热轧工作辊服役状态在线监测与主动再制造时机在线决策方法研究

作     者：宋守许 张宇浩 蔚辰 李想 徐瑞 SONG Shouxu;ZHANG Yuhao;WEI Chen;LI Xiang;XU Rui

作者机构：合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学机械工业绿色设计与制造重点实验室合肥230009 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第60卷第24期

页      面：56-65页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975176) 

主　　题：工作辊 Beta-EMD方法 健康指标 在线监测 再制造时机 

摘      要：轧辊再制造工作具有良好的经济、环境和社会效益,但退役轧辊性能与退役时间不确定性问题影响着轧辊再制造工作的效率与成本。通过热轧制实验模拟实际工业轧制状况中高速钢工作辊性能指标退化,根据不同性能指标对轧辊以及轧制过程的危害程度,构建了包含硬度、磨损量、耐磨性、表面摩擦因数的轧辊状态评估指标集,并提出了贝塔分布-推土机距离方法用于融合轧辊状态评估指标集,构建出具有综合性的轧辊健康状态指标(Healthy indicator,HI)。基于指标HI将轧辊退化过程划分为磨合、稳定退化和迅速劣化三个阶段,基于Ville拐点监测方法确定了热轧工作辊主动再制造时机点。最后,采集不同状态下轧辊表面的涡流信号,提取涡流信号希尔伯特谱的能量和为工作辊退化特征,通过构建退化特征与HI映射模型,实现了高速钢工作辊综合性能退化的在线监测与定量表征,以及主动再制造时机的在线抉择。