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大型模锻压机同步控制技术研究

锻压技术 2011年第3期36卷 62-66页

作者：于革刚吴定安吴进军王德成机械科学研究总院北京100044 无锡埃地尔液压研究所江苏无锡214187

新型模锻压机的控制方法改变了导柱受力的传统结构,依靠压下油缸的同步控制方法使得压机承受锻造偏载产生的倾覆力矩,因此需要保持锻造过程中锻造偏载始终处于压机能力的可控范围内。由于大于三油缸的多缸压机中位置同步需要增加力均衡... 详细信息

新型模锻压机的控制方法改变了导柱受力的传统结构,依靠压下油缸的同步控制方法使得压机承受锻造偏载产生的倾覆力矩,因此需要保持锻造过程中锻造偏载始终处于压机能力的可控范围内。由于大于三油缸的多缸压机中位置同步需要增加力均衡条件,对不同的力均衡条件下压机偏载的控制能力进行了分析。根据锻件的不同选择适合的力均衡控制条件,并设计出图形显示的工控界面,实时提示操作者避免倾覆力矩超载的危险。

关键词：模锻件大型模锻压机同步控制

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大型模锻压机电气液压控制系统研究

液压与气动 2012年第11期36卷 50-53页

作者：吴进军于革刚王德成吴定安机械科学研究总院北京100044 无锡埃地尔液压研究所江苏无锡214187

大型模锻压机采用二次增压方式,满足压力需求的同时又可以节能。根据大型模锻压机所采用三级分布式网络控制系统的设计方案,分析其硬件的结构与功能以及软件的应用与特点。通过高性能电气系统结构结合功能强大的液压系统实现了精确的位... 详细信息

大型模锻压机采用二次增压方式,满足压力需求的同时又可以节能。根据大型模锻压机所采用三级分布式网络控制系统的设计方案,分析其硬件的结构与功能以及软件的应用与特点。通过高性能电气系统结构结合功能强大的液压系统实现了精确的位置、压力闭环控制,包括主动闭环控制和被动闭环控制;确保了大型模锻压机在大载荷、大压力工况下,能够准确而迅速的克服偏心载荷的影响,实现大型锻件的精确、高性能压制。在整个锻造过程中,电气与液压控制系统密切配合,保障了锻造加工工艺的同时,提高了模锻效率、安全可靠性及整机的节能。

关键词：大型模锻压机电气系统液压系统位置闭环控制

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大型模锻压机实验平台压力控制系统开发

大型模锻压机实验平台压力控制系统开发

作者：刘豪重庆大学

学位级别：硕士

大型模锻液压机作为生产大型军事装备和其他大型装备所必须的基础设备，备受世界各国的重视。我国也组织了多方对其压制理论及其控制方案进行深入的研究。由于大型模锻压机吨位很高且研究工作较为复杂，所以先利用相似机构的小吨位实验... 详细信息

大型模锻液压机作为生产大型军事装备和其他大型装备所必须的基础设备，备受世界各国的重视。我国也组织了多方对其压制理论及其控制方案进行深入的研究。由于大型模锻压机吨位很高且研究工作较为复杂，所以先利用相似机构的小吨位实验平台对大型模锻压机进行类比研究十分必要。本文介绍了大型模锻压机实验平台的工作流程、技术要求。并确定了该实验平台以PLC为控制核心，利用新型液压控制器HNC实现高精度控制的整体控制方案。本文对该平台的电气控制系统的软件和硬件两个部分分别进行了介绍，同时对HNC的软件系统和实验所用模块进行了分析，并针对HNC内部不同的压力控制方法和策略进行了说明和实际运用。对系统的参数设置和模块选择作了具体的分析和介绍。并对所确定的控制方案进行了实际实验。文中构建了实验平台的主控制模型并使用MATLAB软件中进行仿真分析，进而确定各种参数的理论取值范围，为后文的控制实验起到了一定的指导作用。目前实验平台已经进行了安装、调试及试运行，并做了多种实验，获得大量实验数据，通过对数据的归纳分析，为同类型设备的设计和制造提供依据。

关键词：大型模锻压机压力控制实验平台 PLC HNC

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大型模锻压机控制系统故障诊断与容错研究

大型模锻压机控制系统故障诊断与容错研究

作者：张艳重庆大学

学位级别：硕士

大型模锻压机是关系国家安全、经济发展的战略性设备。大型锻件制造技术对提高我国大型装备制造能力和水平，保证国民经济各行业高速、健康发展和国防建设具有至关重要的作用。同时，对于提高我国制造业的竞争力，加速我国成为世界制造... 详细信息

大型模锻压机是关系国家安全、经济发展的战略性设备。大型锻件制造技术对提高我国大型装备制造能力和水平，保证国民经济各行业高速、健康发展和国防建设具有至关重要的作用。同时，对于提高我国制造业的竞争力，加速我国成为世界制造业强国也具有至关重要的意义。为了提高控制系统的安全性和可靠性，保证压机平稳的运行，对大型模锻压机故障诊断和容错控制的研究具有重大的现实意义，特别是要使系统能够带故障运行，并且尽量避免重大事故。本文在应用其它子项研究成果的基础上，主要研究故障诊断与容错控制系统硬件及软件，提出了一种新型的融合故障树和人工智能神经网络的故障诊断方法，该方法通过建立故障树，从简化的故障树提取神经网络的训练样本，进而将训练好的神经网络用于故障诊断，文章最后通过Matlab对该方法建立的神经网络进行测试仿真。同时，系统还需结合基于PLC的故障诊断方法，在实际应用中希望可以根据情况酌情诊断。在实时故障监测诊断的基础上，需要对系统关键环节进行冗余设计以保证系统运行的可靠性。本文综合硬件冗余和软件冗余，建立以西门子S7-400H为核心的容错控制系统，主要包括双CPU、通讯冗余、I/O冗余等，并据此对主要冗余硬件构成进行分析。软件冗余方面主要研究三模表决器在PLC系统中的设计应用，并对系统中传感器设置、数据采集处理进行分析研究。对于大型模锻压机这样巨型系统的设计和分析，需要多方面的共同努力，作为其中一部分，本文旨在通过上述研究对大型模锻压机的研究提供了理论基础与实践基础。

关键词：大型模锻压机故障诊断容错控制系统 PLC

大型模锻压机电控系统框架研究及实验平台的开发和设计

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大型模锻压机电控系统框架研究及实验平台的开发和设计

作者：吴建曲重庆大学

学位级别：硕士

大型模锻液压机主要用于各种低塑性的高强钢、耐热钢以及碳素钢和低合金等黑色金属模锻件,也用于轻金属及其合金、镍基和铁基等高温合金的大型模锻件的生产。是生产航空、舰船、航天、兵器、电力、核工业大型模锻件,发展大型军事装备和... 详细信息

大型模锻液压机主要用于各种低塑性的高强钢、耐热钢以及碳素钢和低合金等黑色金属模锻件,也用于轻金属及其合金、镍基和铁基等高温合金的大型模锻件的生产。是生产航空、舰船、航天、兵器、电力、核工业大型模锻件,发展大型军事装备和其他大型装备必须的基础设备。目前世界上主要发达国家均对大型模锻压机压制理论及控制方案有着深入的研究与应用。本文分析了大型模锻压机的工作流程、技术要求和技术难点,确定了软硬件结合,利用虚拟轴为基础,PLC控制系统进行随动,对系统故障进行预判和处理的容错系统等集成的整体控制方案。电气系统控制方案集成软件和硬件部分,硬件系统主要有PLC,工业触摸屏、运动控制器和各种传感器组成。系统通讯采用成熟的SIEMENS公司的PROFIBUS总线进行通讯协调。文中完成了电气系统控制框图及部分控制电气原理图,PLC输入输出图。软件部分包括对关键技术四角调平方案的分析和流程控制策略及由此提出的控制模型。对故障诊断及分析也有部分的涉及。实验台作为一个检验大型模锻压机的实验平台,在本文中占据了很重要的位置,对大压机关键技术及核心问题采用分解、建模和模拟工况等方案用实验进行检验,为大压机的开发和研究无疑提供了很好的检验平台。对于大型模锻压机这样巨型系统的设计和分析,需要多方面的共同努力,作为其中一部分,本文尝试从模拟实验台的设计与分析对该系统的研究提供一定的帮助。通过实验台的建立与实验方案的实施,对大型模锻压机的研究提供了理论基础与实践基础。

关键词：大型模锻压机实验平台机电液集成系统

二氧化碳灭火系统在大型模锻压机安全设施中的应用

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锻压技术 2015年第12期40卷 77-81页

作者：江涛汪映兴赖波中国第二重型机械集团公司四川德阳618000 威特龙消防安全集团股份公司四川成都611731 四川省工业消防安全工程技术研究中心四川成都611823

介绍了我国大型模锻液压机建设现状及火灾危险，并针对其火灾危险性提出了采用定压贮存式高压二氧化碳灭火系统的保护方案。对中国第二重型机械集团公司80000t大型模锻压机的消防保护案例进行分析与灭火方案设计，确定了采用定压贮存式... 详细信息

介绍了我国大型模锻液压机建设现状及火灾危险，并针对其火灾危险性提出了采用定压贮存式高压二氧化碳灭火系统的保护方案。对中国第二重型机械集团公司80000t大型模锻压机的消防保护案例进行分析与灭火方案设计，确定了采用定压贮存式高压二氧化碳灭火系统能够解决地下大空间、复杂环境、超长距离输送等消防保护难题，各项性能指标均能满足模锻压机领域高温、易燃、易蔓延、油渍污染等特殊环境灭火要求。灭火系统试验表明，定压贮存式高压二氧化碳灭火系统具有灭火迅速、灭火后不污损被保护物、灭火剂价格低廉等特性，具有在大型模锻压机领域推广的实际应用价值。

关键词：定压贮存二氧化碳大型模锻压机安全设施

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装配间隙对大型模锻压机结构刚度的影响

现代制造工程 2012年第5期 5-7页

作者：湛利华王芳芳黄明辉中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

为了便于装配,在大型机械装备的安装中往往需要预留一定的间隙,根据大型模锻压机的几何特征和受载情况,利用有限元分析软件***对模锻压机在不同工况和不同装配间隙下的结构刚度进行模拟分析,探讨了装配间隙对模锻压机结构刚度的影响,并... 详细信息

为了便于装配,在大型机械装备的安装中往往需要预留一定的间隙,根据大型模锻压机的几何特征和受载情况,利用有限元分析软件***对模锻压机在不同工况和不同装配间隙下的结构刚度进行模拟分析,探讨了装配间隙对模锻压机结构刚度的影响,并给出降低安装难度的合理间隙值范围。

关键词：大型模锻压机装配间隙数值分析结构刚度

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大型模锻装备锻造过程建模与运行分析

机械工程学报 2015年第18期51卷 26-33页

作者：雷杰邹玮陆新江黄明辉中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

大型模锻装备极低速稳定运行是制造高性能复杂整体锻件的一大关键。但复杂的非线性摩擦力、液压力与锻件变形力致使大型模锻装备在极低速运行时极易出现速度振荡甚至爬行,难以实现模锻压机极低速稳定运行控制。针对该问题,建立复杂锻造... 详细信息

大型模锻装备极低速稳定运行是制造高性能复杂整体锻件的一大关键。但复杂的非线性摩擦力、液压力与锻件变形力致使大型模锻装备在极低速运行时极易出现速度振荡甚至爬行,难以实现模锻压机极低速稳定运行控制。针对该问题,建立复杂锻造过程的非线性模型,提出基于非线性振动分析理论的模锻压机速度求解方法,实现了模锻压机速度的近似求解。在此基础上,推导大型模锻装备极低速运行规律,揭示极低速稳定运行、振荡与爬行条件。通过对模锻压机复杂锻造过程进行仿真与试验,结果表明了速度模型与运行条件的正确性与精确性,为大型模锻压机极低速稳定运行控制提供了理论基础。

关键词：大型模锻压机低速摩擦速度振荡爬行

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1600MN模锻液压机本体服役性能分析

1600MN模锻液压机本体服役性能分析

作者：汤文瑞燕山大学

学位级别：硕士

随着我国钢铁和核电行业的发展,对于大型轧辊和核电封头的需求快速增加。受液压机成形力的限制大型轧辊一般采用自由锻方式制造,存在生产效率较低,尺寸精度较差的问题,在大压力液压机上采用模锻方式生产能够有效解决以上问题;核电封头... 详细信息

随着我国钢铁和核电行业的发展,对于大型轧辊和核电封头的需求快速增加。受液压机成形力的限制大型轧辊一般采用自由锻方式制造,存在生产效率较低,尺寸精度较差的问题,在大压力液压机上采用模锻方式生产能够有效解决以上问题;核电封头属于大尺寸异形锻件对压机成形力同样有很高要求,为了满足制造大型轧辊和核电封头所需的成形力,1600MN模锻液压机应运而生。如何确保压机可靠地运行是设计阶段的重要问题,压机本体结构是整个压机的承力部分,保证其在工作中不出现破坏是压机安全运行的基础,对其进行强度、刚度分析和疲劳寿命预测具有重要意义。本文以1600MN模锻液压机为研究对象,采用数值仿真的方法对1600MN模锻液压机本体结构进行静力学分析。建立了1600MN模锻液压机本体结构的真三维全接触分析有限元模型,分别对本体结构在1800MN中心载荷工况、1600MN前后偏载工况和1600MN左右偏载工况下压机本体结构刚度和强度进行计算分析,得到了压机本体在不同载荷工况下的整体变形情况,及各主要承载部件的应力分布情况,揭示了结构中的局部高应力区位置。由静力学分析结果可知,1600MN模锻液压机本体结构的强度和刚度符合设计要求。本文对1600MN模锻液压机活动横梁处于最高位形态下的本体结构进行了模态分析,得到了结构的前10阶固有频率和相应振型,计算表明在此形态下压机本体结构的基频为0.812Hz,远高于压机的正常工作频率,压机本体结构在运行中不会产生共振。计算了压机在不同方向7.9级地震载荷作用下的动力学响应,结果表明,在地震过程中压机各主要承载部件的应力水平始终处于弹性范围,压机的横向晃动不至于使压机倾覆。本文制备了1600MN模锻液压机本体结构中关键构件O形板框用材20Mn Mo Nb的疲劳试验试件,通过不同应力水平的疲劳试验,测定了该材料的S-N曲线。利用静力学分析结果结合疲劳寿命预测理论,使用疲劳寿命分析有限元软件,对压机的关键零部件在最大载荷工况下的疲劳寿命进行分析,得出各部件的寿命均大于10,可以认为压机在规定使用年限内不会发生疲劳破坏。

关键词：大型模锻压机本体结构静动力学分析疲劳寿命分析 S-N曲线测定