的长远和快速发展奠定了坚实的基础。新世纪以来，我国加入了世贸组织，这给我国化工机械技术发展带来机遇的同时更带来了严格的要求，为了更好的走出国门，实现长远发展，化工机械企业必须积极主动参与到国际竞争中去。加大对新材料、新技术的研发投入，重视化工机械技术的提升，在国际市场上追求更高的发展。国际的竞争，带给化工机械企业的不仅仅是挑战，更重要的是广阔的舞台和前所未有的发展机遇，只要抓住化工机械技术不断创新和应用，就能在更广阔的空间占有一席之地。

参考文献

[1]涂善东，王正东，顾伯勤.新世纪的化工机械技术展望[J].化工进展，2003（3）.

[2]刘效岩，刘玉岭.铜互连线低压无磨料化学机械平坦化技术[J].稀有金属材料与工程，2012（4）.

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【关键词】水利工程；土方施工；机械化施工

1引言

水利工程对于我国水资源开发、水资源保护以及水利建设都有非常重要的作用，而水利工程与部分建筑工程相比其存在有施工量大、施工环境相对复杂的特点，所以,在水利工程施工中需要使用到机械化施工方法，利用大型机械对水利土方工程施工，能够有效地提高土方工程施工效益，对水利工程施工质量控制也有十分重要的影响。

2水利土方工程及其机械化施工原则

水利土方工程施工是水利工程施工的重要组成部分，其主要是对水利工程中的防洪施工、水电施工、工程水土保持、土方垃圾处理等环节。而在水利土方工程施工中，其不仅要考虑土木建筑工程施工层面，同时也要考虑水利建设层面，在水环境中建设的土方工程，工程施工环境更为复杂。水利土方工程机械化施工原则包括：1）水利土方工程机械化施工应遵循环境保护原则。环保施工、绿色施工是当前工程施工的主题，是环境保护和工程施工的双赢做法。而在水利土方工程施工中，采用机械化施工，不仅会对地区内环境造成污染，还会在一定程度上影响水利工程环境中的生态和谐。所以，在实际的机械化施工中，使用工程机械、选择工程机械应该尽量减少对工程环境的破坏。2）水利土方工程施工中应该遵循便利性原则。水利土方工程施工量较大，使用到的工程施工材料以及施工机械比较多，所以，为了保证水利工程水工能够合理地进行，在当前工程施工中，应该注重遵循方便性原则。在选择机械设备的过程中，应该注重选择方便使用、运输便捷、机动灵活的工程施工，保证机械化施工现场管理中，能够做好合理的调配管理，保证施工正常使用。另外，在实际的工程施工中应尽量选择现代自动化控制设备，按照施工量合理选择工程施工机械设备，保证工程机械设备能够最大限度地发挥效力。

3水利土方工程施工中存在的部分问题

3.1水利土方工程施工中机械化设备相关问题

水利土方施工中，采用机械化施工对施工质量和施工效率控制有非常重要的作用。但是，当前水利土方工程机械化施工中，还存在有机械化调配问题，影响了机械化施工的具体进行。一方面，在实际的水利土方机械化施工中，还存在有机械设备选择不合理问题。当前机械化施工背景下，不同施工环境和施工量情况应该选择不同的施工机械设备。而水利土方机械化施工中，机械化设备的选择方式存在难点，部分单位施工中不能合理地安排设备租赁和设备采购方式，从而在一定程度上影响了水利土方机械化设备的选择效益。在实际的施工过程中，机械化设备使用应该保证工程施工效率以及施工质量。而在实际的工程施工中，机械化施工管理人员对设备使用缺乏合理的管控，设备使用过程中施工人员操作不正规，设备缺乏合理的保养，也造成了设备损坏问题，影响工程施工的具体实施。

3.2水利土方工程施工中机械化施工环保问题

水利土方工程施工中，机械化施工还存在一定的环保问题。水利土方工程施工是在水利环境基础之上实施水利建设，在其实施中要对水体环境、水体土方、区域内水土进行挖掘，可能会造成一定的环境影响。另外，在大型机械化设备投入工程施工的过程中，也会在一定程度上造成噪声污染，影响施工中的生态环境。

4水利土方工程机械施工的管理控制策略

4.1具体施工案例

本工程为安徽省蚌埠市淮干一般堤防加固工程，该项目于2014年5月被国务院确定为172项重大水利工程建设项目。施工要求在堤防加固工程中，将黄苏段、天河封闭堤和塌荆段堤防防洪加固为20a一遇工程施工，堤防等级为3级，其中，延伸堤苏家岗桥至姚圩段堤防为4级。在具体施工过程中，涉及土方建设内容包括：新建加固堤防31.573km，护坡22.185km，防汛道路18.658km，穿堤建筑物8座。其中，黄苏段加固堤防21.15km，含新建堤防7.855km，铲除老堤8.283km、天河封闭堤加固堤段长8.5km，其中，加培土堤段8.18km，塌荆段加固堤段长3.534km，其中，堤内增加盖重1.06km，劈裂灌浆1.51km。以下是对本加固施工中机械化施工管理进行的总结。

4.2工程施工机械的合理选择

水利土方机械化施工过程中，水利土方施工机械起到了非常关键的作用，所以，在水利土方施工管理过程中应该对施工机械设备选择进行有效的控制，从而保证水利土方施工能够良好地进行。合理选择水利土方施工机械设备，应该从以下几方面做起：1）工程机械化施工前机械化施工管理者应该对工程施工方案进行准确的分析，根据工程施工量、工程施工环境、工程施工方案细节内容合理地设计工程机械选购方案，保证工程机械选择的合理性。2）水利土方工程施工机械化设备选择过程中，应该控制好施工设备的采购环节。在当前机械化施工中，土方工程施工设备采购分为直接购买方式以及租赁方式2种，在其选择的过程中，机械化施工管理者应该根据施工工期、施工具体需求计算直接购买方式以及租赁方式的工程效益，合理选择工程施工方案，保证工程机械化设备采购更加合理。另外，在具体实施采购的过程中，应该注重机械设备的性能检测和质量检测，保证选择的工程机械设备具有良好的性能和质量[1]。在水利土方工程施工中，通过合理的工程机械设备选择，保证工程施工设备实施能够更加高效，从而保证工程施工更加合理。

4.3工程施工机械化施工的合理控制调配

水利土方工程施工中，做好机械化设备的合理调配，应该建立机械化设备的使用调配制度，根据调配使用制度合理地使用工程机械化设备，保证施工更有秩序。如在制度内应该合理地分配好机械设备的使用时间、养护时间以及维修时间，并按照施工现场规划好机械和设备的摆放区域，保证机械设备能够得到良好的保护[2]。水利土方工程施工，机械设备的合理调配施工，应该注重机械设备人员培训。在实际的机械设备使用过程中，使用人员应该对工程机械设备有一定的了解，所以，在实际的工程机械化施工管理过程中，应该注重机械化设备使用人员的合理调配，保证施工人员能够具备专业的机械设备使用技术和经验，保证工程机械设备使用更加高效。

4.4工程施工中机械化施工环境保护控制

现代水利工程施工中，机械化设备的使用会对环境造成污染，不符合当前绿色环保施工的理念，所以在实际的施工过程中，应该注重机械化施工的环保控制。一方面，在机械化施工中应该对机械化设备的使用进行合理的安排，并尽量使用清洁能源，减少污染排放；另外一方面，在机械设备施工后，施工单位应该做好生态资源恢复建设，保证施工合理地进行[3]。

5结语

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关键词：化工压缩机 压缩机 化工压缩机发展 化工压缩机应用

一、引言

压缩机的应用较为广泛，通常被称为通用机械。从我国20世纪70年代石油化工的大力发展开始，各类专用压缩机被逐渐应用到石油化工行业。化工压缩机主要包括特殊稀有气体压缩机及氯气压缩机等，由于化工压缩机的特殊性质，对设备的材质、工艺、密封及真实气体的适应性都具有较高的要求。化工压缩机的应用为化工行业的发展起到重要的支撑作用

二、化工压缩机发展现状及用途

1.我国化工压缩机的发展现状

我国从上世纪70年代开始，离心式压缩机取得较大发展。国内如杭州汽轮机厂、上海冷冻机厂、上海压缩机厂和上海鼓风机厂在上海吴泾化工总厂的国产30万吨/年的合成氨装置项目建设中，成功研制成合成气压缩机、工艺空气压缩机、氨冷冻压缩机和配套的驱动汽轮机。我国最大的离心式压缩机专业制造厂：杭州汽轮机厂、工业汽轮机专业制造厂及沈阳鼓风机厂分别从西门子和新比隆引进了先进的技术和成套的设备，促使我国离心压缩机的设计、制造水平得到较多提升。同时，国内相关研究机构加快研发速度，中科院和西安交大等机构在气体试验和三元流理论方面取得突破，对三元流动叶轮的设计、计算方法、分析程序以及真实气体的模拟计算等技术都同先进国家的发展水平保持平衡。

从70年代末至80年代末，我国离心压缩机的工艺装备、技术水平和质量管理都得到大幅度提高。1987年，四川化工工程开展20万吨/年合成氨的国产项目建设时，其化工压缩机全部由国内制造厂承担并完成制造。目前，我国约有30家大中型化工企业所使用的化工压缩机中，都有较大部分属于国产制造。部分化工压缩机的制造水平处于同先进国家保持同步的状态，对我国化工行业的快速发展提供了坚实的硬件保证

2.化工压缩机的用途

2.1化工压缩机的压缩气体用于合成、聚合

在化学工业中，将气体压缩到高压，主要用于制作二氧化碳与氨合成尿素、氢与二氧化碳合成甲醇、氮氢合成氨等化学处理中

2.2化工压缩机压缩气体用于油的加氢精制

在石油化工行业中，常常采用人工方法将氢加压、加热后和油发生反应，促使碳氢化合物进行重组分裂成碳氢化合物的轻组分，进行油加氢精制及重油轻化等处理

2.3化工压缩机用于压缩气体

压缩气体主要用于气体分离机制冷。气体经过压缩后冷却、膨胀并液化，主要用于人工制冷剂冷冻冷藏或空气调节等，如常用的氟利昂压缩机或氨压缩机。此类压缩机的压缩压力基本上维持在8～12kg/cm2，通常被称为“冰机”或“制冷机”。由于液化气体为混合气时，在分离装置中，将各组份分离出来，并产生合格的各类气体。通过空气液化分离处理后，能够产生纯净的氧、氮、氦、氩等稀有气体。

2.4用于气体输送

压缩机用于管道输送气体时，输送压力根据管道的长短而不同。在远程输送煤气时，压力可以达到30kg/cm2，输送二氧化碳瓶装压力50～60kg/cm2，氯气装瓶压力为10～15kg/cm2。

三、化工压缩机的应用

1.化工压缩机的应用特征

由于流体机械工作流场的不同，可以将流体机械分为空气机械和液压机械两类。按照能量转换形式的不同，可以分为流动原动机械、流体动力机械和流体传动机械等三种。流体原动机械是将流体的能量转换成为机械能的机械，包括风力机、蒸汽轮机、汽轮机和水轮机等；流体动力机械是将机械能转换成为流体能量的机械，主要包括压缩机、鼓风机、风扇及泵等；流体传动机械利用流体能量来达到动力传送的目的，主要包括气压缸、液压缸、扭矩变速器及流体联结器等。空气机械依据使用压力的不同，可以分为压缩机、鼓风机、风扇和真空泵等。

化工离心式压缩机的动作原理和离心风扇基本相同，主要是在壳套内安装旋转叶轮，利用离心力作用将气体进行泵送，同时适用于压力较大时使用。化工离心式压缩机的主要作用是增加气体的动能。空气从离心式压缩机的进气口轴向方向进入到叶轮内，叶轮上受到离心力作用而流向叶轮外边缘的蜗形室，在蜗形中，将空气中的部分动能转化成为压力能，经由排气口排出.

2.化工压缩机应用

压缩机作为气体输送机械设备应用的范围几乎遍及各个主要经济部门，可以说是一种无法替代的气体输送机械。主要应用于以下多个方面。

2.1用压缩气体作为动力，可用以驱动各种风动机械和风动工具，以及控制各种仪表和自动化装置等。

2.2压缩气体可作为机动车的动力。

2.3在原油和天然气的开采与输出中，用压缩气体作为动力，在油田采油过程中，将高压气体注入油井，可以提高和维持油井的喷油压力。在天然气和原油的输送管线上作为气体输送设备，压缩机机组有突出的优点，它单机功率大、运行安全可靠、维护费用低、便于集中管理。

2.4用压缩气体作为动力，可作为化工工业流程中的气体输送和能量回收设备。

2.5压缩气体可用于制冷和气体分离，气体经压缩、冷却、膨胀而液化后，用于人工制冷的压缩机，通常称为制冷机或冰机；如被液化的气体为混合气时，可在分离装置中将其各组分分别地分离出来，而得到各种合格纯度的气体，在液化天然气等深冷工艺中应用也较频繁。

2.6压缩气体可用于合成和聚合。在化工生产过程中，某些气体被提高压力后有利于合成和聚合，如氮与氢高压合成氨，氢与一氧化碳高压合成甲醇，二氧化碳与氨高压合成尿素；以及高压下将乙烯聚合成聚乙烯，将丙烯聚合成聚丙烯等。

2.7气体的输送和充瓶。压缩机还用于气体的远程输送（如天然气、煤气等管道输送）和装瓶（如氧气、氮气、乙炔等的充瓶）。

3.离心式压缩机的应用

离心式压缩机就是透平式压缩机，是叶片式旋转式压缩机的一种。离心式压缩机在工作的过程中，高速旋转的叶轮给予气体离心力作用，并在扩压通道内给予气体扩压作用，这样一系列的作用就会提高气体的压力。离心式压缩机在早期的应用中只适合于中低压力、大流量的场合，因此并没有得到人们的高度关注。但是最近几年来，随着化工行业的不断发展，各种大型的炼油厂和化工厂不断的建立，而离心式压缩机又是化工行业内输送化工生产气体的关键机器，这样一种状况就使得离心式压缩机在化工行业中占据了极其重要的地位。而气体动力学研究的成就又使得离心式压缩机的工作效率不断提高，高压密封、小流量窄叶轮的加工以及多油楔轴承等关键技术的研制成功同样是极大推动了离心式压缩机的发展，有效解决了宽流量范围发展的一系列问题，使得离心式压缩机的应用范围又得到进一步的拓宽，在很多的环境条件下已经能够代替往复压缩机来进行应用。

四、结束语

我国从20世纪50年代开始制造离心式压缩机，在70年代取得加大发展，随着高性能、高压力压缩机的引进，化工压缩机的技术以得到较大提升。化工压缩机在石油化工行业的应用，促进了我国化工行业的发展，为我国经济发展和科技提升作出了重要贡献。

参考文献

[1]洪铭华.化工压缩机现状及发展方向[J].科技成果管理与研究，2010，（5）：83-84

[2]朱建兵，万燃.西门子3k氯气压缩机在化工行业的应用[J].中国化工贸易，2011，03（8）：135-136.

[3]申玉武，王飞.浅析乙烯装置压缩机的技术改造及发展[J].中国化工贸易，2012，4（8）：193.

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关键词： 机械工程及自动化； 实验教学； 教学改革； 方案

机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究的意义和目的毋庸质疑，但是，如何才能使我们的机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究，如何能够在现有的条件下真正提高机械工程及自动化专业实验教学的质量和水平， 从而提高人才培养质量与水平，这是我们首先要解决的问题，也就是，如何进行的机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究是首先要解决的问题，换言之，机械工程及自动化专业实验教学改革方案的研究与确定是一个关键问题。

一、机械工程及自动化专业实验教学现状分析

笔者以实事求是的思想路线为指导，为了做好机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究工作，除了对省内相关高校进行了调研，着重研究了近几十年来的机械工程及自动化专业实验教学的情况，并重点研究了本项目立项时的实验教学现状，从而，为机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究方案的确定提供了科学的依据。机械工程设立最早的院系之一，机械制造及其自动化学科创立于1958年， 进行了按大类培养探索和教学改革。在国内率先提出了“以机为主、机电结合、缩机扩电、淡化专业、宽口教育”的机械类人才培养教改总思路，1998年，根据教改思路制订了机械大类专业培养计划并在机械工程系进行改革试点。新产学研结合的办学模式，培养应用型人才方面取得了一定的成绩。尽管机械工程及自动化专业在学科建设和教学改革与研究中取得了上述的成绩，然而，机械工程及自动化专业实验教学方面还存在如下问题：（1）拥有的实验设备和条件，远远落后于制造企业所应用的设备和条件。（2）实验课不是全面系统地统筹安排，而是把实验课当成理论课的附属，跟着理论课教学走，且各门理论课程按自己的要求安排实验， 实验内容之间缺乏相互联系与协调， 致使实验内容重复、脱节、遗漏、不系统。（3）实验教材滞后，实验内容与当代机械工程与自动化专业学科的发展状况不相适应，实验技术、方法、手段未能跟上现代科技的发展，实验项目基本上是验证性实验，缺少综合性、设计性、研究创新性实验。

二、机械工程及自动化专业综合实验教学改革方案分析与研究

近几年来，根据国家教育部的文件精神， 新的机械工程及自动化专业是一个口径更宽的专业，要求技术人员懂机、懂电、懂数控、懂液压、懂计算机，既能搞设计，也能搞实际操作， 因此，要求设计综合性实验，提高技术人员动手能力、实践能力、创新能力和综合素质是十分必要的，不同专业有许多教师进行了不断的探索与研究 [1～8]。2005版本科培养方案中，机械工程及自动化专业体现上述知识点的相关课程有“机械制造技术基础”、“机电传动控制”、“液压与气压传动” 等专业基础课，为配合课程的学习，每门课程各开设有4学时两个实验。但是，存在的问题也很明显，就是各门课程配置的实验仅仅反映本门课程的知识点，独立分割，没能体现机、电、液相互配合的综合效果，与实际应用严重脱节，已经无法满足培养应用人才和创新型复合型人才的需要。2008版四年本科培养方案中专业课程基础综合实验在于2009年10月前基本还属空白，急需规划与建设，本项目的实施为机械工程及自动化专业技术人员的培养工作提供了必不可少的保障，同时，项目的实验内容与以往相比具有综合性和一定难度，因此，本项目对技术人员不仅具有实价值，而且还具有一定的创新意义。在上述背景下，在本项目立项研讨之初，有的课题组成员提出为了不影响新的四年本科培养方案的如期实施，同时，彻底改变实验课内容独立分割、脱节、遗漏、不系统的问题，要求技术人员在财力、人力上加大投入，一步到位地改革机械工程及自动化专业实验课的体系和内容。通过借鉴其他国内技术人员的做法，紧密结合实际，根据我们的机械工程技术人员教学研究项目的实践情况，经认真分析、充分讨论，提出先组合、后融合，循序渐进的改革思路。考虑到的实际实验条件存在的不足，综合实验内容的规划方案体现出发展的动态特点，即制订出“现在”、“近期”、“远期”三种不同的实验内容方案，以体现“利用现有条件，综合性稍差”“补充实验条件，综合性较好”“完善实验条件，综合性得到高度认同”的三个阶段发展脉络， 边研究、边实践、边总结，既要注重以理论研究成果指导实践，更要注重通过实践检验理论研究成果。最终提出该发展过程需要解决的问题和解决途径，为机械工程及自动化专业基础综合实验提供一条可持续的发展近期和远景规划。具体实施方案是：①完成第一轮的初步实施专业基础综合实验，总结院级教学研究项目“专业基础综合实验的设计方案”的实施工作教训与经验，为进一步调研提出问题，做到有的放矢。②调研和实地考察，了解技术人员的实验设置情况，写出调研报告。③组织相关教研中心及实验中心的教职员工，摸底查清现有的实验仪器、设备等实验条件，设计现阶段可以开设的综合实验的内容；确定相对稳定的实验指导人员队伍，对实验主管人员进行必备的培训；具体实施第二轮专业综合实验。④根据培养方案的培养目标，修改和完善近期和远期的综合实验的实验内容和方案，给出实现该两方案的途径和需解决的问题，对实验教学模式及其运行机制创新进行探索与实践。⑤补充和完善实验设备与仪器，进一步加强相对稳定的实验指导人员队伍建设，编写相应的综合实验操作规程和管理制度。⑥具体实施第三轮专业综合实验，完善实验大纲、实验指导书、实验考核评定办法等相关教学文件。⑦对项目进行全面总结，完成结题报告。

根据所制订的实验方案，隶属于不同教研中心和实验中心的项目组多名成员，进行了多次的讨论与研究，编制了《机械工程及自动化专业综合实验教学大纲》，开发了具有一定综合性的实验内容，如：已经完成了《数控机床自动编程与加工操作》综合实验开发、《机电制综合实训装置研制及实验开发》、《机电液控制综合课程设计》 等实验和实践教学内容， 并已经于2010年完成了首轮实施，2012年完成了第二轮实施，深受技术人员欢迎，并取得了预期效果，目前正在总结前期实施的经验，为下一轮研究与实施积极准备。有关综合实验的具体内容、 实施过程和实施效果等内容的总结， 将在第三轮教学实验改革后进行全面总结， 并撰文汇报。

参考文献：

[1]廖文武，加强机械工程及自动化专业基础综合实验改革方案 [J].建材高教理论与实2001，（1）：102- 103.

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【关键词】公路工程；施工机械；科学管理

施工机械管理的目的，就在于按照机械固有的规律，同时也按照客观的经济规律，使其经常处于完好状态，提高其生产率和使用率，延长机械使用寿命，不断降低成本，力求最大限度地发挥每一台机械设备的效能，从而高速度、高质量地为各项建设服务。

公路机械化施工是减轻劳动强度、提高工效、加快建设速度、保证工程质量、节约资金和降低成本的重要手段，与人力施工相比，具有其特殊性，因此在施工的技术、组织和管理上有更高的要求。此外，不断采用先进的机械设备，取代使用中低效、高耗的落后机械，加强使用、维修等管理，也是提高机械化施工水平的重要内容。

随着技术水平不断发展，高质量、高效率的施工机械将不断出现，以满足公路建设高速度、高标准、高等级的需要。结合实际条件，用先进的施工机械装备施工队伍，是提高机械化施工水平的重要途径。十分重要的地位。目前公路建设的特点是工程量巨大、工程质量要求高、施工工艺复杂、建设周期要求短，而且随着招投标制在我国的实行，还要求施工企业注重施工的经济效益。以现代化生产方式修建公路是当今公路建设的发展方向，而机械化施工则是实现公路建设向现代化生产模式转变的重要措施，是公路建设事业发展的必然趋势。

公路的施工范围广泛，作业条件复杂，使用的施工机械种类、型号很多。按照我国机械制造业通常的分类，主要包括土石方机械、压实机械、桩工机械、钢筋混凝土机械、路面机械和凿岩与风动机械等类别。从工作内容来说，应该包括设备运动全过程的管理。即从选购、投入生产领域以及在生产领域内使用、维修保养及其补偿、直至报废退出施工生产领域的全过程。按物质的运动形态要进行技术管理，按价值运动形态要进行经济管理。过去那种技术管理机械部门承担、经济管理由财务部门承担的办法，已经不能适应现在施工机械管理工作。必须按自然和经济两大规律办事，既要尊重科学，又要讲究经济效益，各部门的分工只是在职能上各有侧重。

选用设备是管理工作中重要的一环，其可靠性、经济性、可维修性等对设备的运行、维修以及使用费用的影响很大。若设备本身在设计与制造中存在先天不足，那么既是后天通过维护修理，甚至改造也难以解决问题。因此，应从选型开始管起，才能保证设备的管理费用最低。

施工机械是企业固定资产的重要组成部分，一般占施工企业固定资产投资总额的70%-80%；同时，随着机械化施工的发展，施工机械费用在工程成本中所占的比例也越来越大。可见，施工机械化在施工企业管理中占有很重要的地位。对它们管理的好坏，不仅会影响施工企业的技术经济指标，而且会直接影响到施工工期和进度，严重时会影响到建设投资能否尽早发挥经济效益的问题。

具体内容有：

1.合理选用机械，发挥机械效能

以往由于设备部门无权过问机械的选用问题，故常有选入的机械性能不好，或不符合使用单位现场的要求。造成设备的大量积压，或者大量增加使用费用的支出。

2.正确使用，提供生产率

设备就其价值而论，使用阶段是设备寿命周期中最长的一段时间，也是决定寿命周期长短的主要环节。任何施工机械都有一定的使用范围和特定的使用条件，如土方机械的经济运距、限制坡度、超载等。只有按照一定的标准和规定正确使用，才能保证安全生产，取得较好的经济效益。

3.做好维修保养，提高机械完好率

施工机械在使用过程中，由于设备的物质运动，必然会导致技术状况的不断变化，以及某些不可避免的不正常现象（如松动、干摩擦、声响异常等），这些设备的隐患如不及时处理，会造成设备过早磨损，甚至导致严重事故。做好设备的维修保养工作，及时处理发生的问题，随时改善设备的技术状况，防患于未然，把事故消灭在发生之前，就能掌握主动权。实践证明，机械的寿命在很大程度上取决于维修保养的好坏。

4.加强配件管理，做好合理储备

设立专门的配件仓库由专人负责管理，对配件进行合理储备。配件管理人要要深入调查，用概率法统计所属机型易磨损、易损坏的配件，并要求技术人员提供这方面的资料，以便做到合理储备。

5.更新改造，满足生产发展需要

更新改造，就是把机型老化、生产效率低、能源消耗高的机械淘汰，代之以结构先进、技术完善、效率高、性能好、能源消耗低的机械设备。机械设备陈旧，不但生产效率低，而且也会使企业背上沉重的固定资产包袱，影响企业的经济效益。

在公路建设施工中由机械完成的实物工程量在总工程量中所占比例越大，就说明工程施工的机械化程度越高。但是，机械化施工程度高也并不完全说明采用机械施工的优越性所在，因此，即使机械化程度一定时，往往由于管理水平、施工技术和施工组织上的原因，完成相同工作量，在节约劳动力、施工进度和技术经济效果等方面可能会出现较大的差别。当然没有一个仅仅是为了代替人的劳动或完成人工无法完成的施工作业。应该说，机械化施工有着更为广泛的内涵，它不仅体现在机械化程度上，而且要更注重于机械化的水平，应当理解为涉及施工机械、施工技术、施工组织及施工管理等多学科的现代施工技术。

公路工程施工中不仅受各种自然因素的影响很大，而且战线长、工程量大、运用机械数量多、种类繁杂。要有合理的施工组织计划指导工程施工。如果没有周密计划、合理组织和科学管理，就会产生各项分部工程、各道作业工序之间相互矛盾，机械和劳动力调配絮乱，导致各种消耗增加、工期迟缓，甚至出现重复搬运的无效劳动，质量和安全难以保证。所以运用先进的管理科学技术，对施工组织计划进行优化，以最佳的施工方案组织施工，才能更好的发挥机械化施工的作用，体现其优越性。

施工机械要运动，就要消耗一定的能量。要使机械连续不断地运动，就要不断地给机械补充能量。这种能量补充实质就是给机械提供动力。因此，施工队伍所拥有设备的数量、适应性、先进性和配套性等因素决定着综合机械化施工的水平。随着科学技术的发展，为适应各种工程建设的需要，施工机械正向着高速、大功率、高效的方向发展，出现了专用大型化、多能小型化、液压化、组装化、机电气液一体化的发展趋势，机械的质量也不断提高。

在公路工程的机械化施工中，提高机械化装备水平是不言而喻的。没有机械，机械化施工就无从谈起。对可以采用机械作业的，应尽可能地采用机械，以代替或减轻人繁重的体力劳动，达到节约劳动力、改善劳动条件的目的。在人力不及的场合使用机械，有利于克服和减少公害，扩大施工范围。不仅如此，更要注意根据不同的施工对象和要求，选择最适宜的机种和机型，进行各种不同机械的合理组合，充分发挥不同机械的效能，加快施工进度，降低消耗和施工成本，保证工程质量，最终取得明显的经济效益。

【摘　要】随着科学技术的进步和生产规模的不断扩大，机械设备在工程施工中的地位和作用越来越重要。从某种意义上讲，施工机械对公路工程起着决定性的作用。因此，加强施工机械的管理工作，已成为施工企业机械管理各级职能部门的一项重要任务。要把企业的机械用好，使之在使用过程中达到高产、耐用、优质、低成本的效果，必须依靠科学的管理工作。

【关键词】公路工程；施工机械；科学管理

施工机械管理的目的，就在于按照机械固有的规律，同时也按照客观的经济规律，使其经常处于完好状态，提高其生产率和使用率，延长机械使用寿命，不断降低成本，力求最大限度地发挥每一台机械设备的效能，从而高速度、高质量地为各项建设服务。

公路机械化施工是减轻劳动强度、提高工效、加快建设速度、保证工程质量、节约资金和降低成本的重要手段，与人力施工相比，具有其特殊性，因此在施工的技术、组织和管理上有更高的要求。此外，不断采用先进的机械设备，取代使用中低效、高耗的落后机械，加强使用、维修等管理，也是提高机械化施工水平的重要内容。

随着技术水平不断发展，高质量、高效率的施工机械将不断出现，以满足公路建设高速度、高标准、高等级的需要。结合实际条件，用先进的施工机械装备施工队伍，是提高机械化施工水平的重要途径。十分重要的地位。目前公路建设的特点是工程量巨大、工程质量要求高、施工工艺复杂、建设周期要求短，而且随着招投标制在我国的实行，还要求施工企业注重施工的经济效益。以现代化生产方式修建公路是当今公路建设的发展方向，而机械化施工则是实现公路建设向现代化生产模式转变的重要措施，是公路建设事业发展的必然趋势。

公路的施工范围广泛，作业条件复杂，使用的施工机械种类、型号很多。按照我国机械制造业通常的分类，主要包括土石方机械、压实机械、桩工机械、钢筋混凝土机械、路面机械和凿岩与风动机械等类别。从工作内容来说，应该包括设备运动全过程的管理。即从选购、投入生产领域以及在生产领域内使用、维修保养及其补偿、直至报废退出施工生产领域的全过程。按物质的运动形态要进行技术管理，按价值运动形态要进行经济管理。过去那种技术管理机械部门承担、经济管理由财务部门承担的办法，已经不能适应现在施工机械管理工作。必须按自然和经济两大规律办事，既要尊重科学，又要讲究经济效益，各部门的分工只是在职能上各有侧重。

选用设备是管理工作中重要的一环，其可靠性、经济性、可维修性等对设备的运行、维修以及使用费用的影响很大。若设备本身在设计与制造中存在先天不足，那么既是后天通过维护修理，甚至改造也难以解决问题。因此，应从选型开始管起，才能保证设备的管理费用最低。

施工机械是企业固定资产的重要组成部分，一般占施工企业固定资产投资总额的70%-80%；同时，随着机械化施工的发展，施工机械费用在工程成本中所占的比例也越来越大。可见，施工机械化在施工企业管理中占有很重要的地位。对它们管理的好坏，不仅会影响施工企业的技术经济指标，而且会直接影响到施工工期和进度，严重时会影响到建设投资能否尽早发挥经济效益的问题。

具体内容有：

1.合理选用机械，发挥机械效能

以往由于设备部门无权过问机械的选用问题，故常有选入的机械性能不好，或不符合使用单位现场的要求。造成设备的大量积压，或者大量增加使用费用的支出。

2.正确使用，提供生产率

设备就其价值而论，使用阶段是设备寿命周期中最长的一段时间，也是决定寿命周期长短的主要环节。任何施工机械都有一定的使用范围和特定的使用条件，如土方机械的经济运距、限制坡度、超载等。只有按照一定的标准和规定正确使用，才能保证安全生产，取得较好的经济效益。

3.做好维修保养，提高机械完好率

施工机械在使用过程中，由于设备的物质运动，必然会导致技术状况的不断变化，以及某些不可避免的不正常现象（如松动、干摩擦、声响异常等），这些设备的隐患如不及时处理，会造成设备过早磨损，甚至导致严重事故。做好设备的维修保养工作，及时处理发生的问题，随时改善设备的技术状况，防患于未然，把事故消灭在发生之前，就能掌握主动权。实践证明，机械的寿命在很大程度上取决于维修保养的好坏。

4.加强配件管理，做好合理储备

设立专门的配件仓库由专人负责管理，对配件进行合理储备。配件管理人要要深入调查，用概率法统计所属机型易磨损、易损坏的配件，并要求技术人员提供这方面的资料，以便做到合理储备。

5.更新改造，满足生产发展需要

更新改造，就是把机型老化、生产效率低、能源消耗高的机械淘汰，代之以结构先进、技术完善、效率高、性能好、能源消耗低的机械设备。机械设备陈旧，不但生产效率低，而且也会使企业背上沉重的固定资产包袱，影响企业的经济效益。

在公路建设施工中由机械完成的实物工程量在总工程量中所占比例越大，就说明工程施工的机械化程度越高。但是，机械化施工程度高也并不完全说明采用机械施工的优越性所在，因此，即使机械化程度一定时，往往由于管理水平、施工技术和施工组织上的原因，完成相同工作量，在节约劳动力、施工进度和技术经济效果等方面可能会出现较大的差别。当然没有一个仅仅是为了代替人的劳动或完成人工无法完成的施工作业。应该说，机械化施工有着更为广泛的内涵，它不仅体现在机械化程度上，而且要更注重于机械化的水平，应当理解为涉及施工机械、施工技术、施工组织及施工管理等多学科的现代施工技术。

公路工程施工中不仅受各种自然因素的影响很大，而且战线长、工程量大、运用机械数量多、种类繁杂。要有合理的施工组织计划指导工程施工。如果没有周密计划、合理组织和科学管理，就会产生各项分部工程、各道作业工序之间相互矛盾，机械和劳动力调配絮乱，导致各种消耗增加、工期迟缓，甚至出现重复搬运的无效劳动，质量和安全难以保证。所以运用先进的管理科学技术，对施工组织计划进行优化，以最佳的施工方案组织施工，才能更好的发挥机械化施工的作用，体现其优越性。

施工机械要运动，就要消耗一定的能量。要使机械连续不断地运动，就要不断地给机械补充能量。这种能量补充实质就是给机械提供动力。因此，施工队伍所拥有设备的数量、适应性、先进性和配套性等因素决定着综合机械化施工的水平。随着科学技术的发展，为适应各种工程建设的需要，施工机械正向着高速、大功率、高效的方向发展，出现了专用大型化、多能小型化、液压化、组装化、机电气液一体化的发展趋势，机械的质量也不断提高。

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关键词：机电；一体化；发展；系统

中图分类号： TH-39 文献标识码： A

一、机电工程概要

机电工程亦称机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电工程发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电工程是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电工程系统或机电工程产品。

1、机电工程技术发展：机电工程是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。(1) 数字化：数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。(2) 智能化：即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。 (3)模块化：由于机电工程产品种类和生产厂家繁多，就需要研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电工程产品单元模块。 (4) 网络化：由于当今网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术逐渐普及化。 (5) 人性化：机电工程产品的最终使用对象是人，如何给机电工程产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电工程产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受。(6) 微型化：微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统 (7) 集成化：集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。 (8) 带源化：是指机电工程产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，带源化是机电工程产品的发展方向之一。(9) 绿色化：科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。

二、机电工程的现状和发展趋势

1、机电工程的现状：机电工程发展至今已经成为一门自成一体的新型学科, 随着科学技术的不断发展, 必将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为机电工程是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术, 根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最终达到最优化的系统工程技术。

2、机电工程的发展趋势：21世纪以来, 开始了机电工程技术向智能化方向迈进的新阶段, 机电工程进入深度发展时期。主要方向如下：（1）智能化：智能化是目前机电工程技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电工程建设的研究日益获得重视, 机器人与数控机床的智能化就是重要应用。（2）模块化：模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电工程产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电工程产品单元是就成为目前非常重要的事。（3）网络化：在21世纪年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活等都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。

三、机电工程的未来发展

1、 全息系统化：全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。

2、微型机电化：目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这是向微观领域和微型机器的发展趋势。

3、光机电工程：光机电工程是机电产品发展的重要趋势，因为机电工程系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电工程技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电工程系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。

4、 产品网络全球化：计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电工程新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。

5、 产品绿色化随着工业的发达:人们的生活也发生了巨大的变化物质需求丰富，生活舒适可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势。

结束语

综上所述，机电工程的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电工程相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电工程技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献：

[1]杨自厚．人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）.

[2]唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J]．冶金自动化，1996（4）.

[3]唐怀斌．工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4）.

[4]王俊普．智能控制[M]． 合肥：中国科学技术大学出版社，1996.

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【关键词】航空先进复合材料；材料技术；工艺技术

0.引言

航空复合材料是一种由高强度、高刚度增强材料构成的新型材料，具有良好的抗疲劳性、抗腐蚀性等一系列优点。复合材料是综合权衡飞机减重、性能、成本三方面因素的理想材料，在飞机上大量应用可以明显减轻飞机的结构重量，提高飞机的性能[1]。

受益于近二十年来复合材料技术和制造工艺技术的进展，复合材料在飞机上的用量大幅增长，显著提高了飞机的综合性能和燃油经济性。经初步统计，预浸料成本目前已降到120～190美元/kg，结构制造成本已从上世纪90年代初1100美元/kg，降到目前275～330美元/kg。复合材料原材料成本和结构件制造成本的大幅度降低，经进一步扩大了复合材料的减重、性能和成本优势。

1.航空先进复合材料发展分析

复合材料原材料方面，航空用各种树脂基复合材料水平有大幅度提高。在碳纤维材料方面，大丝束12k、24k已逐渐代替3k及6k，高强度的T700S及T800S已开始广泛生产。以977-3/IM7和3900/T800S为代表的环氧树脂复合材料已发展到第二代，其CAI达到245～315MPa，堪称首屈一指。以5250-4/IM7为代表的双马基高温复合材料已发展到第二代，工作温度达到177℃，广泛用机高温部位。

聚酰亚胺复合材料广泛用于发动机高温部位，缺点是含甲撑替二苯胺（MDA）有毒，美国研究出无MDA的预浸带可用于发动机及飞机；因钛合金稀缺，聚酰亚胺预浸带正研究用来代替500℃以下的钛合金。美国Amber公司开发的C740阻燃氰酸乙酯树脂与碳纤维组成的材料固化后工作温度可达344℃，可用作无人机S-100的尾喷管及发动机。

2.航空复合材料先进工艺技术发展分析

航空复合材料先进工艺技术方面，数字化技术、自动化技术、低成本技术以及先进工艺装备的应用和发展，推动了复合材料工艺技术从以手工制造、模拟量传递为特征的传统技术迅速转变为以自动化制造、数字量传递为特征的先进技术，目前在航空复合材料中得到广泛认可和推广应用的先进制造技术如下：

2.1数字化技术广泛应用

采用数字量形式对产品进行全面描述和数据传递，实现了设计与制造之间的无缝集成。目前复合材料构件数字化制造主要体现在预浸料自动下料、激光铺层定位和纤维自动铺放等方面。

2.2自动化技术迅猛发展

自动铺叠可成型超大尺寸和形状复杂的复合材料制件，而且质量稳定，工件净近成形，加工切削加工及原材料耗费减少。自动铺带及丝束铺放的材料利用率达到80～97%，而手工铺层的材料利用率仅为40%，先进铺带技术可降低制造成本30%～50％。据统计，2001年前全球只有不足100台自动化复合材料铺层机，到2007年全球拥有自动化复合材料结构制造用机器人设备250台。2007年大型民机复合材料结构只有43%是用自动化制造的，预计10年内将达到64%。

复合材料自动化技术包括自动铺带技术和自动铺丝（AFP）技术。目前最先进的第五代铺带机是带有双超声切割刀和缝隙光学探测器的十轴铺带机，铺带宽度最大可达到300mm，铺带速度达1.3～20.4kg/h，生产效率可达到手工铺叠的数十倍。所有波音787翼面及翼盒构件均采用自动铺带技术制造。

针对复杂双曲率型面，由Hercules率先开发了自动丝束铺放（ATP）。其结合了自动铺带和纤维缠绕技术的优点，铺束头把缠绕技术所用的不同预浸纱束独立输送和铺带技术所用的压实、切割、重送功能结合在一起，由铺束头将数根预浸纱束在压辊下集束成为一条宽度可变的预浸带，然后铺放在芯模表面，铺放过程中加热软化预浸纱束并压实定型。目前最新的Viper6000系统可以铺放并控制32个纤维束，每束宽3.2mm，铺层带宽达到10.2cm，铺丝速度可达6.8～11.3kg/h，最高可达23kg/h，丝束的铺放精度达到±1.3mm。

除广泛采用自动化铺层设备外，还广泛采用了大型自动化高速喷水切割机、超声切割机、数控自动化钻铆机、大型剪切螺栓紧固机等。

2.3液态成型、非热压罐固化等多种工艺日趋成熟

VARTM技术是目前液态成形技术中发展得较为完善的一种，在CRJ700/900支线飞机、A380、787机身后压力隔框及A400M货舱门上广泛应用了VAP技术，纤维体积密度达到65%，孔隙率小于0.2%。非热压罐固化虽会使纤维体积含量减少，但其影响甚小，如在VARTM技术中，单向带及织物的纤维体积含量已分别达到60%和56%，而热压罐固化所能达到的相应值也仅为62%和58%[2]。

较之VARTM和RTM更接近传统方法的是采用为非热压罐固化开发的专用预浸料，然后在固化炉中固化。目前，先进复合材料公司的首个热压罐外固化复合材料MTM44-1已取得空客认可用做结构件。

2.4先进无损检测技术的应用

复合材料制件无损检测设备主要需要配置大型超声C扫描设备和X光无损检测设备。此外激光剪切摄影及激光超声检测也是主要发展方向。

在超声检验技术上最重要的进展之一是相控阵检验的开发。相控阵超声检验与传统超声检验相比，改进了探测的概率，并明显加快了检验速度。

波音及空军实验室等采用了一批先进的无损检测技术。波音公司的移动式自动扫描机（MAUS）C扫描系统，检测速度9.3m2/h；空军实验室的激光超声检验速度是水浸超声探伤的10倍。此外还有电子剪切成像、相控阵超声等多种方法。

2.5大型工艺装备的建立

波音787的机翼固化用热压罐8×40m，机身固化热压罐9×23m。A380固化用热压罐9×42m，为世界之最。此外还有Viper6000自动铺放机、大型喷水切割机、隔膜成形机以及自动钻铆机等也是重要的大型设备。

大型构件的模具重量太大，重达45360kg，采用复合材料作模具，使波音787的后机身模具重量降低60%。目前还在开发气相沉积薄壳镍基合金模具，低温固化复合材料制的模具、碳泡沫模具以及纳米技术改性模具等。

2.6手工铺层在次承力结构制造中仍不可替代

手工铺层在定货量小，质量要求高的场合仍广泛应用。它的优点是可使蒙皮厚度有大的变化，进行局部加强。目前手工铺层使用了许多专用设备来控制和保证铺层的质量，如复合材料预浸料自动剪裁下料系统、铺层激光定位系统等，从而将依赖于样板的制造过程转变为可根据复合材料设计软件产生的数据文件进行全面运作的制造过程。在某些形状复杂的次承力构件制造中，手工铺层仍是不可取代的。手工铺层的缺点是要求铺层人员有很高的技艺和施工经验，手工铺贴费工费时，效率低、成本高（占总成本的1/4），难以适应大批量生产和大型复杂复合材料制件的生产要求。

3.结论

先进复合材料在飞机上的应用和发展很大程度上取决于复合材料技术和工艺制造技术的快速进步。在目前及未来一段时期内，在适当保留传统手工制造的基础上，耐高温、耐腐蚀、高强度等高性能复合材料及数字化、自动化、低成本制造技术是航空复合材料发展的主要方向。　[科]

【参考文献】

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关键词：钻机;一体化;工程管理

1钻机组块一体化管理概念

1.1钻机组块一体化管理

一体化管理，指在现有管理的基础上，将钻机和组块总包方有效整合，开放壁垒，实现信息/资源/优势流通，并完善海洋工程的宏观管理目标。其通过一体化管理模式，以多元化架构、均衡并进组织格局，实现同平台无缝衔接、资源高效利用为项目目标。

1.2钻机组块一体化管理意义

目前国外一体化管理已在经济效益、全面管控以及风险预警等方面体现巨大优势，更重要的是其对多元化工程管理水平有显著的提升，且加强了核心竞争力。

2钻机组块一体化管理可行性分析

2.1钻机组块一体化管理的关联性

从海洋工程角度，组块是钻机的基础和输入，钻机是组块的延伸和发展。从油气开发角度，钻机是组块的开路先锋，组块是钻机的后方支持。因此在实际工程管理中，一体化管理将简化两者的界面管理成本及风险项，弱化壁垒，强化工程设施管理的完整性。

2.2钻机组块一体化管理的优势

钻机和组块在项目特点和管理策略上均存在一定差异，且各有利弊。但一体化管理模式不是简单的将两者进行叠加，而是重塑管理平台，在保证各自模块需求的基础下，整合资源、均衡发展。

2.3钻机组块一体化管理的非线性整合

钻机和组块在项目和管理上均有不同。而一体化管理模式则需将两者进行非线性整合，保证满足各模块需求，共享资源、均衡发展，实现多元化和可持续化。非线性整合如下：（1）营造一体化氛围，在各方均获得认同感和归属感的基础上，将被动一体化转为主动；（2）创建一体化体系，初期扁平化管理，减少迭代，优化流程，保障工作目标和既定效果；（3）树立一体化标杆，开放资源/信息共享/统筹考虑，确定明确和有效的管理目标和发展定位。

3钻机组块一体化管理的模式分析

近年来国内对一体化管理有过不同程度的尝试。通过总结梳理，其模式如下：承包一体化、框架一体化以及一体化整合。

3.1承包一体化

与以往国内独立分包的区别在于，业主将所有工作整体打包，而总包商完成独立模块工作，将其它工作进行分包，且不参与管理工作。（1）该模式从形式上满足了业主一体化管理要求，但由于分包策略，缺乏对分包模块管理；（2）工程过程中，缺乏平等沟通及统一平台等要素，无法实现一体化合作，易出现偏执或分歧等现象；（3）一体化管理程度，钻机组块间的技术/管理壁垒未解除；资源利用率未改观，甚至存在资源浪费。

3.2框架一体化

首先业主将所有工作整体打包，由组块方和钻机方组成临时联合体完成相关工作。与前者区别是在项目周期内，承认模块的权限及义务。（1）该模式从形式上满足了业主一体化管理要求，其临时联合体的建立，短期实现了一体化均衡管理；（2）工程过程中，仍存在界面问题；但提高钻机组块的工作融合度及效率，有助于风险识别和执行力；（3）一体化管理程度，钻机组块管理壁垒得到解除；提高资源利用率、优化项目成本。鉴于联合体的时效性，其短期成效比较明显。

3.3整体一体化

从组织架构、环境及资源角度，最高程度的实现钻机组块一体化管理程度，完善了综合海洋工程团队，成为可持续的一体化管理。（1）该模式不仅实现双方一体化管理目标，还构成了多元化的管理；（2）工程过程中，弱化了差异化和界面，集结各方资源，综合调配，减少磨合期，实现无缝衔接；（3）一体化管理程度，不存在技术/管理壁垒，资源高效利用，降低项目成本；（4）加速推动综合海洋工程的转型，完善核心价值和可持续发展，实现综合品牌效应。

4钻机组块一体化管理的建议

4.1尊重文化差异

钻机/组块的比较，两者对项目把控和侧重各有不同，导致其管理模式/文化也存在。因此在开展一体化管理工作之前，需先承认差异，尊重差异；最终才能了解一体化的必要性和方向性。

4.2界面管理水平有待提高

界面管理在一体化管理中扮演着重要角色，也是目前国内项目的鸡肋甚至影响项目管理水平。因此，提高界面管理能力，无疑是一体化管理发展进程的必经之路。

4.3复合型团队建设

篇14

关键词：高速公路工程，机电一体化，施工机械，模块化作业

中图分类号： TH-39 TH-39文献标识码： A 文章编号：

1 公路工程机电一体化

机电一体化从字面上理解就是电气和机械统一在一个系统上的新型的工业生产模式。随着计算机控制技术和电气控制技术的结合，机电一体化已经从传统即“机械自动化”模式中走出，进入了智能化、电子自动化的时代。这种机电一体化是建立在智能化控制系统基础上的工业生产流速的改进，将原有的人工化的加工过程交给了“无人”生产线，并利用计算机的强大计算能力，以网络信息传递和集成化的电子终端实现了动态化的控制，以此形成了一种新型的机电一体化的系统，即自动化的生产线。

高速公路的建设是一项复杂工程，而高速公路的最突出特点就是作业的强度大、环境影响大、人为因素对质量影响大等。而机电一体化的发展使得流程化的作业技术推广到了工程机械上，利用机电一体化的技术移植，将多种作业功能不同设备组合在一起，从而构建公路施工的移动的“流水线”，这也是机电一体化在工程施工方面的重要贡献。

2 高速公路中的机电一体化

高速公路工程中的机电一体化实现的主要方式就是利用工程机械制造和电子控制系统相融合的思路，打造可在施工中自行作业、自行检测的智能化施工机械。从某个方面看，高速公路的机电一体化更像是对工程机械的自动化改造，并将某个施工工艺结合在一起，使之利用一组工程机械完成某些施工工艺。因此，高速公路的机电一体化技术的应用就是将工程机械的控制由原来的人工操作改为自动化控制，如给料、高度调整、铺设质量检测等都由计算机控制的终端设备进行自动化智能控制，这也是机电一体化对公路施工的最大贡献。同时随着控制模块、微处理器技术的提高，尤其是一些工程机械的控制方式的电子化智能化转变，推动了机电一体化在工程作业机械中的结合，使之成为适应公路施工的自动化，智能化机械，以此实现了施工的机电一体化。下面就施工机械机电一体化的应用作简要介绍：

1)电子控制系统实现机械自检。机电一体化的一个突出优势就是可以实现机械设备的自我检测，这就给工程机械的运行带来动态化的监控模式，并以此实现对工程机械的合理操作，提前发现问题并予以解决。突出的功能就是在设备运行中对设备的发动机、传动系统、液压系统、电子系统等进行全面的动态化监控，这里要的是电子技术中数据传感的原理，这也是机电一体化在工程机械中应用的最佳实例。这个监控系统由监控和信息处理、报警系统组成，一旦工程机械在作业中发生机械性工作或者工作异常就会向控制人员发出警报，并指明故障位置，帮助检修人员进行核实和调整，避免更大的事故出现而影响施工作业。

2)机电一体化的应用提高了作业的精度。随着高速公路的等级不断提高，对质量的要求也不断提高，因此一些施工工艺在人为的操作下很难满足设计的高标准，而利用仪器反复检测也相当的耗费人力和物力，因此需要一种技术提高作业的精度，还可以随时检测问题。这时机电一体化就成功的解决了这样的问题，首先，机电一体技术可以设定机械的作业模式，而且这种模式一旦确定，在各自机械的配合下，就会形成一个固定的作业顺序和标准，而且不会轻易的发生变化，这样保证了公路施工的精确性。

另外，在施工中利用传感器与电子控制技术的结合，可以在施工的同时对施工的成果进行及时的检测，这样既可以确保施工成果的质量，而且一旦出现问题也可以就地解决，而无需等待后期检测的结果出来后再进行补救，提高了施工的效率。

3)机电一体化可以降低工程施工的能源消耗。传统的工程机械在使用中往往是通过人的操作来调整工作的输出功率，而这种调整是粗犷性的调整，就简单的换挡或者转速变化，可以选择的变换工况很少，这样就制约了对能源消耗的控制。在这样的基础上，一些机械生产厂商利用电子控制技术有效的提高了挖掘机的工作效率，使其工作中的燃油使用效率提高了一倍还多，所以机电一体化对降低能源消耗和提高工作效率是行之有效的。

4)机电一体化可实现施工的自动化。机电一体化在工程中的应用不仅仅局限在对某种机械的改造和工艺精度的提高上，而是向着某一施工工艺的自动化作业方向发展。即利用一台机械的电子化控制来实现对一组机械的电子化控制，并使得这一组机械有机的结合起来，来完成某些施工作业，类似铁路自动化铺装设备的组合型机械设备也逐步出现在公路施工中，这就使机电一体化给公路工程带来更多的帮助。

3 机电一体化技术在公路施工中的应用前景

1)系统的智能化程度将提高。所谓智能化就是机械可以在不同的情况下利用预先设计好的工况分析系统对当前的工况进行评估，并作出简单的运行模式的变化，这就是智能化的基本需求。而随着模拟智能、模糊数学、计算机技术、传感技术等学科的发展和结合，将推动机电一体化向智能化迈进，最终是对机械设备的智能化改造，并使之在施工中利用简单的运行动作调整适应复杂工况作业。

2)模块化作业。机电一体化在工程中的应用前景广阔还包括了其控制和操作模式的简化，即智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合，以此进行特定工况下的作业，如：铺设沥青的工序采用联合沥青摊铺设备，在模块化控制的情况下，可根据不同的工程需求对摊铺设备进行模式设定，即在某个工段采用固定的速度、作业形式等。这样在该路段就可进行无干扰的作业，同时在自动检测系统的辅助下，可以将施工过程完全交给机械来完成。

3)对环保的贡献将不可估量。前面提到了利用机电一体化可以降低工程机械的能耗，在未来的机电一体发展中将进一步提高其对节能环保的贡献。机械的高度智能化将带来机械的多功能化，即利用较少数量的智能化施工机械就可以完成大量的工程量，这无疑是对资源的最大节约。同时高效的机械作业也减少了对环境的破坏，如减少机械存放的场地、减少人员生活对环境的影响等。

4 结语

本文对机电一体化以及其应用前景和机电一体化技术在公路工程方面的应用加以分析,简要的介绍了高速公路工程机电一体化的运用。

参考文献