一种钢丝绳涂油工艺优化方法及装置

本发明涉及钢丝绳在线润滑维护和快速保养，尤其涉及一种钢丝绳涂油工艺优化方法及装置。

背景技术：

1、特种钢丝绳广泛应用于各种具有高强度和耐磨性要求的工程领域，如航空航天、起重运输、海洋工程等。为了保证特种钢丝绳的正常运行和延长其使用寿命，润滑和防护是至关重要的环节。在钢丝绳的生产和使用过程中，涂油是一个重要的环节。涂油可以有效地保护钢丝绳表面，防止其受到腐蚀和磨损，提高钢丝绳的使用寿命和安全性。然而，现有的涂油控制方法存在一些问题，如涂油不均匀、涂油量过多或过少等，带来了突出的负面影响，包括影响钢丝绳的使用寿命，大幅度提高维护成本，严重污染环境，直接危害操作者身体健康，需要清洁处理及相关费用等不利因素，非常有必要开发研究一种特种钢丝绳涂油工艺优化控制方法。

2、为了解决上述问题，现有的技术方案是采用各种涂油控制方法，如定时定量涂油、压力控制涂油、温度控制涂油等。然而在现有技术中，并没有相应的方法来对钢丝绳涂油过程中的润滑脂的使用情况进行整体的分析，无法为钢丝绳涂油过程工艺规划及工艺改进提供支持，也就不能改善润滑脂的消耗现状，在此背景下，将润滑脂用量和工艺参数优化相结合，在考虑钢丝绳涂油过程中维护成本的基础上，减少润滑脂的用量就显得十分重要了。

3、但现有技术很少涉及到钢丝绳涂油过程润滑脂用量(如润滑脂流量)为目标的钢丝绳涂油工艺优化控制方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种钢丝绳涂油工艺优化方法，用以解决现有技术中不能改善润滑脂的消耗现状的缺陷，实现了钢丝绳涂油工艺规划及工艺改进，在保证涂油质量的情况下减少了润滑脂的消耗。

2、第一方面，本发明提供一种钢丝绳涂油工艺优化方法，包括：设定钢丝绳涂油过程中的涂油工艺参数；以涂油工艺参数的取值范围为约束条件，以润滑脂消耗最少为优化目标，建立涂油工艺优化模型；利用优化算法对所述涂油工艺优化模型进行优化，获得润滑脂消耗最小时的涂油工艺参数，以完成涂油工艺参数的优化。

3、根据本发明提供的一种钢丝绳涂油工艺优化方法，所述涂油工艺参数包括：涂油速度，涂油厚度、润滑脂负载流量和涂油时间；相应地，所述约束条件包括涂油速度约束、涂油厚度约束、润滑脂负载流量约束以及涂油时间约束。

4、根据本发明提供的一种钢丝绳涂油工艺优化方法，所述涂油工艺优化模型的润滑脂消耗量的公式为：

5、

6、所述涂油工艺优化模型的约束条件具体为：

7、

8、其中，c为润滑脂消耗量，单位为升；dw为钢丝绳直径，单位为毫米；v为涂油速度，单位为米每秒；nmin、nmax分别为驱动电机的最低转速和最高转速，单位均为转每分钟；d为驱动轮直径，单位为毫米；d为涂油厚度，dmin、dmax分别表示允许的最小涂油厚度和最大涂油厚度，单位均为毫米；l为润滑脂负载流量，lmin，lmax分别表示油脂喷嘴允许的最小流量和最大流量，单位均为升每分钟；t1为涂油时间，单位为秒；smin、smax分别表示涂油最小距离和涂油最大距离，单位均为米。

9、根据本发明提供的一种钢丝绳涂油工艺优化方法，所述优化算法为混合遗传优化算法。

10、第二方面，本发明还提供一种钢丝绳涂油工艺优化装置，包括：

11、参数设定模块，用于设定钢丝绳涂油过程中的涂油工艺参数；

12、模型建立模块，用于以涂油工艺参数的取值范围为约束条件，以润滑脂消耗最少为优化目标，建立涂油工艺优化模型；

13、参数优化模块，用于利用优化算法对所述涂油工艺优化模型进行优化，获得润滑脂消耗最小时的涂油工艺参数，以完成涂油工艺参数的优化。

14、第三方面，本发明提供一种涂油设备，所述涂油设备在工作过程中利用上述任一项所述钢丝绳涂油工艺优化方法求解出的涂油工艺参数。

15、第四方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述钢丝绳涂油工艺优化方法的步骤。

16、第五方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述钢丝绳涂油工艺优化方法的步骤。

17、本发明针对现有技术中的缺陷提出一种钢丝绳涂油工艺优化控制方法及装置，该方法以涂油工艺参数的取值范围为约束条件，以润滑脂消耗最少为优化目标，建立涂油工艺优化模型为钢丝绳涂油工艺规划及工艺改进提供支持，具有以下有益效果：

18、(1)本发明提供的一种钢丝绳涂油工艺优化控制方法，对涂油过程中工艺参数优化控制，可以有效改善涂油不均匀、涂油量过多或过少等问题，并且最大限度的减少了润滑脂用量的用量，减少了生产成本、提高了生产效率。

19、(2)本发明提供的一种钢丝绳涂油工艺优化控制方法，提出一种涂油工艺优化模型，以润滑脂的消耗量作为优化目标，以涂油速度v，涂油厚度d、润滑脂负载流量l和涂油时间t1为约束条件，求解优化后涂油工艺参数，提高了润滑脂用量分析结果的准确性，为钢丝绳涂油工艺规划及工艺改进提供支持。

技术特征：

1.一种钢丝绳涂油工艺优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钢丝绳涂油工艺优化方法，其特征在于，所述涂油工艺参数包括：涂油速度，涂油厚度、润滑脂负载流量和涂油时间；相应地，所述约束条件包括涂油速度约束、涂油厚度约束、润滑脂负载流量约束以及涂油时间约束。

3.根据权利要求2所述的钢丝绳涂油工艺优化方法，其特征在于，所述涂油工艺优化模型的润滑脂消耗量的公式为：

4.根据权利要求1所述的钢丝绳涂油工艺优化方法，其特征在于，所述优化算法为混合遗传优化算法。

5.一种钢丝绳涂油工艺优化装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的钢丝绳涂油工艺优化装置，其特征在于，所述涂油工艺参数包括：涂油速度，涂油厚度、润滑脂负载流量和涂油时间；相应地，所述约束条件包括涂油速度约束、涂油厚度约束、润滑脂负载流量约束以及涂油时间约束。

7.根据权利要求6所述的钢丝绳涂油工艺优化装置，其特征在于，所述涂油工艺优化模型的润滑脂消耗量的公式为：

8.根据权利要求5所述的钢丝绳涂油工艺优化装置，其特征在于，所述优化算法为混合遗传优化算法。

9.一种涂油设备，其特征在于，所述涂油设备在工作过程中利用如权利要求1至4中任一项所述钢丝绳涂油工艺优化方法求解出的涂油工艺参数。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述权利要求1至4中任一种所述钢丝绳涂油工艺优化方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种钢丝绳涂油工艺优化方法及装置，属于钢丝绳在线润滑维护和快速保养技术领域，所述方法包括：设定钢丝绳涂油过程中的涂油工艺参数；以涂油工艺参数的取值范围为约束条件，以润滑脂消耗最少为优化目标，建立涂油工艺优化模型；利用优化算法对所述涂油工艺优化模型进行优化，获得润滑脂消耗最小时的涂油工艺参数，以完成涂油工艺参数的优化。本发明提供的钢丝绳涂油工艺优化方法及装置，对涂油过程中工艺参数优化控制，可以实现均匀、定量、高效和快速涂油润滑功能，具有可操作性强、稳定性高效率高的优点，在钢丝绳涂油工艺规划及工艺改进方面作出了创造性的改进。

技术研发人员：王悦民,周帆,汤槟晖,龚茹青
受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31