本文選題：液壓機(jī)　切入點(diǎn)：低碳制造　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：裝備制造業(yè)是制造業(yè)的核心組成部分,其技術(shù)水平直接影響其它產(chǎn)業(yè)的競爭力,開展裝備低碳制造及其實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)研究是企業(yè)在激烈的市場競爭中獲得優(yōu)勢的重要途徑。本論文在研究液壓機(jī)制造企業(yè)低碳制造模式及其實(shí)施方法的基礎(chǔ)上,解決了液壓機(jī)產(chǎn)品實(shí)施低碳制造的一些關(guān)鍵技術(shù)。主要工作如下：首先闡述了液壓機(jī)制造企業(yè)低碳制造的概念及內(nèi)涵,探討了液壓機(jī)制造企業(yè)實(shí)行低碳制造模式的意義,提出了低碳制造模式從設(shè)計(jì)、制造和全生命周期三個(gè)層面的實(shí)施方法。從技術(shù)實(shí)施維、空間維和時(shí)間維三個(gè)維度構(gòu)建了企業(yè)低碳制造實(shí)施過程總體框架,并建立了液壓機(jī)制造企業(yè)低碳設(shè)計(jì)實(shí)施流程；提出了液壓機(jī)制造企業(yè)的碳排放特性分析實(shí)施方法,建立了液壓機(jī)低碳制造的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；介紹了基于MES系統(tǒng)的液壓機(jī)制造企業(yè)碳排放環(huán)節(jié)的監(jiān)測與控制手段,分析了實(shí)行碳排放控制的成本和收益,并通過實(shí)例分析闡述低碳制造模式的企業(yè)示范應(yīng)用。其次,對(duì)液壓機(jī)生命周期的主要碳排放,尤其是目前研究尚不深入的液壓機(jī)制造過程碳排放進(jìn)行了建模與分析,將動(dòng)作元的概念引入碳排放的清單分析中,根據(jù)動(dòng)作元的碳排放是否與制造工藝參數(shù)相關(guān)將其分為兩類,并分別討論其碳排放解算方法。通過動(dòng)作元的碳排放分析,得到制造工藝中影響碳排放的最主要因素,為制造企業(yè)制定減少碳排放的策略提供依據(jù)。并以某企業(yè)生產(chǎn)的RZU-2000H型拉深液壓機(jī)上橫梁組焊件的焊接工藝為例,驗(yàn)證了所采用的碳排放解算方法的可行性。然后,從三個(gè)新的角度出發(fā),提出了企業(yè)低碳設(shè)計(jì)模式下的液壓機(jī)系統(tǒng)及關(guān)鍵部件節(jié)能設(shè)計(jì)方法。分析了電機(jī)與泵的效率特性,提出了電機(jī)-泵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能效最優(yōu)的控制方法；針對(duì)多臺(tái)液壓機(jī)組成的多機(jī)系統(tǒng),通過不同液壓機(jī)之間的節(jié)拍協(xié)調(diào),對(duì)其工作時(shí)間進(jìn)行調(diào)度,減少驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的待機(jī)時(shí)間,提高系統(tǒng)效率；基于滑塊與立柱導(dǎo)向裝置滑動(dòng)副磨損約束,在總效率損失最小的原則下,提出了不同導(dǎo)向長度導(dǎo)向裝置的滑動(dòng)副配合間隙優(yōu)化方法。最后,選取液壓機(jī)滑塊為研究對(duì)象,進(jìn)行液壓機(jī)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化,對(duì)滑塊等的組焊件的制造過程碳排放進(jìn)行表征,將制造工藝的碳排放與滑塊的筋板體積共同作為約束條件,通過筋板結(jié)構(gòu)的拓?fù)涞?保證在主體尺寸和制造工藝不變的情況下減少液壓機(jī)制造過程的碳排放。
[Abstract]:The equipment manufacturing industry is the core component of the manufacturing industry, and its technical level directly affects the competitiveness of other industries. It is an important way for enterprises to obtain advantages in the fierce market competition by developing the research on the key technologies of equipment low carbon manufacturing and its implementation. This paper is based on the research of low carbon manufacturing mode and its implementation methods in hydraulic press manufacturing enterprises. Some key technologies of low carbon manufacturing for hydraulic press products are solved. The main work is as follows: firstly, the concept and connotation of low carbon manufacturing in hydraulic press manufacturing enterprises are expounded, and the significance of implementing low carbon manufacturing mode in hydraulic press manufacturing enterprises is discussed. In this paper, the implementation methods of low carbon manufacturing model from three aspects of design, manufacturing and whole life cycle are put forward, and the overall framework of enterprise low carbon manufacturing implementation process is constructed from three dimensions: technology implementation dimension, space dimension and time dimension. The low carbon design and implementation process of hydraulic press manufacturing enterprise is established, and the implementation method of carbon emission characteristic analysis of hydraulic press manufacturing enterprise is put forward, and the evaluation standard of low carbon manufacturing of hydraulic press is established. This paper introduces the monitoring and control methods of carbon emission in hydraulic press manufacturing enterprises based on MES system, analyzes the cost and income of implementing carbon emission control, and illustrates the enterprise demonstration application of low carbon manufacturing mode through an example. In this paper, the main carbon emissions in the life cycle of hydraulic press are modeled and analyzed, and the concept of action element is introduced into the inventory analysis of carbon emission. According to whether the carbon emission of the action element is related to the manufacturing process parameters, it is divided into two categories, and the calculation method of the carbon emission is discussed respectively. Through the analysis of the carbon emission of the action element, the most important factors affecting the carbon emission in the manufacturing process are obtained. This paper provides a basis for manufacturing enterprises to formulate strategies to reduce carbon emissions. Taking the welding process of upper beam group welds of RZU-2000H drawing hydraulic press produced by a certain enterprise as an example, the feasibility of the carbon emission calculation method is verified. From three new points of view, the energy saving design method of hydraulic press system and its key components in low carbon design mode is put forward. The efficiency characteristics of motor and pump are analyzed, and the optimal control method of energy efficiency of motor pump driving system is put forward. According to the multi-machine system composed of several hydraulic presses, through the coordination of the rhythm between different hydraulic presses, the working time is scheduled to reduce the standby time of the drive system and improve the efficiency of the system. Based on the wear constraint of sliding pair of slide block and column guide device, under the principle of minimum loss of total efficiency, the optimization method of sliding pair matching clearance of guide device with different guide length is proposed. Finally, the sliding block of hydraulic press is selected as the research object. The structure topology of hydraulic press is optimized to characterize the carbon emission in the manufacturing process of the slider. The carbon emission of the manufacturing process and the volume of the steel plate of the slider are taken as the constraint conditions, and the topological iteration of the stiffened plate structure is carried out. Ensure the reduction of carbon emissions from the manufacturing process of hydraulic press when the main dimensions and manufacturing process remain unchanged.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH186;TH137

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本文編號(hào)：1616468