电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法

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	电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法
	李建华; 赵正天; 芮执元; 杨建军; 郭俊锋; 冯瑞成; 任丽娜; 雷春丽; 罗德春; 王伟
	2017-07-04
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2017-07-04
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	本发明属于电解铝生产的技术领域。为了解决电解铝连铸生产线关键部件带热铝工作时长计算不准确的问题，本发明提出一种电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，该方法包括(1)检测整机动力电源信号、浇包升起信号、铸造机运行信号、打印字头自动信号等信号，若上述信号均为“ON”的状态，则执行步骤(2)；(2)读取当前变频器的运行频率ω，然后根据以下公式计算浇铸单块铝锭的时间T、带热铝铸模从浇包处运行至铸造机头所需时间Te；(3)计算关键部件带热铝工作时长Twhole。本发明提高了关键部件带热铝工作时长Twhole计算的准确性，使操作人员能够及时更换将要达到使用寿命的关键部件，保证电解铝连铸生产线的长时间不间断运行。
申请日期	2015-04-27
优先权日	2015-04-27
预估到期日	2035-04-27
语种	中文
专利状态	授权
申请号	CN201510203256.7
公开（公告）号	CN104801687B
IPC 分类号	B22D11/16
专利代理人	段君峰 \| 于利晓
代理机构	北京市邦道律师事务所
权利要求	1.一种电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： (1)检测整机动力电源信号、浇包升起信号、铸造机运行信号、冷运机运行信号、码垛机器人运行信号和打印字头自动信号，若上述信号均为“ON”的状态，则执行步骤(2)；若上述信号不均为“ON”的状态，则继续等待，直到所有上述信号均为“ON”的状态，执行步骤(2)； (2)读取驱动铸造机电机运行的变频器的当前运行频率ω，然后根据以下公式计算浇铸单块铝锭的时间T、带热铝铸模从浇包处运行至铸造机头所需时间Te， v = [ ( n max · ω ω m a x ) / k ] · 2 π 60 · R T = h v T e = H v 其中，ωmax为变频器所设置的最大频率，单位：Hz；nmax为变频器所设置的最大频率对应的电机转速，单位：r/min；ω为变频器的当前运行频率，单位：Hz；k为减速机的减速比；R为铸造机主动轮的半径，单位：mm；v为铸造机铸模运行的速度，单位：mm/s；h为铸造机铸模的宽度，单位：mm，H为铸造机的长度，单位：mm； (3)计算关键部件带热铝工作时长Twhole, T w h o l e = ( T r u n + T e ) 3600 其中，Twhole的单位为：小时；Trun为浇铸单块铝锭的时间T的累加；Te为带热铝铸模从浇包处运行至铸造机头所需时间； (4)将关键部件带热铝工作时长Twhole与关键部件的使用寿命进行比较，如果关键部件带热铝工作时长Twhole将要达到关键部件的使用寿命，则对该关键部件进行预警。 2.根据权利要求1所述的电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，所述步骤(1)中，使用电解铝连铸生产线的PLC检测整机动力电源信号、浇包升起信号、铸造机运行信号、冷运机运行信号、码垛机器人运行信号和打印字头自动信号是否为“ON”的状态。 3.根据权利要求1所述的电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，所述步骤(2)中，使用电解铝连铸生产线的PLC读取变频器的当前运行频率ω。 4.根据权利要求3所述的电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，所述PLC读取变频器的当前运行频率ω的步骤为：第一步：PLC检测通信总线通畅标志位是否为“ON”，如果为“ON”，则进行第二步，如果不为“ON”则继续等待，直到通信总线通畅标志位为“ON”，执行第二步；第二步：PLC检测变频器连接信号是否为“ON”，如果为“ON”，则进行第三步，如果不为“ON”则继续等待，直到变频器连接信号为“ON”，执行第三步；第三步：PLC读取变频器的频率存储寄存器的当前值，得到变频器的当前运行频率ω；第四步：PLC存储变频器的当前运行频率ω。 5.根据权利要求4所述的电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，所述通信总线为现场总线。 6.根据权利要求3-5中任一项所述的电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，所述PLC将读取到的信息发送给计算单元，由计算单元计算关键部件带热铝工作时长Twhole。 7.根据权利要求6所述的电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，所述计算单元为计算机。 8.根据权利要求6所述的电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，所述计算单元为嵌入式系统。 9.根据权利要求7所述的电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，其特征在于，对关键部件进行预警的方式为在计算机中将该关键部件的颜色标为红色。
引用专利	CN101275246A;CN102102212A;CN103173791A;CN103451680A;CN103454985A;US4638441A
被引用专利数量	0
简单法律状态	有效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/109364
专题	机电工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	李建华,赵正天,芮执元,等. 电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法[P]. 2017-07-04.

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CN104801687A.PDF（649KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载