科技日報(bào)記者 王延斌

春節(jié)假期剛過，湯海威便投入到了發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性測試與評價(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)溫度測量技術(shù)從無到有、從有線到無線、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”帶頭人并不滿足，他要帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員繼續(xù)探索“無人區(qū)”。

【資料圖】

他們擁有足夠的實(shí)力。

科技日報(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)國家級、省市級創(chuàng)新獎(jiǎng)，獲授權(quán)10項(xiàng)發(fā)明專利、23項(xiàng)實(shí)用新型專利，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)測量技術(shù)研究及應(yīng)用》項(xiàng)目獲得2021年度中國機(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年全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

從無到有，突破特種測量關(guān)鍵技術(shù)

活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件，被稱為發(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)特種測量技術(shù)中，活塞等高溫運(yùn)動(dòng)件動(dòng)態(tài)溫度測量技術(shù)的難度最大，相關(guān)成熟技術(shù)一直掌握在國外少數(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，但面對一個(gè)從未涉足的新領(lǐng)域，他還是有些無從下手。

“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)特種測量關(guān)鍵技術(shù)。”他說。

憑著多年對發(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，湯海威提出了有線和無線兩種測試方式，并計(jì)劃有線先行，積累經(jīng)驗(yàn)后再突破無線。

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。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測溫，并將傳統(tǒng)行業(yè)通用測量方法的精度誤差由20攝氏度縮小到1攝氏度。

不過，湯海威并不滿足，他轉(zhuǎn)入了無線測溫技術(shù)的研究。從有線到無線，這是另一個(gè)層級的技術(shù)跨越。

步履不停，把動(dòng)態(tài)測溫技術(shù)做到極致

此前，無線測溫技術(shù)被一家歐洲公司壟斷，測量費(fèi)用高昂且測試周期長。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)目都需要該測量技術(shù)，因此要耗費(fèi)大量的試驗(yàn)費(fèi)用和測試時(shí)間。

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

可無線測量到底該如何實(shí)現(xiàn)，誰也沒有頭緒。

“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。他們先后開發(fā)了二十余種封裝工藝，最終將測量系統(tǒng)（傳感器、導(dǎo)線、數(shù)采模塊、供電等）牢固可靠地封裝在測量活塞上。

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)攻克了無線動(dòng)態(tài)測溫難題。

但湯海威并未停下腳步。他發(fā)現(xiàn)，測溫系統(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)周期的全過程動(dòng)態(tài)測溫。

能否實(shí)現(xiàn)測溫供電技術(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)測量狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了自供電能力，可支撐測量系統(tǒng)長期運(yùn)行。

“從有線到無線再到自發(fā)電，我們從未停下腳步。”回顧過往6年的攻關(guān)經(jīng)歷，湯海威感嘆道，“創(chuàng)新沒有捷徑，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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