摘要：通过分析RH精炼炉加料系统设备及流程特点,对目前多批次物料添加时存在的批次间顺序执行等待问题,进行流程和控制优化.在物料批次横向划分物料单元及控制单元,在设备执行流程纵向上将各处暂存点作为多批次暂存及批次同步区域,建立了以物料及设备状态的数据驱动智能单元,实现了多批次物料在线异步分区执行.节省了整体加料时间,缩短了处理周期,提高了生产效率,取得了良好的应用效果.

摘要：针对现有滚动轴承剩余寿命预测模型在长序列特征提取与模型泛化能力方面的不足,本文提出了一种基于时域卷积网络(Temporal Convolution Network,TCN)、SimAM 模块和双向门控循环单元(Bi-directional Gated Recurrent Unit,BiGRU)的剩余寿命预测方法.首先通过 TCN 进行短期特征提取,利用其膨胀卷积和残差结构实现对输入序列的高效建模;随后,SimAM模块对提取的特征进行自适应加权,抑制冗余信息并增强关键特征表达;最后,BiGRU 用于捕获输入序列的长期依赖关系,整合前向和后向信息,提高对复杂数据的建模能力.基于IEEE PHM 2012 数据集进行验证,结果表明该方法在长序列预测的精确度及在不同工况下的适应性方面均有显著提升.

摘要：基于不同热轧工艺下制备的三层复合板(不锈钢/碳钢/不锈钢)的实验测试结果,本文构建了复合板屈服强度的计算模型.轧制工艺采用两道次,其首道次压下率分别为 25%、30%和35%,第二道次恒为20%.结果表明:随着首道次压下率增加,基板碳钢的平均晶粒直径从 14.74 μm减小至8.95 μm,其平均局部取向差(KAM)先降后升,分别为 1.72°、1.01°和 1.27°;覆板不锈钢的平均晶粒直径则呈先增后减趋势,分别为 23.67 μm、40.49 μm和 28.64 μm,平均KAM值随之增大,分别为 0.48°、1.06°和 1.10°.屈服强度计算值分别为 300.44 MPa、305.25 MPa 和 333.55 MPa,与实验值280.61 MPa、325.83 MPa、355.51 MPa的误差均在7.1%以内,验证了模型的准确性.分析表明,晶粒直径与局部取向差共同决定了材料的屈服强度,其中晶粒直径起主导作用;屈服强度与晶粒直径呈反比,与局部取向差呈正比.

摘要：在刮板输送机的运行过程中,槽帮-刮板摩擦副及整机的严重磨损问题一直是制约其高效稳定工作的关键瓶颈,如何提高槽帮的耐磨性能成为该领域亟待解决的重要课题.研究采用磨损试验与仿真分析相结合的方法,系统开展相关探究工作.结果显示,仿生结构在提升槽帮耐磨性能方面效果显著,其中在槽帮表面设计的仿生凹槽结构能够大幅减少磨损量.同时发现,在实际生产设计中,仿生结构的选型不能仅以耐磨性作为单一指标,还需综合考虑矿井环境差异、煤质特性、运行工况、制造材料选择及成本控制等多维度因素,单一指标难以全面评估其应用价值,这也凸显了构建多维度综合评价体系对优化仿生结构选型的重要理论意义和实践指导价值.

摘要：为了解决火电机组再热门阀壳监测困难的问题,设计了一套基于 5G的应变和温度无线监测系统,采用高温应变片和K型热电偶,构建了边缘端应变和温度的调理与采集系统,外接 5G工业网关实现高宽带、低延迟的远程数据传输,数据可存储在现场设备和云端服务器.设计了Vue+Spring Boot物联网服务程序,提供异地多用户远程访问功能.经过实验验证,网络延迟在ms数量级,数据传输准确率达到99.7%,变形模型阶数为2 时预测性能较好,最大主应变模型具有较低的误差,满足再热门阀壳高温微区应变无线监测的要求.

摘要：随着我国轨道交通领域的快速发展,大型轴类零件的需求急剧增长,传统生产工艺效率低、精度不足的问题日益突出.大型轴类楔横轧机虽能实现高效生产,但其偏心辊系和庞大结构导致运行中产生振动,严重影响加工精度和设备寿命.为此,本文提出一种"机理+数据"混合驱动的数字孪生建模方法,通过建立楔横轧机系统动力学模型,揭示其振动响应机理;基于SolidWorks和Ma-pleSim构建高保真数字孪生三维模型,实现设备结构与动力学特性的虚拟映射;结合分布式传感网络和工业PLC系统,搭建数据综合采集平台,形成物理环境、虚拟环境和数据环境协同的三维框架.通过数字孪生平台,实现了轧机运行状态的实时监测与工艺参数优化,使轧辊振动幅值降低 60.12%,显著提升了设备稳定性和产品质量.本研究为大型轴类楔横轧机的智能化调控提供了有效解决方案.

摘要：为了满足风电齿轮箱中滑动轴承的润滑需求,提出了一种用于风电齿轮箱行星轮滑动轴承的润滑流量分配最优化设计方法.根据风电齿轮箱润滑系统的生热分析,建立了行星轮滑动轴承的润滑流量分配模型,通过设计一组析因仿真试验,研究了管路参数对润滑流量分配的影响.在此基础上,考虑管路流量分配不均的影响,采用遗传算法对滑动轴承润滑管路进行了优化设计,并通过Mat-lab与Simulink的并行仿真计算,得到了一组润滑管路的最优设计参数.结果表明:销轴出油口润滑管路经过优化设计后,出口流量偏差程度从40.04%降低至 0.015%,流量不平衡情况得到极大改善.该研究为风电齿轮箱滑动轴承润滑系统流量分配设计提供了新的方法.

摘要：为提高压缩机润滑油在极端工况下的润滑性能,本研究以聚四氟乙烯(PTFE)纳米颗粒为保护添加剂,通过超声分散法制备不同体积分数的纳米保护液润滑油,并系统考察其分散稳定性、摩擦学性能及理化性质.实验结果表明:当PTFE保护液体积分数为 2%时,纳米聚四氟乙烯能在基础油中保持极高的分散稳定性;在1kN载荷下,润滑油的摩擦系数降低22.5%,油膜破裂时间缩短,极压性能显著提升.低温(20℃)时,PTFE保护液的添加使润滑油的粘度提高26.09%,高温(80℃)时粘度变化微小,表明其宽温域适用性;酸值与铜片腐蚀等级(1b→1a)的改善证实其抗氧化与抗腐蚀能力增强;红外光谱分析显示,PTFE保护液的添加未改变基础油化学结构.现场实验测试结果表明,PTFE保护液的添加使单位产量页岩气电能消耗降低了13.25%.

摘要：针对带钢精整机组下卷取收尾过程中出现的弯曲、褶皱等问题,提出了一种优化方法.该方法在不增加设备设计和制造成本的前提下,通过调整设备动作顺序和优化压辊辊形,有效解决了传统方法中存在的缺陷.同时,采用作图法和软件拟合建立了带钢收尾长度与钢卷直径之间的准确函数关系,实现了精整机组下卷取收尾时对带尾位置的精确控制.研究结果已成功应用于工程实际,收尾定位成功率达到100%,显著提高了带钢质量和成材率.

摘要：针对钢铁行业上卷小车电液位置伺服系统的高精度控制需求,提出了一种滑模控制与线性扩张状态观测器(LESO)的复合控制策略,来解决PID控制器在非线性、多工况下控制精度不足的问题.通过建立阀控缸数学模型,设计滑模控制和线性扩张状态观测器来实时估计系统扰动及状态变量.结果表明,滑模+LESO控制策略在10～30t钢卷重量及500～1 200 mm目标位移的多工况下,控制精度随负载和位移的增大而降低,但实际位移的绝对偏差低于0.003,能有效抑制抖振并适应复杂工况,控制效果显著优于PID控制,具有更强的鲁棒性.

摘要：针对某钢管公司张力减径机组生产T22 钢Φ73 mm×5 mm薄壁管时因过充满缺陷而导致的"青线"和外折缺陷,基于现有装备条件,运用Simufact软件对 18 机架张减过程进行数值模拟,分析轧件金属流动、温度分布、应力/应变、壁厚分布及孔型充满状态.模拟发现,薄壁管张减过程中R8～R14 工作机架变形区内金属与轧辊辊缝接触,导致孔型过充满.通过优化孔型宽度与局部曲线曲率,设计出多边形孔型结构,以解决孔型过充满问题并保证成品壁厚精度,并验证其对Φ73 mm×13 mm厚壁管张减过程的通用性.结果表明:采用孔型优化方案进行薄壁管张减过程中未出现孔型过充满,且纵向平均壁厚不均度较原方案下降 0.75%;厚壁管横向壁厚不均度 2.83%,较原方案降低0.47 个百分点,内六方度P值仅增加4.85%,表明优化方案可有效减轻钢管"青线"和外折缺陷,具有良好的工程应用价值.

摘要：提梁是挖掘机提升钢丝绳和铲斗之间的关键传力构件,改善提梁的刚度、强度及寿命对提高挖掘机的运行可靠性具有重要意义.针对目前广泛使用的铸造提梁存在耳板根部易断裂等问题,设计了一种焊接式箱型提梁结构,采用有限元分析校核了其刚度和强度.建立了焊接式提梁的参数化模型,将提梁关键部位的板厚作为设计变量,以提梁的自重、刚度、强度最小为优化目标,采用第二代非劣排序遗传算法进行多目标参数优化,优化后提梁在自重降低的同时,刚度和强度分别提高了1.24％和 9.80％.

摘要：针对六机架冷连轧机组生产超高强钢过程中存在的工艺润滑与冷却能力不足问题,从乳化液参数调控机理与多目标协同优化角度展开系统性研究.提出一种基于机理建模与智能优化相结合的工艺润滑制度动态调控方法.首先构建了润滑油膜厚度预测模型.该模型综合考虑浓度、温度、流量参数对基油动力粘度的非线性影响,定量表征工艺参数与摩擦系数的映射关系,揭示油膜厚度随轧制载荷与流速变化的临界过渡机制.为解决六机架机组工艺参数优化中多变量和强耦合问题,引入粒子群优化(PSO)算法进行全局寻优.经工业验证,优化后的工艺润滑制度显著改善了带钢上下表面润滑状态一致性,有效抑制了关键机架的热滑伤与打滑现象.乳化液系统的冷却能力得到系统性释放,轧制温升与板形波动显著降低,为超高强钢薄规格产品的稳定生产提供了技术支撑.

摘要：本研究运用多色光源交叉3D成像系统装置、360°多相机点云拼接技术、实时动态补偿技术,建立H型钢高精度测量和可视化在线轮廓及表面质量检测系统.提出基于2D+3D多维信息融合的表面缺陷图像处理方法,将3D深度信息附着在2D灰度图像上,解决传统机器视觉方法只能定性检测不能深度检测的问题,实现"定性"+"定量"检测,缺陷检出率100％.通过小样本数据增强方法、分类优先网络方法,解决特征提取信息不够、数据样本不够等问题,保证H型钢关键缺陷识别率和通用缺陷识别率.有效解决了各规格型钢产品外观尺寸和表面缺陷检测问题,保证了检验准确率的同时,减轻了工人的劳动强度.

摘要：带钢在轧制生产过程中,由于生产技术、工艺和生产环境等因素的影响,极易导致带钢表面出现缺陷,如裂纹、杂质、斑点、划痕以及氧化物的压入等.为了提高带钢表面缺陷检测的效率和准确性,针对传统的Prewitt边缘检测算子存在的边缘精度不高等缺点,提出了一种改进的Prewitt算子带钢表面缺陷算法.该算法首先基于USM算法对缺陷图像进行对比度增强,而后使用双边滤波算法对缺陷图像进行滤波去噪,然后用改进的四方向Prewitt算子检测缺陷图像边缘,并用阈值法将图像进行二值化处理,而后使用边缘细化算法得到最终的检测图像.经实验证明,该算法能够有效地提取缺陷边缘信息.

摘要：针对转炉大型化和冶炼节奏加快的需求,中国重型机械研究院股份公司成功研制了大直径煤气干法圆筒型电除尘器,用于大型转炉一次烟气的净化与回收.该电除尘器采用耐爆燃柱塞流式结构,结合多项关键技术,包括气流分布装置的数值模拟化设计、优化的极板与极线配置(ZT24阳极板与升级版B8、V15阴极线)、新型刮灰装置、改进的阴极振打系统以及高效的变抗全直流高压电源.工程应用表明,该设备能够实现烟气含尘浓度稳定低于10 mg/Nm3的超低排放目标,并满足长期安全稳定运行的要求.目前,直径13.5 m的圆筒型电除尘器已在多个大型转炉项目中成功应用,显著提升了除尘效率和系统可靠性.

摘要：将整体模具划分为多个子模具的断续局部加载成形为大型航空航天模锻件省力整体成形提供了一条可行的途径,然而缺乏相匹配的成形装备,限制了该工艺的推广应用.通过设计10 t级多道次局部加载成形装置的结构方案,可提供10 t成形载荷和2 t约束载荷,实现20 t成形能力.对其机械本体整体结构的刚度、强度和模态进行有限元分析,结果表明关键零部件满足设计负载使用要求,激励源的工作频率避开整体结构的固有模态频率.在此基础上,搭建了实验室物理样机.相关研究为后续大吨位样机和工业用局部加载成形设备的设计与研究提供了基础.

摘要：针对传统卷焊工艺制造车载液化天然气(LNG)气瓶存在焊缝质量差、工序繁杂等问题,提出一种对轮主动强力旋压成形新工艺,并设计专用全电伺服旋压设备.通过分析LNG气瓶筒体减薄与封头成形的工艺需求,确立设备最大径向力300 kN、加工范围600～800 mm等技术参数.采用立式结构布局,创新设计内外旋轮独立径向/轴向进给系统,其中主轴转盘由三组伺服电机协同驱动,外旋轮组件采用双锥面旋轮与轴向丝杠传动,内旋轮通过蜗轮蜗杆与楔块机构实现精密进给.基于有限元分析对设备关键部件进行校核,结果表明:机架最大等效应力64.58 MPa,变形量0.174 mm,六阶模态频率(8.42～30.48 Hz)远离工作频率1.33 Hz;内旋轮支架最大应力192.21 MPa,径向变形0.31mm,均满足结构钢材料强度要求.设备集成筒体减薄与封头成形功能,通过旋轮主动旋转与工件回转的协同控制,实现了 LNG气瓶无焊缝整体成形,为新能源燃料储运装备制造提供了创新解决方案.

摘要：高棒产线在高速轧制过程中,钢材温度控制的稳定性对最终产品性能具有决定性影响.针对高棒热区温控系统中动态响应慢、扰动影响大、测温精度有限的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波、PID控制与粒子群优化(PSO)相结合的优化控制方法.首先,将钢材温度变化过程建模为二阶热惯性系统,并在输出端引入外部扰动与测量噪声,以模拟真实工况;其次,设计卡尔曼滤波器用于噪声滤除与状态估计,提高反馈精度;并在此基础上,通过PSO算法对PID控制器的比例、积分、微分参数进行全局优化,构建闭环控制系统,实现温度精准调节与干扰抑制.通过Simulink仿真验证,该控制结构有效降低了稳态误差与超调量,提高了系统对外部扰动的鲁棒性与响应速度,为高棒产线智能温控系统的优化控制提供了理论支持与工程参考.

摘要：冷轧板带表面缺陷检测是保障工业生产质量的重要环节,基于深度学习的缺陷检测方法在板带表面缺陷检测领域被广泛应用,但仍然面临小尺寸缺陷漏检、类别不平衡及超高分辨率图像处理效率低等难点.为解决这些问题,提出一种基于多尺度特征融合与注意力优化的改进型多任务分割网络(MFAFMSNet).以残差网络为编码器基础,构建多空洞率的空间金字塔模块,通过多级空洞卷积融合跨尺度上下文信息;在解码过程中嵌入多尺度与压缩——激励通道注意力机制,动态分配特征通道权重,加强小缺陷的检测能力;建立多类缺陷分类辅助任务,通过多任务模型框架提升模型类间缺陷辨识能力;设计动态加权混合损失函数,结合Dice损失与Focal损失的互补优势,引入自适应阶段性权重调整策略以缓解类别不平衡问题.此外,构建了一个冷轧板带表面缺陷分割数据集,在该数据集上进行的实验结果表明,模型的mIoU与Dice系数较基准分别高5.9％和5.8％,并与主流模型相比性能达到最优.