基于数字孪生的高线减定径齿轮箱在线检测与诊断技术研究

高线减定径齿轮箱的在线检测与诊断对于设备运行的安全性和可靠性具有重要意义。为了实现对高线减定径齿轮箱的全面监测和故障诊断,提出了一套基于数字孪生的在线检测管理系统。该系统采用5层架构,包括感知层、数据层、运算层、功能层和应用层。随后,提出了基于数据驱动和知识库的高线减定径齿轮箱问题处理流程,并分析了其优劣。最后,经过数据观测,发现在引入基于数字孪生的高线减定径齿轮箱在线检测管理系统后,齿轮箱故障率降低,维修时间缩短,维修成本降低,系统可用性增强。

高速线材产线增设减定径机组的技术改造

某高速线材生产线是20世纪90年代初引进的美国摩根五代技术,设计产能38万t。随着线材深加工行业生产技术及效率的不断提高,市场对线材产品尺寸精度、表面质量以及产品机械性能等提出更高要求。为了满足市场变化,提升产品竞争力,高速线材生产线增设减定径机组。文章介绍了产线增设减定径机组改造涉及的机械、电气、动力等设备施工改造情况,对精轧机组和减定径机组的辊缝重新进行设计,并给出其各架次R值,并对机组投产后出现的不同事故类型和解决方法做了经验总结。

张力对减定径轧制中轧件变形影响的有限元分析

运用有限元软件分析了高速线材减定径连轧过程,探讨了张力对轧件变形及宽展的影响,尤其是对轧件头、尾尺寸的影响,得到了轧件宽展和张力之间的定量关系,指出轧件尾部更易于产生过充满而形成耳子,为减定径连轧张力的正确设定提供了依据。

棒线材三辊连续减定径机组力能及工艺参数设计

以C++编程语言为开发平台,以圆钢棒材减定径轧制为基本实体模型,选择相应的变形抗力、宽展、轧制力、轧制力矩等计算模型编制工艺参数计算源程序。采用有限元仿真软件Deform-3D对轧制过程进行模拟,修正了程序中的计算模型。重点分析了伸长率对宽展的影响,修正了采利柯夫宽展等效计算模型。最终,以Ф16 mm圆钢为例,通过软件计算、有限元模拟以及现场数据,对比了宽展量、出口断面面积以及轧制力。结果表明软件分析结果与实测值、模拟值比较吻合,从而验证了软件计算结果的准确性。

不同规格高速线材减定径轧制变形和温度分析

为确定不同规格高速线材减定径轧制轧件变形和温度变化,借助有限元模拟的方法研究了4道次减定径轧制过程。模拟3种产品规格为8,12,16mm的圆钢。研究表明:高速线材减定径轧制产品规格越小,轧件变形程度和温升越大;轧件温升与等效塑性应变有关,轧件断面温度不均主要是由不均匀变形引起的。

高速线材轧机减定径机组轧件变形分析

借助有限元分析软件Superform,对某厂高速线材轧机减定径机组轧件变形进行了有限元模拟,主要分析了影响轧件宽展的因素。研究表明,摩擦和温度均对轧件的宽展有一定影响,其中摩擦为主要影响因素。

高速线材减定径轧制孔型系统探讨

采用有限元模拟的方法,对比分析了两种高速线材减定径孔型系统的变形特点、轧件宽展和轧制压力变化情况。结果表明:减定径机组轧件变形较小,轧制后最大等效塑性应变接近1.3;椭圆-圆-圆-圆孔型系统和椭圆-圆-椭圆-圆孔型系统都采用较小的压下量,提高产品的尺寸精度,但椭圆-圆-圆-圆孔型系统宽展量和宽展系数均逐道次减少,产品尺寸精度更高。

棒材自由规格减定径轧制技术

为满足用户对圆钢产品小批量多规格的要求,解决连轧机经常换辊的问题,可以采用自由规格减定径轧制技术,即在棒材连轧机后增设规圆机组,规圆机组的轧辊配置有二辊、三辊和四辊,通过调整辊缝不更换孔型的方式,满足小范围内改变产品规格的要求。但轧件的精度除取决于轧机精度外,变形方式也是重要因素,要避开晶粒粗大区,同时必须控制轧件的自由宽展。设置定径轧机,可将 20～40mm热轧圆钢的尺寸精度由±0.5mm提高到±(0.1～0.2)mm。

基于Inventor的减定径机架拉杆的有限元分析

为提高减定径机架在棒材生产使用过程中的可靠性,应用Inventor创建机架关键件拉杆的三维模型,并利用软件自身的有限元模块进行分析。针对拉杆的受力状况对拉杆的主要受力情况进行分析,从而有针对性地对拉杆圆角部分进行改进,最终提高了拉杆的使用寿命,为减定径机架中关键件的设计提供依据和方法。

高速线材轧机使用减定径机的工艺特点和控制

介绍了使用减定径机的安钢高速线材轧机的工艺特点及在生产管理、轧机调整、产品精度控制等方面的经验。采用减定径机后 ,日历作业率由 5 6 %提高至约 80 % ,月产量由 2 9万t提高至 4 7万t。

棒材减定径生产装备技术水平与发展概况

首先介绍了棒材减定径的生产技术与主要工艺装备的发展现状与趋势,重点从特钢生产过程中控轧控冷与低温轧制技术、快速反应市场需求,以及机架的高刚度实现工艺的可控性几个方面详细对比了市场上主流的KOCKS棒材减定径、SMS MEER棒材减定径、Danieli棒材减定径以及中国重型机械研究院股份公司等主流棒材减定径机型。最后,通过总结当前棒材减定径发展现状和技术特点,提出了未来棒材减定径机的发展方向,如在该机组前后布置在线测径仪,通过前馈和后馈,实时补偿孔型磨损及弹跳对产品精度的影响、全新孔型的出现将获得更优的成品以及通过全新组合产生新孔型组合,最终实现全新的棒材减定径生产工艺。

高速线材减定径轧制变形特点与热模拟参数研究

为分析高速线材减定径轧制的变形特点,利用有限元模拟方法研究了四道次减定径轧制过程。轧制产品规格为φ12 mm的圆钢,孔型系统为椭圆-圆-椭圆-圆。研究表明,四道次减定径轧制轧件最大累积等效塑性应变达1.890,最大温升达76.7℃,轧件平均变形速度大于429.4 s-1。限于热模拟条件的限制,仅能对减定径轧制轧件的变形程度进行准确模拟。

基于Pro/E二次开发的大棒材减定径孔型系统

应用切线孔型设计出大棒材减定径孔型系统,并利用Pro/E进行二次开发设计出参数化设计系统。还通过ANSYS有限元对三辊减定径孔型中的金属流动规律和等效应力、应变场进行分析。为大棒材减定径工艺的研究提供了一种新的方法和手段。

高线减定径小锥箱轴承改进

介绍了高线减定径小锥箱的结构特点,对该设备存在的问题与缺点进行了分析,并提出了相应的改进措施,通过对短圆柱轴承结构的分析,找到了问题的原因,进行了有效的改进,取得了良好的效果。

高速线材减定径机组轧件热变形研究

采用有限元仿真手段,对比分析了轧件在高速线材减定径机组中的变形特点、轧件宽展、轧制应变、轧制力及轧件温度的变化情况。研究结果表明,随轧制速度的提高,轧件出口温度升高。经4道次连续轧制后,轧件断面有效应变不均匀,轧件断面的最大有效应变值集中于轧件的中心位置,轧件的有效应变逐渐积累可达1.2,有效应变差值约为0.7。随轧制温度提高,轧件宽展略有降低,在850～1000℃轧制时,轧件的宽展值相差仅为0.128mm。

三辊棒材减定径机组孔型设计及力能参数计算

分析了用新一代三辊轧机开发的棒材减定径机组(RSB)的优缺点;简要地介绍了减定径机组孔型系统的特点、变形量分配及孔型各主要参数的确定方法;并对三辊减定径机组力能参数的计算方法进行了分析研究。

高线减定径机组状态监测系统研究

为提高减定径机组的可靠性,宝钢股份特钢事业部条钢厂利用NI公司的硬件设备和LabVIEW虚拟仪器开发平台构建了高线减定径机组在线状态监测系统,对设备运行状态进行实时振动监测和故障分析。经过实践运行,系统稳定,可靠。

大规格高速线材双机架减定径轧制变形分析及张力对尺寸精度的影响

为分析大规格高速线材双机架减定径轧制的变形特点以及张力对尺寸精度的影响,采用有限元模拟方法研究了Φ24 mm产品双机架减定径轧制过程。研究结果表明,减定径两机架轧制轧件各道次均有较大的变形,轧后断面等效塑性应变范围为0.47~0.74,变形渗透性较好,轧件中部变形量较大,变形较均匀。原规程轧制过程中存在较大的张力,成品道次孔型欠充满,导致轧件尺寸精度不高。改变成品道次轧辊的转速,得到不同的张力轧制条件,发现轧制过程中的张力对轧件尺寸精度的影响十分明显,轧件宽度和堆拉率呈线性关系。堆拉率每变化1%,轧件宽度变化约0.26 mm。

高速线材增上减定径机组的改造

介绍了在高速线材生产线增上减定径机组,以及将全水平布置的粗中轧机更换成平立交替布置的短应力轧机的改造,达到生产高档次线材进行低温和精密轧制的目的。