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.     

高速轧机若干振动问题——复杂机电系统耦合动力学研究

试验发现高速轧机中的多种振动现象都与轧制过程中多种的交互作用关系,研究轧机振动中的界面耦合机理与机电耦合机理。建立了轧制界面动力学模型,分析了轧制界面负阻尼特性和垂直自激振动,建立了轧机非线性水平振动模型,分析水平自激振动产生条件,建立轧机机电耦合动力学方程,阐明了强,弱电过程对轧机振动的影响。     

无缝钢管连轧机组的自激振动分析

无缝钢管的轧制变形区作为轧制过程的工作界面,其动力学特性对连轧管机的轧制振动有决定性影响.文中分析了动态情况下轧制界面上的界面摩擦、轧制变形参数、轧辊运动等行为机理及其耦合特性,建立了轧制界面的动力学模型.通过模型研究轧制工艺参数与轧制力能参数的关系,分析了连轧管机自激振动发生的原因,并用数值模拟方法分析了不同轧制条件下轧制变形区的工艺参数与连轧管机自激振动的关系,为解释连轧管机的自激振动机理提供了理论基础.     

高速冷连轧机组的振动与对策研究

针对我国某钢厂高速冷连轧机组冷连轧机组轧制T5极薄带材时,第5机架轧制速度超过650 m/min出现轧机振动的问题,从生产现场该机组轧机振动的实测分析入手,确定了该轧机的振动源和振动频率,并采用有限元动态分析计算,验证了轧机振动实测分析结果和振动形态。根据实测分析和有限元计算所确定的振动轧机辊缝润滑油膜变化而引起轧机振动的结论,通过优化该轧机的轧制润滑工艺,有效抑制了该机组轧制T5极薄带材时出现轧机振动的现象,使该机组的轧制速度从650 m/min左右提高到900 m/min以上,消除了该机组轧制T5极薄带材的瓶颈问题。     

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。     

薄板冷连轧自激振动的临界轧制速度研究

轧机是典型的结构与工艺相互耦合的复杂动力学系统,在内源反馈激励作用下驱动能量在某种条件下被转换为结构的振动能量而引起自激振动。轧制速度既是生产效能的直接衡量指标,也是触发轧机振动失稳的关键因素,因此对临界轧制速度的研究对于预测和抑制自激振动的产生具有重要意义。考虑轧制界面的等效弹塑性刚度,建立某薄板轧制六辊轧机的8自由度非对称结构模型,基于平面应变假设运用SLAB理论计算法建立轧制过程模型,通过轧制力计算值和实测值的比较对模型有效性进行验证,并运用TALOR展开得到力能参数的增量模型,从而建立结构-工艺相耦合的动力学模型。通过对模型的LAPLACE变换得到S域特征方程,应用ROUTH稳定性准则得到系统的失稳条件以及产生自激振动的速度阈值,分析工艺参数对其影响规律,并进而提出工艺规程的制订及优化途径。将计算分析结果与生产现场实际情况相结合,对轧制过程升速阶段和匀速运行阶段的典型振动现象及抑制策略进行仿真再现,并从临界轧制速度与自激失稳振动的关系对其进行解释。研究结果表明临界轧制速度是评价轧机振动及轧制稳定性的重要指标,通过连轧机架间的压下规程配比和工艺条件优化可以提高临界轧制速度,从而实现薄板轧机的高速稳定轧制。     

CSP轧机界面摩擦特性及轧机振动试验研究

分析了热轧过程稳定轧制过程和振动状态下的轧制界面摩擦特性,对影响界面摩擦特性的因素进行了研究。然后通过相关试验,研究轧制界面对轧机振动的影响。结果表明,采用乳化液对轧机振动的抑制无明显效果,粗磨轧辊恶化了轧机的振动,而采用高速钢轧辊对轧机振动的抑制有利;受CSP工艺要求的限制,采取降速措施抑制轧机振动是不可取的。     

高速板带轧机振动机理分析与控制策略研究进展

高速轧制过程的轧机振动现象会严重影响产品质量,降低企业生产效率。本文在总结国内外研究成果的基础上,对轧机系统常见的振动故障进行原因分析,介绍不同振动形式下轧机系统动力学模型及控制方法,并重点阐述耦合效应对振动机理分析与控制方法研究的重要意义。最后,通过分析目前研究中存在的问题和难点,提出未来研究的重点与方向。     

辊轧机动力学模型的建立与分析

辊轧是将轧制变形引入锻造生产中的一种锻造新工艺。为了解决辊轧机在工作过程中产生振动造成轧制精度降低的问题,提出运用动力学建模的方法,通过写出辊轧机系统的动力学模型,分析其振动原因,进而为提高辊轧机轧制精度、改善辊轧机轧制效率提供依据。     

高速轧机耦合振动问题研究进展及评述

高速连轧机普遍存在振动问题,微晶超高强度钢轧制时尤为明显。轧制板带越薄、速度越高,振动问题越严重。轧机振动不仅严重影响带钢精度和表面质量,而且危害设备安全运行。轧机振动问题研究受到学术界和产业界的广泛关注。本文综述了近年来轧机振动问题的研究历程,归纳了轧机主要的振动形式,重点阐述了高速连轧机的各种耦合振动机理、以及相关的研究方法及研究成果,分析了目前研究中存在的问题及难点,提出了关于轧机振动控制的进一步研究方向。