[發明專利]一種基于大數據與工況相結合的圓盤剪刀片壽命預測方法

有效

• 申請號: 202010107255.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN113290286B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 范群;王勁;王輝;吳瓊;姚利松
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23D33/00
• 分類號: B23D33/00;B23Q17/09
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 洪玲

1.一種基于大數據與工況相結合的圓盤剪刀片壽命預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采集圓盤剪相關生產數據，所述相關生產數據包括：刀片初始硬度H_j、帶鋼厚度h_ij、帶鋼強度T_ij、剪切速度V_ij、剪切公里數L_ij，

其中，j為任意一次服役序號，1≤j≤m，m為有效范圍內同種材質刀片的服役總次數；

i為任意一卷帶鋼序號，1≤i≤n_j，n_j為第j次刀片服役期間內所剪切帶鋼總卷數；

2)測量并輸入第j次刀片下機實際總磨損量W_sj：

設新刀片的半徑為R、厚度為D、質量為M，則其密度為：

分別測量第j次刀片上機前和下機后的刀片質量，并計算第j次刀片上機前和下機后的刀片質量的差值ΔM_j，

則刀片第j次服役周期內的總磨損量為：

3)給出刀片理論總磨損量W_lj與相關生產數據間的函數關系式：

式中，ξ為與刀片材料特性相關的常數，a為帶鋼厚度影響指數，b為帶鋼強度影響指數，c為剪切速度影響指數，d為剪切公里數影響系數；

4)認為刀片實際總磨損量W_sj與刀片理論總磨損量W_lj相等，即：

W_sj＝W_lj；

5)利用服役總次數內所有圓盤剪生產數據回歸得到a、b、c、d的值；

6)計算刀刃鈍化程度最大允許值W_max：

式中，β_j為根據第j次下機刀片的實際狀態和刀片服役周期內帶鋼邊部剪切質量進行綜合判定的修正系數；

7)采集新刀片服役期間待生產帶鋼的相關數據，所述相關數據包括前i卷待生產帶鋼厚度h_i、帶鋼強度T_i、剪切速度V_i、帶鋼長度L_i、新刀片起始硬度H；

8)得到當前生產工況下刀刃鈍化程度W的表達式：

9)計算刀片壽命因子λ：

10)判斷不等式λ≤1是否成立，若成立，則繼續使用該刀片，并重復到步驟7)；若不成立，則說明已到刀片壽命，通過系統發出刀片使用壽命預警信號，提醒操作工及時更換刀片。

2.如權利要求1所述的基于大數據與工況相結合的圓盤剪刀片壽命預測方法，其特征在于：所述步驟6)中，根據第j次下機刀片的實際狀態和刀片服役周期內帶鋼邊部剪切質量進行綜合判定的修正系數β_j為：

β_j(e_j,f_j)＝ε₁e_j+ε₂f_j

其中，第j次下機刀片狀態評分記作e_j，0.5e_j1.5，下機刀片狀態越好評分越高；刀片服役周期內帶鋼邊部剪切質量評分記作f_j，0.5f_j1，帶鋼邊部剪切質量越好評分越高；

ε₁為刀片下機狀態評分加權系數，0ε₁1；ε₂為刀片服役周期內帶鋼邊部剪切質量評分加權系數，0ε₁1，且ε₁+ε₂＝1。

3.如權利要求1所述的基于大數據與工況相結合的圓盤剪刀片壽命預測方法，其特征在于：所述步驟10)中，若需要更多的數據樣本，則重復到步驟2)-10)。