F2轧机工作辊耦合振动分析

轧机工作辊的稳定运行是保持轧制过程稳定,保证轧件质量的重要前提。实践证明,工作辊处振动复杂,并且存在耦合现象。根据实际工况,综合考虑轧辊偏移、液压压下系统、轧制工艺等因素建立了轧机工作辊3种属性的耦合振动模型。利用MATLAB求解了该模型的固有频率及不同轧制工艺参数下系统振动响应情况,得到了不同轧制参数对轧制过程的影响及各属性振动的相互影响关系。通过对某钢厂F2轧机实测信号的分析,验证了结论的正确性。此研究为抑制轧机振动、实现轧制工艺参数最优化提供了依据。     

F4轧机工作辊垂扭耦合振动仿真与分析

轧机工作辊处耦合振动是影响带钢质量的重要因素。根据某钢厂F4轧机实际参数建立了轧机工作辊垂扭耦合振动数学模型并进行了求解,得到了轧机工作辊处垂振和扭振的相互影响关系。同时,建立了该轧机系统三维模型,利用有限元分析软件ANSYS实现了关键部件的柔性化,最终建立了基于ADAMS的轧机系统刚柔耦合虚拟样机。利用ADAMS振动分析等模块,仿真分析了不同激励下轧机工作辊的动态响应情况。通过现场实测信号的分析验证了轧机工作辊垂扭耦合振动存在的真实性及模型建立的可靠性。分析结果表明,轧机工作辊处存在垂扭耦合振动且垂振对扭振的影响较为明显。     

多自由度冷连轧机耦合颤振机理与特性研究

在分析冷连轧机辊系振动时垂直与水平两个方向轧制力的相互影响与轧机实际机械结构的基础上,建立了动态轧制力影响下的多自由度冷连轧机辊系垂直-水平耦合非线性振动模型。利用参数所占轧制力变化的比重,对动态轧制力变化部分中的各项敏感参数进行选取,得到了轧机多自由度耦合系统的动力学方程,应用谐波平衡法对其进行求解。依据轧机实际参数,仿真得到了系统在不同外激励变化下的轧机多自由度耦合系统幅频特性曲线,研究了耦合系统在一定参数下水平方向的周期倍化分岔及混沌的演化途径,且耦合系统垂直方向也呈现出了丰富的分岔与混沌现象。最后利用分岔图、相图、最大Lyapunov指数和Poincare截面对其动力学行为进行了分析与验证。     

HC六辊冷轧机垂扭耦合振动分析

轧机系统异常耦合振动是影响轧件质量的重要因素。通过对某钢厂2180型六辊冷轧机的现场测试及分析发现工作辊的异常振动会传递到主传动系统中,造成齿轮箱等部件的故障,万向接轴并未有效隔断振动的传递。根据实际参数建立了包含主传动系统扭转振动和工作辊垂直振动的轧机耦合振动数学模型,并求解了模型的响应特性。同时,通过仿真分析发现了轧机垂扭耦合振动的真实性。定量分析发现系统发生耦合振动时工作辊扭转角及振动位移变化相对较大,扭转振动对垂直振动的影响较为明显。此方法为抑制轧机系统振动、减少设备故障提供了理论依据。     

冷轧机轧制过程中的轧辊振动研究

以冷轧机轧辊垂直振动为研究对象,在分析冷轧机振动机理的前提下,建立轧机垂直振动简化模型,运用数值仿真方法,分析了轧制压下量、摩擦系数及辊缝阻尼的轧制工艺参数对轧机垂直振动的影响。分析结果表明:减小轧机压下量有利于提高轧机振动临界速度;增加辊缝摩擦系数有利于减小轧辊的振动位移;增加辊缝阻尼能够有效降低振动幅值。在此基础上提出了抑制冷轧机垂直振动方法为:优化各道次压下量,以使轧制临界速度由1340 m·min-1提升到1520 m·min-1;适当降低乳化液浓度,以使辊缝摩擦系数增大,此调节过程应考虑窜流现象;增设液压衬板减震器或多孔阻尼减震器,以增加辊缝阻尼。     

冷轧机轧制过程中轧辊垂振的研究

以冷轧机系统的垂振为研究对象,结合近年来冷轧机垂振问题的研究成果,得出冷轧机垂直振动的振源在辊缝.冷轧机在高速轧制时,辊缝润滑状态发生变化导致辊缝阻尼改变,从而引起轧机的垂直振动.建立了冷轧机简化模型,并对冷轧机轧制过程进行仿真,分析了辊缝阻尼与轧机垂直振动之间的关系,得出辊缝阻尼变小导致轧机的垂直振动.通过增大辊缝间的摩擦系数和增设阻尼设备的方法维持合适的辊缝阻尼,可消除轧辊的垂直振动,保证轧机平稳运转.     

四辊轧机辊系刚柔耦合动力学建模研究

板带轧机的工作稳定性取决于系统的动力学特性,其中轧辊沿轴线方向的弯曲变形运动是影响板带厚度和表面质量的主要因素。几种运动形式相互影响、耦合作用,令轧机辊系成为一个复杂多变量动态系统。为综合考虑轧制过程中轧辊不同振动形式之间的耦合效应,同时考虑工作辊动特性与轧制外载荷动态增量之间的相互作用关系,本文分别建立了辊系刚柔耦合动力学模型、轧机系统刚性振动耦合动力学模型和轧制变形区耦合动力学模型。通过建立的四辊轧机刚柔耦合动力学模型体系,对轧制过程进行动态控制,仿真分析了轧制过程中轧机辊系和变形区内轧件的动力学特性。     

冷连轧机辊系非线性耦合振动特性分析

考虑冷连轧机辊系振动时,垂直和水平两个方向的轧制力相互影响且处于动态变化,因此引入了动态轧制力这一概念。同时,考虑到轧机辊系间的非线性阻尼、非线性刚度以及外激励,建立了冷连轧机辊系非线性耦合振动模型。利用多尺度法求解了耦合振动系统的幅频响应,研究结果表明,非线性高次项刚度和外激励对轧机耦合系统的振幅影响明显,均出现了两个共振区域,且伴随着跳跃现象。进一步运用奇异性理论得到了系统的静态分岔方程,发现可以通过改变开折参数来预测和控制非线性耦合系统的动力学行为。最后,运用非线性理论分析并验证了系统的混沌特性,给出了发生混沌行为的临界点,从而减小和避免轧机辊系非线性耦合系统发生共振。     

液压缸非线性特性影响下的含动态间隙轧机辊系振动特性及控制北大核心CSCD

为抑制四辊板带轧机垂直方向的振动,首先,考虑动态间隙影响下的分段非线性弹性力,建立分段非线性弹性力与动态轧制力共同作用下的轧机辊系动力学模型,使用平均法求解出该系统的幅频特性方程。然后,以轧机实际参数仿真液压油弹性模量变化时辊系的时域特性和频率特性,得到了对辊系振动行为的影响规律。比较辊系在不同液压系统参数变化下幅频特性响应的变化规律,通过分岔特性分析液压缸参数变化对系统振动行为的影响,得到了系统周期稳定运行时的参数区间。最后,设计状态反馈控制器实现对动态间隙轧机辊系的振动控制,并通过幅频特性和分岔特性可知,控制器能够有效减弱动态间隙对轧机辊系稳定性的影响,并抑制辊系的混沌行为,为抑制轧机辊系振动提供了理论参考。     

多机架连轧振动耦合的建模仿真分析

主要研究连轧机振动耦合.通过对轧机振动产生的原因分析,建立了一种轧制过程模型和轧机结构模型耦合的单机架颤振系统,并构建了连轧振动系统.对两个模型进行仿真,比较分析得出引起轧机振动耦合的主要原因是轧辊的振动导致出口板带缺陷和机架间张力的变化,通过现场轧制实验验证了模型和仿真结果的正确性.此外,轧制速度及合理布置轧机问的距离对整个连轧系统的稳定性有着重要的影响.     

冷轧机电气控制系统引起的振动分析

以某厂的冷轧机为研究对象,分析电气控制系统参数对板带材的成品质量和轧机振动产生的影响。使用MATLAB/Simulink模块对轧机动态轧制过程进行模拟仿真,结合理论分析得出了压下率和张力波动对带钢质量和轧机振动的模拟仿真图。结果表明,压下率可以引起板凸度的变化和轧机振动,张力波动会对工作辊振动产生影响;压下率和张力波动是引起轧机振动的主要因素,可以通过优化电气参数设定和改善张力控制方式来达到抑制轧机振动的效果。     

CSP轧机主传动系统致振因素的分析

对CSP轧机主传动系统异常振动现象进行分析,为了确定引起振动的原因,分析了主传动系统机械间隙的存在对振动产生的影响,以及轧制界面因轧制力矩的变化对振动产生影响。通过MATLAB的Simulink软件对轧制力矩进行仿真发现,轧制力矩的波动对主传动系统振动的产生有直接影响;摩擦系数的波动对主传动系统振动产生的影响,是对主传动系统产生稳态的自激扭转振动;在对变频器控制的电气参数与主传动系统扭振的影响分析得出,由电磁谐波产生的谐波转矩,使主传动系统产生相应的扭振响应。最后在理论上提出了一系列抑制振动的措施。     

宽厚板轧机主传动系统低速扭振现象研究

轧机传动系统的扭振会对控制系统的稳定性和机械传动部件造成破坏。引起轧机系统扭振的因素很多，轧机本身的机械系统、电机的电磁性能改变以及电机传动控制系统都有可能造成轧机系统的扭振。针对邯钢中板轧机下辊传动系统的扭振现象，对轧机主电机、主传动机械系统、主传动控制系统进行了排查，发现主传动主回路阻容吸收电容性能下降是造成系统不稳定诱发轧机主传动机电耦合扭振的主要原因。为此，对相应设备进行了跟换，同时考虑到电解电容随着使用过程电容值会逐渐降低，指出在今后的设备维护过程中，需要定期对功率单元中的电容进行检测。     

宽厚板轧机主传动系统低速扭振现象研究

轧机传动系统的扭振会对控制系统的稳定性和机械传动部件造成破坏。引起轧机系统扭振的因素很多，轧机本身的机械系统、电机的电磁性能改变以及电机传动控制系统都有可能造成轧机系统的扭振。针对邯钢中板轧机下辊传动系统的扭振现象，对轧机主电机、主传动机械系统、主传动控制系统进行了排查，发现主传动主回路阻容吸收电容性能下降是造成系统不稳定诱发轧机主传动机电耦合扭振的主要原因。为此，对相应设备进行了跟换，同时考虑到电解电容随着使用过程电容值会逐渐降低，指出在今后的设备维护过程中，需要定期对功率单元中的电容进行检测。     

冷轧机轧制参数对振动临界速度的影响

轧机升速进入高速轧制阶段后,常发生振动现象,其中三倍频程垂振最为强烈,以此为研究对象,通过分析振动机理得出辊缝间产生的负阻尼效应导致振动临界速度降低,自激振动更易形成。对已投产轧机的抑振改进不宜进行大范围的结构改进,应从轧制参数的角度进行分析。运用计算机仿真方法研究轧制参数中乳化液黏度、带钢入口厚度、带钢出口厚度、带钢变形抗力、辊缝间阻尼对振动临界速度的影响,获得相应的非线性关系,并通过轧制试验进行验证。通过调整相关轧制参数,提升振动临界速度,使之总高于轧制速度,保证轧机的稳定运行。     

利用内模抑制轧机扭振研究

轧机扭振是轧钢过程中经常出现的问题,给设备和生产造成不良的影响.文章分析了轧机的数学模型,指出轧钢扰动是造成轧机扭振的原因.分析了内模控制原理,利用内模控制改造了轧机传动系统,设计了内模电流调节器,来抑制参数变化给系统造成的影响,设计内模速度调节器,来抑制扰动造成的轧机扭振.安阳炉卷轧机扭振现象严重,采用内模控制有效地抑制了轧机扭振.实践表明内模控制可以方便的应用于实际工程,可以有效地抑制轧机扭振.     

Investigation for parametric vibration of rolling mill

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｖｉｂｒａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙａｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｎｏｔｏｎｌｙａｆ ｆｅｃｔｓｔｈｅｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓａｎｄｓｔｅａｄｉｎｅｓｓｏｆｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇｍｉｌｌ,ｂｕｔａｌｓｏａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔ     

高速线材轧机主传动系统动态特性的研究

论述轧钢机主传动系统扭振复模态参数和扭矩动态响应仿真的原理 ;对现场高速线材连轧机的扭振动态特性进行计算分析和动态响应过程仿真。