热连轧机耦合振动分析

某1780热连轧机由意大利达涅利公司设计,于2012年4月投产,在轧制薄规格带钢时F1~F3轧机出现严重的振动现象。为了摸清轧机振动的特征和现象,研制了一套适合热连轧机耦合振动的在线监测系统,捕捉到了轧机耦合振动的特征和现象,为解决轧机振动提供了现场实测数据。     

轧制润滑对1420冷连轧机机组自激振动的影响

针对1420冷连轧机组第5架轧机轧制过程中发生的自激振动问题,从理论上分析了轧制润滑与轧机自激振动之间的关系.通过优化轧制润滑工艺参数,抑制了该机组第5架轧机的自激振动,使轧机稳定轧制的临界轧制速度从原来的650 m/min提高到900 m/min以上,解决了困扰该机组生产的一大难题.     

1420冷连轧机组自激振动分析

针对1420冷连轧机组第5架轧机轧制过程中发生的自激振动问题，从理论上研究了轧机的自激振动与轧制工艺参数之间的关系，给出了轧机稳态轧制临界速度的计算公式。通过优化轧制工艺参数使轧机稳态轧制的临界速度从原来的650m／min左右提高到900m／min以上，解决了困扰该机组生产的一大难题。     

传动-压下-带钢耦合激励CSP轧机振动分析

针对CSP轧机在轧制高强薄带钢时出现的强烈振动现象,利用在线监测系统对轧机机电液信号进行跟踪测试,获得了轧机垂扭耦合振动信号特征。在此基础上,探讨传动-压下-带钢耦合激励的轧机振动机制,利用ANSYS有限元方法构建传动-压下-带钢耦合激励谐响应仿真模型,求解在多激励下轧机的谐响应特征,得知F3轧机垂振在42 Hz频率处振动响应最大,与现场测试结果基本吻合。研究结果对提高薄规格带钢轧制生产稳定性具有参考价值,同时指出抑制轧机振动的方向。     

传动-压下-带钢耦合激励CSP轧机振动分析

针对CSP轧机在轧制高强薄带钢时出现的强烈振动现象,利用在线监测系统对轧机机电液信号进行跟踪测试,获得了轧机垂扭耦合振动信号特征。在此基础上,探讨传动-压下-带钢耦合激励的轧机振动机制,利用ANSYS有限元方法构建传动-压下-带钢耦合激励谐响应仿真模型,求解在多激励下轧机的谐响应特征,得知F3轧机垂振在42 Hz频率处振动响应最大,与现场测试结果基本吻合。研究结果对提高薄规格带钢轧制生产稳定性具有参考价值,同时指出抑制轧机振动的方向。     

工艺参数对热轧机振动固有特性影响分析

 某钢厂热连轧生产线F2机架在轧制薄规格产品时发生了强烈的振动现象。为了更好地识别轧机振动的类型,抑制轧机振动,需对轧机系统的固有特性进行全面分析。考虑水平、扭转和垂直系统的振动,并考虑带钢和轧机系统的耦合作用建立热轧机11自由度振动模型,分析轧机系统在无带钢下的固有特性,并分析各阶模态对惯性参数和弹性参数的灵敏度。同时分析带钢和轧机耦合作用下前后张力、入口厚度、出口厚度、摩擦因数、变形抗力等工艺参数对轧机系统固有特性的影响。研究结果表明,带钢和轧机相耦合成一种变结构系统,系统固有特性随着工艺参数的变化而变化,工艺参数主要通过改变第4阶模态和第10阶模态来影响系统固有特性。不同的工艺参数对轧机系统固有特性的影响程度不同,入口厚度影响最为显著,可以通过改变工艺参数来改善系统固有频率。可以为轧机振动类型的识别和振动的抑制提供指导。     

热连轧机耦合振动现象特征研究

某2050热连轧机在轧制高强薄规格带钢时F2和F3轧机出现严重的振动现象。为了摸清轧机振动的特征和现象,研制了一套适合热连轧机耦合振动的在线监测系统,对捕捉的振动信号进行信号时频分析与振动耦合关系分析,通过对同材质同规格、不同材质与规格2种轧钢工况进行分析和轧机振动与成品厚度的关系分析,获得了轧机振动现象及规律,为解决轧机振动提供了大量现场实测数据。     

冷轧板振动痕缺陷原因分析

振动痕一直是影响冷轧产能发挥及成材率稳定的一个主要原因.从产生原理分析,认为主要是轧机机架由于某种原因产生了振动,导致轧制力随之波动,并且影响了轧制变形区,变化的轧制力导致带钢厚度波动,从而产生了振动痕.实际生产中,从工艺、设备、磨削等不同专业角度分析,导致振动痕发生的原因是多方面的,不同原因产生的振动痕缺陷的典型形貌特征是不同的.当缺陷发生时,首先应根据缺陷形貌特征区分产生振动痕的不同原因,再找出振动源,并采取正确措施达到消除振动的目的.     

2160 mm热连轧机组F2精轧机振动机理及测试

针对2160 mm热连轧机组第2架精轧机（F2）在轧制薄规格产品时频繁发生振动的问题,对该轧机开展了综合测试。介绍了振动现象,分析了振动类型。考虑轧制界面动特性,建立了新的轧制界面摩擦力模型,表征了界面的正负阻尼作用。在此基础上,考虑上下辊系不同运动状态构建了轧机扭转和水平方向的耦合振动模型。基于上述模型,模拟了轧机的自激振动,仿真结果表明,轧机振动形式为上下工作辊扭转和水平方向均反向运动,振动频率为扭转一阶固有频率,与现场测试现象相符合。最后分析了轧制工艺参数对轧机自激振动的影响,并提出了相应的可行抑振方案。     

FTSR热连轧机振动测试与动力学仿真研究

建立轧机主传动系统仿真模型,并结合现场测试数据利用MATALAB/Simulink软件对轧机轧制过程进行深入地仿真研究.研究发现:当传动系统存在44.3Hz附近的激振频率和足够能量时,轧机就会出现严重的振动现象.这一结论与实测值基本吻合.     

带钢厚差和硬度偏差对冷连轧机振动影响研究

针对某1550冷连轧机振动问题,首先通过现场综合测试,捕捉到了五机架垂直振动特征;然后通过理论分析建立了带钢厚差和硬度偏差与轧制力波动之间关系;最后利用轧机振动仿真模型求解出带钢厚差和硬度偏差诱发轧机振动机制,从而解释了带钢来料缺陷诱发轧机振动问题,为解决轧机振动问题提供理论依据。     

热连轧机水平振动及其与轧制参数影响关系

 研究了热连轧机轧辊水平振动机制、水平振动与轧制过程参数间的影响关系。考虑间隙、轧辊偏移距和非线性阻尼等影响因素,建立了板带轧机工作辊水平振动非线性动力学模型,同时建立了轧机水平振动与轧制过程参数的关系模型。对某厂热连轧机F2机座进行水平振动测试试验,工作辊水平振动剧烈,中后期振幅达到4.5 g,甩尾时超过5 g,振动优势频率为40和118 Hz;同时对振动过程进行仿真,研究了轧件厚度、轧制速度和张应力参数对水平振动的影响。结果表明：仿真分析水平振动加速度幅值达到4.8 g,对比仿真和实测的振动曲线,可知仿真与实测结果相符;轧件的厚度越薄,对轧辊振动影响越大;轧制速度变化对水平振动影响较大;相比其他因素,张力对轧机水平振动的影响较小。     

CSP轧机振纹振动致振机理研究

对轧机振动性质、致振机理进行了研究,通过对连轧机组中发生振动的F2、F3轧机进行的现场测试和分析发现,轧机振动以水平方向为主,轧辊和轧件上的振纹频率和振动频率相同,并且将最终振纹折算到轧制界面上后其长度与接触弧长相等.这说明振纹与接触弧有直接的联系.提出了CSP轧机的辊面振纹扩展致振机理,即轧机振纹是工作辊初始振纹在轧制过程中逐渐在辊面扩展形成,轧辊表面振纹引起并加剧了轧机的非正常振动.该理论对同类轧机振动抑制具有重要理论和应用价值.     

异步轧制搓轧区几何参数

为研究异步轧制搓轧区的几何参数,根据力平衡方程和秒流量相等的原则,建立了无张力条件下不同变形区组态的中性角和搓轧区比例计算模型,并按中性角取值对不同变形区组态进行划分。在三区组态的条件下,分析讨论了异速比、摩擦因数、轧件厚度和压下率对搓轧区比例的影响。搓轧区比例是决定异步轧制在降低轧制力、最小可轧厚度和得到细化组织工艺条件的重要参数,搓轧区比例计算模型的建立,为异步轧制工艺参数的设定提供了理论依据。中性角和搓轧区比例计算式经过试验验证,与实际值吻合。     

热连轧机轧制油对振动能量影响研究

以某CSP热连轧机F3机架振动为背景,现场测试和ANSYS仿真研究结果表明:在轧制过程中改变轧制油浓度后轧机的轧制力和振动能量都发生了变化,轧机振动能量可用功率流来表示,说明轧机振动可以从能量的角度来研究,当轧制油浓度达到一定值以后,随着浓度而增加,振动能量减小,因此轧制油可以作为抑制轧机振动的一个实用措施。     

液压缸非线性刚度的轧机辊系振动分析

 为了解四辊轧机在轧制过程中液压缸的非线性刚度约束作用,建立了非线性刚度作用下的轧机辊系两自由度垂直振动动力学模型。依据达朗贝尔原理得到含有液压缸非线性刚度的轧机辊系垂直振动方程,运用平均法求得振动系统的幅频响应。以轧机的实际参数为例,分析液压缸非线性刚度、外激励对轧机系统幅频响应的影响,并研究在不同非线性刚度下的轧机振动行为。结果表明,液压缸非线性刚度越大,轧机系统越不稳定;液压缸非线性刚度较弱时,轧机振动行为会逐渐收敛于稳定,液压缸非线性刚度较强时,轧机振动行为会处于不稳定状态,并且出现发散现象,这为抑制轧机振动提供了理论参考。     

基于辊缝动态摩擦方程的铝板冷轧机垂振机理分析

针对高速铝板轧制过程中频繁出现的冷轧机垂直振动现象,结合轧制工艺润滑原理和机械振动理论,建立基于辊缝动态摩擦方程的轧机垂直振动模型.该模型由辊缝几何形状模型,轧辊-轧件工作界面的动态摩擦模型,变形区内的正向轧制应力、摩擦应力分布模型,以及单机架铝板冷轧机二自由度垂向系统结构模型组成.同时,为研究轧辊-轧件工作界面动态摩擦机制影响下的冷轧机垂振机理及系统稳定性,采用某厂单机架铝轧机设备及工艺参数,搭建Matlab/Simulink平台,分别模拟仿真轧制压力和正向轧制应力曲线,验证该模型的有效性;并讨论分析了变形区混合摩擦状态,轧辊-轧件表面粗糙度、轧件入口厚度与系统稳定性的关系.      

现代连轧机耦合振动抑制重要进展

阐述五十多年以来连轧机振动问题提出、研究内容、研究进展和研究展望。通过现场测试发现连轧机存在垂扭耦合振动、液机耦合振动、弯扭耦合振动和机电耦合振动现象;然后通过理论研究、仿真分析也证明了连轧机耦合振动的存在及特征规律;最终确定了连轧机振动性质为机电液界多态耦合振动。据此开发了抑制连轧机耦合振动的通用技术,发明了"连轧机耦合振动解耦抑振器"并在某连轧机组上成功应用,取得了良好的抑振效果。     

轧机主传动系统异常振动仿真

针对某钢厂CSP轧机在轧制薄规格产品时时常出现异常严重振动现象,在MATLAB中建立了F3轧机主传动系统的仿真模型,对轧机在咬钢过程和异常振动过程的动态特性进行了仿真研究,并结合现场实测数据,得出了振源在主传动系统中的结论。     

连轧机振动控制重要进展综述

阐述连轧机振动控制的新思路和对策。提出了轧机存在垂扭耦合振动、液机耦合振动、弯扭耦合振动和机电耦合振动现象。确定了轧机振动性质为机电液界多态耦合振动,找到了抑制轧机振动的通用技术,发明了“轧机耦合振动解耦抑振器”并在某连轧机组上成功应用,取得了良好的抑振效果。