1850四辊铝带冷轧机动力学特性与机理研究

为解决某大型企业1850四辊铝带冷轧机垂直振动问题,通过现场振动测试与数值仿真相结合的方法,针对轧机不同工况下的动力学特性对轧机系统进行了时域和频域振动特性研究,分析了不同轧制工艺参数对轧机动力学特性的影响。以四辊铝带冷轧机系统六自由度动力学模型为基础,该模型综合考虑了工作界面上的轧制力波动量、界面摩擦过程、工作辊运动过程构成的界面约束多因素耦合模型,对轧机固有特性、主振型及主振型的灵敏度进行了仿真分析。结果表明：轧机系统发生自激振动,工作辊振动核心频率为290 Hz,振动集中频段为250~350 Hz,振源在辊缝,轧制速度、轧件张力、辊缝摩擦状态、轧件厚度等是影响轧制界面耦合的重要因素。支撑辊和机架等部件在该频段的振动是系统交互传递的结果。     

轧机整体耦合建模问题研究

轧机振动一直是制约轧制发展的重要问题。建立有效的轧机系统动力学模型是研究轧机振动问题的基础,而已有的研究在轧机系统耦合建模方面仍存在着许多不足。通过分析轧机不同类型振动产生的机理及其相互关系,建立能够表征板带轧机垂直-水平-扭转以及轧件水平颤振的耦合振动结构模型;基于Bland-Ford-Hill轧制力模型,并进一步考虑振动状态下辊缝动态变化的影响,建立动态轧制过程模型;在此基础上,将动态轧制力及动态轧制力矩作为反馈激励源,作用于轧机振动结构模型,构建全新的动态轧制过程与轧机系统结构相耦合的轧机颤振整体耦合动力学模型。通过将所建模型的仿真结果与2030冷连轧机组振动测试数据的对比,验证此模型的正确性和有效性。结果表明,轧机颤振整体耦合动力学模型能够合理表征振动过程中轧机系统结构和轧制过程的耦合关系,为深入研究轧机综合振动特性提供理论基础。     

轧制界面非稳态润滑过程系统动力学模型的建立及其数值模拟

运用轧机辊缝动力学的基本理论结合非稳态润滑理论，建立了基于非稳态工作界面的动力学模型。该模型考虑了界面上金属塑性流动过程、界面上部分流体润滑与干摩擦并存的混合摩擦学过程以及工作辊的运动等多重耦合作用。塑性流动过程分析中考虑了界面摩擦状态的动态变化，界面摩擦特性分析中考虑了工作辊运动的动态耦合，因此工作界面上的轧制力模型、界面摩擦模型、工作辊运动模型构成了界面的薄膜约束多重耦合模型。对某大型公司2800轧机垂直系统的自激振动进行了仿真，定量地分析了一些主要参数对轧机垂直自激振动临界速度的影响。     

高速铝带轧机振动测试分析与振动机理研究

针对某大型企业2800四辊可逆式轧机出现的严重振动问题,为掌握轧机的振动规律并确定振源,进行了现场测试研究。从实际轧机机组运行中采集多物理过程的表现状态与过程信息,对轧机垂直系统振动特性进行了测试研究,确定了其振动机理和振源。采用六自由度简化弹簧质量系统建模对轧机固有特性进行了仿真分析。测试与分析表明:主导振动为轧机垂直系统的自激振动,确认振源在辊缝,确认辊缝多因素耦合导致的轧制过程动力学响应最为突出,得出了工作辊动力学行为的集中频带与核心频率。分析结果和诊断结论对于制定合理的结构动力学修改策略,消除轧机自激振动具有重要的意义。     

轧机耦合振动机理研究

轧机振动一直是困扰板带轧制发展的重要问题,已有的研究无法解释几种轧机振动内部的影响关系。轧机的异常振动包含轧机垂直振动、工作辊水平振动和主传动系统扭振,这三种振动形式复杂且交叉影响,增加振动模型的建立的复杂程度,不利于理论分析。通过分析轧制力对轧机水平刚度的影响,建立轧机系统垂直振动、工作辊水平振动和主传动系统扭振间相互影响的函数关系,建立轧机系统动力学模型,揭示轧机耦合振动机理;分析振动特性,分析轧机系统各参数对振动特性的影响,对照生产测试数据验证耦合影响的存在,分析实际生产中振动现象产生的原因;结合1580热轧机组的参数进行仿真分析,分析热轧薄带钢时频繁发生异常振动的原因,并提出合理的改进优化建议。     

基于辊缝动力学的板带轧机垂直振动的研究

板形与板厚是衡量板带轧制成品几何精度的两大指标。而与这些指标直接相关的是轧机机座垂直方向的振动。本文将机座与轧件作为一个系统来研究 ,建立了基于辊缝动力学的 ,以分析板带轧机机座垂直振动对板形及板厚影响为目的辊缝动力学模型 ,提出了振动模态对板形及板厚影响的指标。得出的结论是 :板形与板厚控制的实质是辊缝的控制 ,在轧制状态下辊缝不仅与静力学因素有关 ,而且在很大程度上取决于辊缝动力学因素。本文所建立的模型考虑了阻尼因素及由辊缝动力学模型确定的非线性轧制力 P,使模型能更真实的模拟现场实际情况     

基于动态轧制力的轧机垂扭耦合系统非线性振动机理研究

针对轧机垂扭耦合系统非线性振动机理研究还不完善的问题,考虑轧辊与轧件间动态轧制力因素影响,建立了垂直振动系统和主传动系统的动态轧制力模型。在此基础上,考虑轧辊摩擦力的动态分量,建立了基于动态轧制力的轧机二自由度垂扭耦合振动系统模型。利用相平面法和Poincare映射方法分析了垂直振动系统发生主共振的情况下,垂直振动系统的线性阻尼、外扰力和主传动系统的线性阻尼变化对轧机垂扭耦合振动的影响。研究结果表明当参数变化时系统呈现周期运动、准周期运动和混沌运动等多种运动状态,可通过调整参数值避免系统产生混沌现象,提高系统的稳定性。分析结果为工程中解决轧机垂扭耦合系统的振动问题提供了一种参考。     

冷连轧机组耦合振动模型及影响因素分析

针对板带轧制过程轧机出现的垂直振动问题,分析轧机液压与机械系统耦合作用,建立4自由度轧机机-液耦合振动模型.研究前后张应力、压下制度和摩擦因数对轧机振动过程中轧制力的影响,构建轧机振动轧制力增量模型.基于振动系统正负阻尼对轧机振动的稳定性影响,提出用于表征轧机振动发生概率的振动系数指标与轧机稳定判别模型.同时选取现场典型规格产品为例,分析出轧制速度、压下制度、平均张力、乳化液流量、乳化液浓度和乳化液温度等关键工艺参数对振动系数的影响规律,并编制轧机振动系数计算软件,将其应用到某厂五机架冷连轧机组,验证了本文提出的振动判别模型的有效性.     

热连轧机工作辊水平-垂直非线性振动特性及抑制

基于振动情况下轧制界面水平-垂直方向摩擦力模型和动态轧制力模型,考虑轧机的结构和工作辊轴承座与牌坊立柱间的摩擦力等因素的影响,建立了热连轧机工作辊水平-垂直系统的非线性振动模型。运用平均法求解得到幅频特性方程,分析外扰力和非线性参数等因素对系统幅频特性的影响,为抑制轧机工作辊水平-垂直振动提供理论指导。通过分析李雅普诺夫指数和位移分岔图,发现系统随外扰力幅值变化表现出周期、倍周期和混沌等不同运动状态。最后,通过分析工作辊轴承座与牌坊立柱间有无衬板间隙这两种情况下的幅频特性及衬板间隙对系统振动的影响规律,提出一种抑制工作辊水平振动和垂直振动的方法,仿真和实验结果均表明该方法有效。     

热连轧机位移传感器结构的试验模态分析

辊缝位移传感器是轧机压下控制系统(Automatic gauge control,AGC)的关键元件,也是轧机AGC控制系统的反馈环节之一。辊缝位移反馈信号受传感器结构动态特性的强烈影响,传感器结构设计不合理甚至危及轧制过程的稳定性。模态参数可以完整地描述结构的动态特性,在结构动态设计和结构动力学修改阶段,必须进行有效的动态特性分析。采用单点激励、多点加速度响应拾振,对热连轧机辊缝位移传感器的外壳和位移传递杆结构进行了振动测试。以试验模态分析理论为基础,使用最小二乘复指数法(Least square complex exponent, LSCE),提取传感器结构的模态参数。分析结果表明,传感器外壳的垂直振动模态频率与热连轧机架的垂直振动模态频率接近,会对轧机工作机座的振动形成耦合,其动态特性对轧制过程的稳定性有严重危害。这些分析结果对建立轧机压下控制系统仿真模型以及进行结构动力学修改都具有重要意义。     

轴承套圈冷辗扩加工技术

冷辗扩是一种适用于旋转体的先进加工工艺,详细地探讨了冷辗扩加工的关键问题及发展方向。     

盲孔的滚压加工和工具

本文介绍了一种新的滚压工具,其结构简单,通用性强,一种工具可加工多种不同孔径的工件,并可加工至盲孔孔底,而不需要退刀槽。由于有色金属磨削困难,因此这种滚压工具对有色金属的加工更具有特殊意义。     

滚动轴承对滚动体的技术要求

滚动轴承的精度、性能和寿命,在很大程度上取决于滚动体的技术质量水平。从轴承的基本要求出发,对滚动体在尺寸规格、公差等级、力学性能、疲劳寿命、振动噪声等方面如何满足其适用性进行了概括,同时对国产滚动体的技术质量水平现状进行了评述。     

车轴滚压刀具的设计和滚压工艺试验分析

动车组车轴运行时,在车轴圆角处容易产生疲劳损坏,严重时导致车轴断裂。为强化车轴表面,针对动车组EA4T车轴设计了滚珠滚压刀具,完成对滚压刀具元件的设计和选择,通过滚压试验分别得出滚压力、进给速度和车床主轴转速为参数变量时对车轴表面质量的影响规律。     

螺纹的滚压加工

螺纹滚压加工就是用滚压工具进行挤压,使金属塑性变形而形成螺纹的方法。滚压螺纹的金属纤维是连续的,而切削螺纹的金属纤维是断开的,因而滚压螺纹具有如下优点：　　①螺纹表面质量较好,表面粗糙度值较低;　　②提高被加工件表层金属的硬度和强度,特别是牙底表面硬度有很大提高;　　③经济效果比切削螺纹提高工效几倍至几十倍,易于实现自动化;　　④滚压螺纹是无屑加工,可节省原材料;　　⑤可加工无法用切削方法加工的细长螺杆。　　正是由于滚压螺纹具有以上优点,因此螺纹滚压加工得到广泛应用。但是在螺纹滚压加工中一付…     

带钢平整机轧制压力的计算模型

平整较厚带材时，变形区水平应力沿板厚不均匀分布对平整轧制压力的计算有着重要影响。在考虑带材入口和出口弹性变形区影响的冷轧轧制压力计算模型的基础上，通过修改弹性变形区入口和出口应力边界条件，提出平整轧制压力计算模型，并对弹性区入口和出口表面水平应力进行了计算。用该模型计算的平整轧制压力与原有计算模型和实测值进行对比，证明模型提高了精度。     

一种新型热轧带钢轧制润滑系统

分析国内各热轧带钢厂普遍使用的轧制润滑系统存在的问题。针对原轧制润滑系统存在的管路和喷嘴易堵塞,系统设备维护工作量大等问题,提出一种新型的轧制润滑系统,并介绍该系统的技术特点。该新型轧制润滑系统能最大程度发挥轧制润滑系统的功能,以达到提高带钢表面质量和降低生产成本的目标。     

多楔楔横轧轧制力在线测试系统

针对目前多楔轧制规律比较复杂现状，设计了H630轧机轧制力在线测试系统，该系统可以在线准确测出单楔与多楔轧制过程中轧制力变化规律。同时采用Ansys／Ls—Dyna3D有限元软件对轴类零件楔横轧制过程进行模拟，并对轧制力变化规律进行较系统的分析，分析结果与实验测试结果基本一致。     

冷辗环机轧辊轴系结构设计

对冷辗环机的辗压直径与压下量之间的关系进行了探讨,并在此基础上对轧辊轴系进行了结构改进,辗压轮轴系选用滑动轴承,芯辊轴系选用滚动轴承,减小了辗压轮直径,从而提高了套圈成形质量。