一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置，包括主箱体以及计算机控制中心，所述主箱体一侧安装有基于训练过后的BP神经网络的计算机控制中心，其特征在于：所述主箱体中部安装有支撑辊，所述支撑辊一端设有轴承，所述计算机控制中心一侧设置有减速器，所述减速器一侧设置有驱动电机，所述主箱体上端设有进水管，所述进水管一侧设有扇形喷嘴，喷嘴可以伸缩角度改变喷嘴大小从而改变喷水量，所述扇形喷嘴一端设有雾化喷嘴总开关，所述主箱体上端安装有温度采集设备，在不影响锻件性能的前提下，使雾冷阶段避开高温雾冷容易形成异常组织影响机加工性能的缺陷，使得锻件质量大大提高，并且结构简单、使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置
本专利技术涉及锻压件锻后控制冷却
，特别涉及一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置。
技术介绍
中小型轧辊（1~10t）等圆柱形锻件工序繁多，锻件质量很难掌控，对每一个生产环节都应科学合理的控制其生产工艺，轧辊等圆柱形锻件锻后冷却方式主要有雾冷、风冷或者空冷至室温。对于锻件的终锻温度高于850℃情况下，要求采取适当的冷却方法，对于不同直径的轧辊等圆柱形锻件，要制定不同的冷却工艺，以保证产品锻后冷却质量。以轧辊为例，目前企业只有部分直径轧辊生产冷却工艺，对于现有直径之外的轧辊冷却工艺的制定没有合适的参考标准，对轧辊锻后冷却的质量不能保证，影响企业的生产效率和产品质量的合格率。因此，专利技术一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置，来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，以轧辊为例，本专利技术提供如下技术方案：一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置，包括主箱体以及计算机控制中心，所述主箱体一侧安装有基于BP神经网络算法的计算机控制中心，其特征在于：所述主箱体中部安装有支撑辊，所述支撑辊一端设有轴承，所述计算机控制中心一侧设置有减速器，所述减速器一侧设置有驱动电机，所述主箱体上端设有进水管，所述进水管一侧设有扇形喷嘴，所述扇形喷嘴一端设有雾化喷嘴总开关，所述主箱体上端安装有温度采集设备。优选的，所述支撑辊、驱动电机、轴承和减速器通过链条链接，支撑辊在驱动电机的传动下做逆时针或顺时针转动，同时带动锻件做顺时针或逆时针转动。优选的，所述进水管一端固定连接储水池。优选的，所述计算机控制中心无线连接温度采集设备，可以预测出特定材质轧辊芯部组织及冷却喷水速度裕度。优选的，所述温度采集设备在雾冷从开始到结束检测锻件温度。本专利技术的技术效果和优点：本专利技术通过设置有驱动电机、减速器、计算机控制中心、雾化喷嘴总开关、温度采集设备、进水管、扇形喷嘴、主箱体、支撑辊、轴承以及链条，将BP神经网络模型运用到传统加工中，通过输入轧辊材质、温度和直径等参数来寻找满足各目标的最佳雾冷工艺。通过训练后的三层BP神经网络模型对任意直径轧辊锻件雾冷后各项指标进行预测，在计算机控制中心接收到锻件温度及锻件直径等相关参数就能预测出锻件芯部组织，同时给出较为合理的喷水速度，使轧辊锻后雾冷工艺容错率提高，同时增加了对锻件雾冷开始和结束时的温度检测，在不影响锻件性能的前提下，使雾冷阶段避开高温雾冷容易形成异常组织影响机加工性能的缺陷，使得锻件质量大大提高，并且结构简单、使用方便。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的主视图。图3为本专利技术的三层BP神经网络预测示意图。图中：1驱动电机、2减速器、3计算机控制中心、4雾化喷嘴总开关、5温度采集设备、6进水管、7扇形喷嘴、8主箱体、9支撑辊、10轴承、11链条。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了如图所示的一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置，包括主箱体8以及计算机控制中心3，所述主箱体8一侧安装有计算机控制中心3，其特征在于：所述主箱体8中部安装有支撑辊9，所述支撑辊9一端设有轴承10，所述计算机控制中心3一侧设置有减速器2，所述减速器2一侧设置有驱动电机1，所述主箱体8上端设有进水管6，所述进水管6一侧设有扇形喷嘴7，所述扇形喷嘴7一端设有雾化喷嘴总开关4，所述主箱体8上端安装有温度采集设备5。进一步的，在上述技术方案中，所述支撑辊9、驱动电机1、轴承10和减速器2通过链条11链接；进一步的，在上述技术方案中，所述进水管6一端固定连接储水池；进一步的，在上述技术方案中，所述计算机控制中心3无线连接温度采集设备5；进一步的，在上述技术方案中，所述5在雾冷开始和结束之时检测锻件温度。需要说明的是本专利技术一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置，以MC5冷轧辊锻件为例：步骤一，将锻造后的MC5冷轧辊锻件放置本专利技术装置的支承辊9上空冷；步骤二，使用主箱体8上的温度检测仪5对步骤一的MC5冷轧辊空冷的过程进行监测；步骤三，通过计算机控制中心3接收到的信息，预测MC5冷轧辊雾冷容易形成组织缺陷的温度裕度等其他指标，对其空冷过程进行控制，将步骤二的MC5冷轧辊锻件降至500±20°C；步骤四，启动电机1，使支承辊9转动的同时带动MC5冷轧辊锻件转动；步骤五，打开雾化喷嘴总开关4，通过步骤三中预测出的喷水速度，对MC5冷轧辊锻件雾冷过程进行控制；步骤六，按照技术要求，通过计算机控制中心3对雾冷终了温度进行预测，将步骤五的MC5冷轧辊锻件雾冷至200±20°C；步骤七，将步骤六喷雾冷却后的MC5冷轧辊锻件取出装筐空冷至室温；步骤八，对冷却后的MC5冷轧辊进行质量检验。其中，根据三层BP神经网络模型预测结果，步骤三中将MC5冷轧辊锻件降至500±20°C再雾冷，是为了防止在高温阶段雾冷时MC5冷轧辊锻件表面产生马氏体或贝氏体等异常组织缺陷，不利于后续机加工的问题。步骤四至步骤六将MC5冷轧辊锻件在500±20°C~200±20°C雾冷，是为了减少网状碳化物的形成，消除组织应力，细化组织，改善机加工性能，方便MC5冷轧辊锻件后续热处理工艺的设定。需要说明的是：BP网络采用输入层，隐含层，输出层各一个，上下层之间实现全连接，即下一层的每个神经元与上一层的每个神经元实现全连接，而每层神经元之间并无连接，具体为输入层的轧辊材质、直径、温度之间无连接，隐含层与输入层每个神经元均有连接，输出层的喷水速度、芯部组织、硬度之间无连接，与隐含层的每个神经元均有连接，通过模拟或者具体物理实验得到的数据建立数据库，如输入数据轧辊材质、直径、温度和对应的输出数据硬度、喷水速度、芯部组织等，利用建立的数据库对算法进行N次训练。将输入数据提供给训练过后的算法的网络后，神经元的激活函数值从输入层经过中间隐含层依次向输出层传播，输出层各神经元计算后获得网络的输入响应，得到相应的输出数据。再接着按照减小网络实际输出与目标输出之间误差的方向来调整网络权值，从输出层经过中间隐含层逐层修正各连接权值，最后返回输入层。算法通过连续不断地在相对于误差函数梯度下降的方向上调整网络权值和闭值而逐步接近拟合精度目标。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置，包括主箱体（8）以及计算机控制中心（3），所述主箱体（8）一侧安装有计算机控制中心（3），其特征在于：所述主箱体（8）中部安装有支撑辊（9），所述支撑辊（9）一端设有轴承（10），所述计算机控制中心（3）一侧设置有减速器（2），所述减速器（2）一侧设置有驱动电机（1），所述主箱体（8）上端设有进水管（6），所述进水管（6）一侧设有扇形喷嘴（7），所述扇形喷嘴（7）一端设有雾化喷嘴总开关（4），所述主箱体（8）上端安装有温度采集设备（5）。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于BP神经网络的圆柱形锻件喷淋装置，包括主箱体（8）以及计算机控制中心（3），所述主箱体（8）一侧安装有计算机控制中心（3），其特征在于：所述主箱体（8）中部安装有支撑辊（9），所述支撑辊（9）一端设有轴承（10），所述计算机控制中心（3）一侧设置有减速器（2），所述减速器（2）一侧设置有驱动电机（1），所述主箱体（8）上端设有进水管（6），所述进水管（6）一侧设有扇形喷嘴（7），所述扇形喷嘴（7）一端设有雾化喷嘴总开关（4），所述主箱体（8）上端安装有温度采集设备（5）。


2.根据权利要求1所述的一种基于BP神经网络的圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亨，田开国，王玉山，王开坤，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34