本文選題：虛擬試驗　切入點：冷軋輥　出處：《華東理工大學》2017年博士論文

【摘要】：冷軋薄板是國民經(jīng)濟中的重要生產(chǎn)資料,在國防、汽車、機械制造等領域都有著重要應用。冷軋輥軸承作為冷軋機中重要的部件,能夠為軋制過程提供穩(wěn)定的承載能力,其運行狀態(tài)對于整條冷軋機組起著至關重要的作用。由于冷軋輥油膜軸承在惡劣的狀態(tài)下工作,如何能夠準確的對其在線運行狀態(tài)進行監(jiān)測一直是這個領域內(nèi)諸多專家的研究重點。近年來,冷軋輥軸承在線燒損事故屢有發(fā)生,已經(jīng)成為影響機組安全生產(chǎn)的重大隱患。因此,對于冷軋輥軸承安全運行關鍵技術的研究,具有十分重要的科學意義和重大的工程應用價值。在國家自然科學基金(基金號:50775072)和寶鋼科研項目的資助下,本課題開展了相關的研究工作。為了減少冷軋輥軸承屢屢發(fā)生的在線燒損事故,本文針對冷軋液壓伺服系統(tǒng)、冷軋輥軸承動壓潤滑系統(tǒng)和冷軋輥軸承錐襯套裝配間隙中存在的問題,應用理論研究、數(shù)字樣機虛擬試驗研究和實物試驗分析相結(jié)合的方法,開展了相關工作�；贏MESim軟件,建立了冷軋輥軸承加載系統(tǒng)的虛擬試驗數(shù)字模型,對軋制過程中的動態(tài)變增益補償方法進行了較深入的研究,并對推上缸位移超差問題進行了虛擬試驗分析。同時,由基于推上缸位置超差問題所引出的冷軋輥軸承潤滑狀態(tài)惡化問題,又分別研制了冷軋輥軸承動壓供油狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)和軋輥錐襯套間隙離線測試與微調(diào)系統(tǒng),并完成了現(xiàn)場工程安裝和試驗。得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)為冷軋輥軸承分析預防在線燒損事故提供了參考依據(jù)。論文的主要工作包括:(1)研究了恒軋制力控制模式下液壓推上伺服系統(tǒng)動態(tài)響應不一致問題。基于AMESim冷軋機液壓推上伺服系統(tǒng)數(shù)字模型虛擬試驗平臺,對液壓推上伺服系統(tǒng)軋制力動態(tài)響應問題進行了仿真,提出了變剛度下(變油柱高度)系統(tǒng)變增益的調(diào)節(jié)方法,解決了軋制過程中推上缸動態(tài)響應不一致的問題,減少因液壓推上系統(tǒng)動態(tài)特性變化而產(chǎn)生的平整花缺陷。(2)研究了加載狀態(tài)和卸載狀態(tài)下推上缸調(diào)速特性不一致問題。以數(shù)字模型為基礎,對系統(tǒng)在加載狀態(tài)和卸載狀態(tài)下的調(diào)速特性進行仿真分析,使得液壓推上伺服在加載狀態(tài)和卸載狀態(tài)都具有相同的調(diào)速特性,解決調(diào)試過程中液壓增益參數(shù)的預設定問題。(3)研究了操作側(cè)和傳動側(cè)推上缸位置超差問題�；诶滠垯C液壓推上伺服系統(tǒng)數(shù)字模型試驗平臺,通過改變模型中的設置參數(shù),對影響冷軋輥軸承安全運行的這一故障現(xiàn)象進行模擬復現(xiàn)。(4)研究了冷軋輥軸承動壓供油狀態(tài)在線監(jiān)測和錐襯套間隙離線測試與微調(diào)新方法。為了掌握軋制過程中動壓供油狀態(tài)的具體情形,避免軸承出現(xiàn)在線燒損事故,研制了一套能夠同時監(jiān)測動壓供油溫度、流量和壓力的在線監(jiān)測系統(tǒng)。同時,為了掌握錐襯套裝配間隙與在線燒損事故之間的關系,研制了一套錐襯套間隙離線測試與微調(diào)系統(tǒng)。(5)研究了基于模糊算法的軋機運行風險評估模型。為了提高冷軋輥軸承安全運行的保障水平,以模糊邏輯為基礎,應用Mandani算法,并以專家知識作為模糊規(guī)則庫的制定標準,建立了軋機運行風險評估模型。為快速判斷機組的運行狀況提供了一個有效地決策平臺。研究結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)表明,基于AMESim虛擬試驗平臺得到的變增益控制方法在冷軋機組現(xiàn)場調(diào)試過程中得到了應用,起到了以虛輔實的作用,縮短了機組的調(diào)試時間,提高了機組運行的效率,減少了因液壓推上系統(tǒng)動態(tài)特性變化而產(chǎn)生的平整花缺陷。同時,動壓供油狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)和錐襯套間隙離線測試系統(tǒng)能夠滿足工程現(xiàn)場的應用需求,監(jiān)測得到的實時數(shù)據(jù)真實可靠。以上兩套系統(tǒng)均在工程現(xiàn)場進行了試驗驗證,有效地提高了冷軋輥軸承的監(jiān)測水平和維護技術。并且,這些數(shù)據(jù)作為軋機運行風險評估模型的輸入?yún)⒘?為快速判斷機組的運行狀態(tài)提供了扎實的工程基礎�；谝陨涎芯克玫降睦滠堓佪S承安全運行監(jiān)測和維護技術作為冷軋廠的核心技術,具有實用可靠和技術先進的特點。
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【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG333
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本文編號：1661536