板带轧机柔性多体系统耦合动力学建模研究

轧制过程中,高速运转的板带轧机系统可视为由机架、液压装置、轴承座和轧辊等多个刚体和可变形体组成的柔性多体机械系统。板带轧机辊系沿垂直、水平方向的刚体运动和轧辊沿轴线方向的柔性体变形运动是影响板带厚度和表面质量的主要因素。特别对于大型板带轧机而言,轧辊的弯曲变形运动与带钢的板形密切相关。本文综合考虑轧机系统沿垂直、水平方向的刚性振动和轧辊沿轴线方向的弯曲变形运动之间的耦合效应,通过运动学分析,实现柔性多体机械系统中刚体和可变形体的位移场描述,建立板带轧机辊系刚柔耦合动力学模型。对轧机辊系进行耦合运动模态分析,进一步探讨轧辊变形运动振动频率和模态振型函数的精确解,并比较不同时刻下,由传统结构动力学求得的轧辊固有模态振型函数与考虑轧机系统刚性振动时的轧辊模态振型函数的区别。深入分析了轧机系统刚性振动对轧辊弯曲变形运动的影响,为提高轧辊运动精度,实现带钢板形动态控制提供理论依据。     

板带轧机刚体柔体耦合振动系统的建模研究

板带连轧机组是由多个工作机座及其辅助设备组成的复杂工作系统,其中每个工作机座都是一个多变量、非线性动态系统,并通过板带与其相邻的工作机座相互作用。板带轧机系统可视为由机架、液压装置、辊系、运动板带等多个刚体和可变形体组成的柔性多体机械系统。轧制过程中,轧机辊系发生振动的同时还与其接触的轧件存在相对运动。因此在动力分析中,轧机辊系与机架间板带的弹性变形和刚性运动相互耦合作用。综合考虑辊系的垂直运动、轧辊的转动以及板带刚性运动和弹性变形,通过动力学分析,实现柔性多体机械系统中刚体和可变形体位移场的描述,进而确定由于系统构件刚性运动与弹性变形同时作用引起的强非线性惯性耦合与刚度耦合作用规律,建立板带连轧机柔性多体系统耦合振动机理模型,分析耦合作用下辊系的动态响应和轧机工作稳定性,为实现轧件厚度动态控制提供理论依据。     

和轧辊移动技术改造板带轧机

利用轧辊移动技术对老式四辊板带轧机进行了改造,从而改善了钢板的板形。     

扁钢热连轧立辊轧机横移装置的优化设计

机架横移装置是热连轧机精轧机组中立辊轧机的核心部件之一,其结构优劣对于精轧机充分发挥控制和改善板形能力,提高板带材平直度具有重要影响。如今,通过改进现有设备,提高产品质量已经成为各钢铁企业越来越主要的升级生产技术的手段。针对扁钢热连轧立辊精轧机中的机架横移装置进行受力分析和有限元校核,以优化结构,降低故障率,提高工作效率。     

利用轧辊移动技术改造板带轧机

利用轧辊移动技术对老式四辊板带轧机进行了改造,从而改善了钢板的板形     

专利

专利名称：一种不同金属材料的复合板、带的生产方法及设备;专利名称：模具缓冲控制装置及模具缓冲控制方法;专利名称：冲压线的工件传送装置;专利名称：消除板带材轧痕的多辊轧机;专利名称：多辊板带材轧机     

泰钢1700mm六辊可逆冷轧机板形控制技术的应用

介绍了泰钢冷轧厂1700 mm六辊可逆式冷轧机在板形控制方面的经验。通过张力控制、压下量控制、液压弯辊控制、轧辊轴向横移控制及工艺润滑系统控制,有效地改善了板形,提高了轧制产品质量。     

四辊轧机辊系偏移距机理的不确定性和微尺度静定性

生产板带的四辊轧机辊系,普遍设置偏移距求得轧辊间平行定位及其稳定以防止辊间交叉,成为四辊轧机辊系平行定位机理编入轧机教科书及参考书中。近代相继出现的现代四辊轧机辊系都设置偏移距,但未能保证其机理的确定性,辊间动态交叉现象的发生屡禁不止,引发超大轴向力损坏推力滚动轴承或生成轧制支反力偏差破坏板形控制的稳定性。设置偏移距3mm的高速铝箔四辊轧机轴向力在线检测试验,揭示轧制过程中工作辊与支承辊之间发生规律性动态交叉现象。轧制中轧辊之间的动态交叉行为,与轴承座和机架窗口立柱间微小间隙大小相对应,只限于轧机的交叉角β≤0.05°区间,远小于交叉(Paircross,PC)轧机的交叉角(β=1°～1.5°),但派生的轴向力超出额定值的3倍以上。四辊轧机模拟辊系偏移距静态零调试验,探明轧辊间初始安装位置不变没有轧辊的水平位移。辊间动态交叉现象和静态水平位移为零的两种结果,揭示出设置偏移距机理的不确定性,不能用于四辊轧机辊系平行定位及稳定性设计。     

辊间压力分布影响因素的研究

四辊轧机辊间压力的分布将直接影响轧机负载辊缝形状,轧辊磨损情况以及轧辊强度的准确校核。本文采用分割单元法,研究了轧件宽度,轧辊直径,弯辊力,轧辊辊型,轧制压力分布等诸多因素对辊间压力分布的影响,给出了辊间压力分布规律,理论计算值与实测数据吻合较好,研究结果对于板形凸度计算及轧机设计有一定的借鉴作用。     

板带轧机辊型在线检测装置的研究

对势轧板带轧机辊型在线检测技术进行了分析,提出了采用光电式传感器构造辊型检测系统,其特点是有较强的抗干扰能力,且结构紧凑,工作可靠,轧辊在线检测与修磨技术可以及时消除各种辊面缺陷,提高产品质量。     

六辊CVC宽带轧机轧辊接触压力横向分布特性的计算机仿真

用条元法分析带材的三维塑性变形,用影响系数法分析辊系的弹性变形,将二者联立,对1850mm六辊CVC轧机冷轧带材轧辊接触压力的横向分布进行了计算机仿真。结果表明,CVC中间辊横向移动、工作辊弯和中间辊弯辊等手段,对轧制压力的横向分布影响很大,对辊间压力的横向分布也有明显影响。在各种情况下,辊间压力都呈S形分布。     

叶片辊轧机高精度调整机构运动精度分析

为了实现叶片辊轧机轧辊位置的精确调整,建立了包含蜗轮蜗杆、滚珠丝杆、斜板等零部件刚度影响下的运动误差方程,研究了传动机构刚度、轧辊初始安装预紧量对其运动精度的影响,并通过实验对仿真结果进行了分析,结果表明:当轧辊初始安装预紧量为0时,轧辊的运动精度受零部件传动刚度、轧辊移动阻力的影响较大,当预紧量大于0.04 mm时,轧辊的移动精度提高,但会加剧轧辊与斜铁之间的磨损,结合现场应用,确定0.04 mm是轧辊初始安装的最佳预紧量。     

型钢轧机轴向调节新机构研制

通过对国内某轧钢分厂型钢轧机轴向调节机构的技术改造，研制出蜗轮-蜗杆轧辊轴向调节新机构。该机构具有结构紧凑、调整精度高、轧辊轴向窜动量控制在止推轴承游隙范围内、轴向刚度大等优点，并显著提高轧制产品精度。本型钢轧机轴向调节新机构研制对于已有高刚度轧机的现代化技术改造和新型高刚度轧机设计具有重要的应用价值。     

新型弯辊横移装置市场前景简析

简述国内弯辊横移装置的发展历程,对最新研制的弯辊横移装置进行了介绍,并对该套装置的潜在市场进行了分析。     

新型工作辊弯辊横移装置

介绍一种新型的工作辊弯辊横移装置,该装置通过优化结构,降低故障率,减少换辊时间及设备维护工作量,提高精轧机组辊缝调整的精度。     

轧辊磨损数学模型研究

根据摩擦磨损原理及轧辊磨损的机制特点,综合考虑影响轧辊磨损的多种因素,建立了板带轧机轧辊磨损的数学模型.系统阐述了模型中各个参数的分析方法,并建立了轧件与工作辊的相对滑动模型,定量计算轧件与工作辊表面的相对滑动距离.结合3 454 mm中厚板轧机现场实际数据,采用遗传算法对工作辊磨损模型进行了参数的优化识别.工作辊磨损量计算结果与现场实测磨损数据吻合良好,表明了参数优化识别的准确性和模型的可靠性,能够应用于生产实践.     

宽带钢六辊冷连轧机横向刚度特性研究

板带轧机的横向刚度对于板形控制十分重要,研究轧机不同状态下的横向刚度变化规律对于实现板形的精确控制具有重要意义。本文针对某厂六辊轧机利用有限元软件ANSYS9.0建立了三维辊系有限元分析模型,分别分析了不同工作辊窜辊和中间辊窜辊下的轧制力横向刚度和弯辊力横向刚度的变化情况,为轧机板形控制量的调整提供了参考依据。     

HC轧机板形板凸度控制特性的计算机模拟

用三次样条流线条元法分析带材的三维塑性变形，用影响系数法分析辊系的弹性变形用，BP神经网络方法对轧后带材板形进行模式识别，将三者联立，对900mmHC轧机板形板凸度控制特性进行了计算机模拟。结果表明：HC轧机控制二次板形能力很强，对四次及更高次板形控制能力较弱；中间辊横移和工作辊弯辊对板形板凸度的控制需要相互配合。对板凸度的控制应着重在开始道次进行。     

镁板轧机主传动系统的模糊免疫PID控制

速度调节控制系统是四辊轧机主传动系统的重要组成环节,其控制性能直接关系板带材产品的轧机精度。针对轧机主传动系统的非线性和时变性等特点及板带材轧制过程中普遍存在的负载扰动等问题,设计了一种基于模糊免疫PID的速度自适应调节控制方案。该控制器借鉴了生物免疫系统的调节作用和模糊推理的非线性逼近能力,对工程设计PID速度控制器进行参数自调整。仿真结果表明,基于模糊免疫PID的速度自适应调节控制具有响应快、自适应性和鲁棒性强等优点,能够较好地实现对主传动系统的自适应控制。     

四辊行星轧机(KRM)轧制空间关键几何参数的研究

四辊行星轧机(KRM)是继三辊行星轧机(PSW)之后出现的新型行星斜轧机,这是轧管技术的一个新进展,有着很大的发展潜力。文中在三辊行星轧机研究的基础上运用解析法,首次推导出了与四辊行星轧机轧制空间相关的关键几何参数,并给出了四辊行星轧机孔型曲面设计和轧辊间干涉检验的方法,为进一步研究四辊行星轧机轧辊设计理论及工程应用等方面提供了依据。