高速板带轧机四列滚动轴承非均匀接触力学性能及修形优化研究

针对高速板带轧机四列滚子轴承在偏载运行下滚子-滚道非均匀接触力学性能及滚子修形优化进行研究。建立了滚子-滚道接触力学模型,模拟了其偏载运行下的接触力学性能。提出滚子接触应力均匀分布原则,采用非对称对数曲线对四列滚子母线修形优化。研究表明：偏载轧制导致四列滚子承载分布严重不均,以某冷轧机四列滚子轴承为例,载荷分布偏差较常规轧制增加20%,列间接触应力差接近200MPa,单列滚子轴线方向接触应力差接近60MPa。接触应力差随修形量k₃差值减小而减小,当k₃差值减小到一定程度时,接触应力差反而变大,最终修形曲线优化参数为k₁=1.3,k₂=1,k₃=0.014-0.011。研究为延长轴承使用寿命、保证轧机安全稳定运行提供理论依据,具有重要工程意义。     

涡卷簧矩形线自动化轧制设备的研制

通过对涡卷簧原材料60Si2MnA特性以及涡卷簧生产工艺的分析,制定了一种适合涡卷簧自动轧制方案,并设计了一条涡卷簧矩形线自动化轧制线,解决了某企业按工序分散生产的众多问题。对生产线中轧机结构、轧机参数进行计算,并采用基于模块化设计理念着重对轧制线最重要的纵轧设备进行了详细的参数和结构设计。同时利用ABAQUS软件对纵轧设备机架结构进行有限元分析,通过对不同机架支架板厚的分析提出了最适合支架板厚,从而改善了机架结构,提高了其结构性能。     

立辊轧机主传动系统扭振的数值分析

由于轧制工艺的改进,某厂立辊轧机主传动系统需要承受更大的轧制力矩.因此该传动系统的强度如何是问题的关键,文中对轧机的传动系统的动态性能进行了分析,为轧机承受重负荷下的安全运行提供了可靠的依据.     

中厚板轧机窜辊原因分析及解决办法

在生产实践中,我们发现随着牌坊窗口尺寸发生变化,会导致工作辊与支撑辊轴线产生交叉,导致工作辊产生轴向窜动的现象,严重时烧损工作辊轴承以及影响钢板板型及宽板轧制。通过对轧机辊系偏移距定位理论分析,针对现场实际情况,分析轴向力产生的原因,及轴向力对中厚板轧机设备,及轧制板型的影响。并针对分析的结果提出相应的解决办法。通过对现场整改后,跟踪设备运行情况,轧机设备运行状况有较大改善,同时钢板板型控制效果较好。     

1基于LabVIEW的轧机厚度控制系统设计与仿真-TP273

介绍了轧机厚度控制系统的设计与实现,在LabVIEW平台下实现了基于TCP／IP协议的控制系统网络和控制器的建立。以某铝箔厂1700mm轧机为研究背景提取其数学模型,在一台PC上建立该轧机的动态仿真模型（仿真机）,代替现场轧机来验证控制系统。实验表明,通过这种仿真机验证的轧机厚度控制系统,如果将输入输出端口接到现场轧机中就可以完成现场任务。     

Multivariable data analysis of a cold rolling control system to minimise defects

This paper focuses on the application of principal component analysis (PCA) to thoroughly analyse and interpret multidimensional data from a cold rolling process. The analysis includes the effects of variables on the final properties of strips in a cold rolling mill. Unscrambler software was used to analyse and identify hidden variables. Variable correlations were also used to derive correlations between the control parameters. The results of this research will be used to improve the selection of material in order to reduce the occurrence of defects in the cold rolling process and to improve the adjustment of the set points that are performed in every pass or section of the cold rolling process. The hot rolled strips that enter the cold rolling mill are made of different materials and are produced by different strip manufacturers. Some strips break during the thickness reduction process in the cold rolling mill. This paper focuses on two possible causes of breakage: non-uniform strip material properties and failures in the rolling mill process. Two types of rolled strips (those that break and those that do not break) were compared to identify causes of breakage. The results indicate that breakages are caused by material or process failures. PCA was applied to the dataset in order to identify and analyse the relationships between the variables in the process. This information was used to interpret and diagnose the process behaviour. Swarm analysis and relating observations to process behaviour were able to distinguish between different start-up conditions, and between desirable and undesirable process conditions.     

基于编码器的四辊平整机延伸率检测系统

介绍了一种基于编码器实现的冷轧带钢四辊平整机延伸率检测系统。该系统通过脉冲编码器检测四辊平整机进出口张紧辊的转速,编码器输出脉冲经SIMATIC FM350-1功能模块进行高速采集,再经计算机运算控制单元进行平整机延伸率的计算,并通过数码显示器实时地显示带钢的延伸率。实际应用结果表明,该系统的检测误差可控制在-0.04%～0.05%,完全满足实际生产需要。系统在运行过程中表现出稳定可靠、快速准确、成本低等诸多优点,具有很高的推广和应用价值。     

基于改进模拟植物生长算法的高速宽铅带连轧机优化设计

为解决传统优化设计方法设计的铅带连轧机存在的问题,基于改进模拟植物生长算法对其进行了优化。以轧辊对数、轧制速度、轧辊直径、轧制量等为决策变量,轧制铅带质量、设备运行可靠性以及综合经济性为优化目标,通过对模拟植物生长算法的改进,结合高速宽铅带多辊连轧机构建了优化模型。通过实际算例,进一步介绍了该方法的实际运用,同时也证明了该方法在多工艺参数优化设计方面有着独特的优点。     

四辊五连轧机机架间张力控制

介绍了四辊五连轧机系统组成,机架间张力控制,辊缝式调张和速度式调张,并对四辊五连轧机机架间张力现场运行结果进行分析。对基于模糊自适应PID的张力控制及仿真研究进行了阐述。     

Fuzzy-PID调节器在线材轧机调速系统中的应用研究

针对常规PID控制器在线材轧机调速中参数整定不良、运行工况的适应性差等问题,通过对韶关钢铁集团有限公司某厂线材主轧机调速系统的研究,采用Fuzzy-PID调节器设计转速环,应用MATLAB/SIMULIK进行仿真试验,结果表明系统在自适应性、鲁棒性和控制品质等方面均获得了良好的控制效果。     

基于交流传动的轧机机电耦合系统振动特性分析

建立恰当的轧机系统模型,对其动态特性进行正确完备的描述是进行轧机系统设计、控制、状态监测和故障诊断的关键。随着交流调速技术的发展,交流电机已广泛用于轧机传动系统中。通过考虑驱动电机的影响,建立异步电机一轧机主传动系统的机电耦合模型,并利用该模型对轧机系统由串联补偿电容、摩擦、间隙和负载扰动等因素引起的机电耦合动态过程进行数值研究？研究结果表明,建立的机电耦合模型可以方便地分析轧机系统机电耦合动力学规律,为进一步控制轧机振动特性奠定基础。     

630mm皮尔格热轧周期轧管机的优化设计

630mm皮尔格热轧周期轧管机是周期轧管生产线中的关键设备。其生产的管材规格范围大、品种多,既可生产管材,也可生产棒材。根据周期轧管机的工作特性,对轧管机各个部分的设计提出了特殊要求。本文主要阐述了在设计过程中对周期轧管机各个部分进行的优化设计,不仅满足了现场使用要求,也使整台轧管机的整体设计具有最佳性价比。     

轧机油膜轴承的现状与发展趋势

介绍我国轧机油膜轴承的现状,阐述轧机油膜轴承与滚动轴承相比的优点及特点,指出轧机油膜轴承今后发展的方向和研究重点。     

油膜轴承锥套过盈装配过程中的压力分布及损伤

针对1580 PC热板带连轧机油膜轴承在装拆与使用过程中的锥套损伤问题,建立锥套装配的边界元力学模型及边界条件。利用三维弹塑性接触问题边界元法定量分析轧机油膜轴承锥套与轧辊辊颈过盈装配过程中的变形和载荷特性,通过设定不同加载模型的参数,对锥套装拆过程进行数值模拟。讨论油膜轴承偏载时锥套接触应力和变形对锥套与辊颈损伤的影响,得出装拆过程中不同胀型压力和轴向推力条件下的应力和应变变化规律,找出导致锥套损伤的根本原因,给出防止锥套与辊颈装配过程损伤的具体改进措施。利用制造出的两台轧机油膜轴承样机试验验证理论分析结果的正确性,并且找到油膜轴承损伤的根本原因。     

活套扫描器在轧线中的应用及常见故障分析

本文介绍活套扫描器在轧机控制系统中的应用及常见故障分析,并且通过实际操作总结出一些工程应用中的维护经验,适应于实际工程。     

基于OPC技术的轧机主传动系统远程监测与诊断

提出了基于OPC技术的轧机主传动系统远程监测的结构体系,讨论了基于OPC技术的轧机主传动系统远程监测的实现方法,开发了基于OPC技术的轧机主传动远程监测与故障诊断系统.     

轧机主传动位移延时反馈系统的Hopf分岔研究

在考虑轧机前后张力差造成的阻力矩基础上,针对传统轧机主传动系统模型忽略位移延时的缺点,建立了轧机主传动位移延时反馈系统的数学模型。分析了系统的局部稳定性和Hopf分岔的存在性,从理论上得到了延时临界值,并通过实验仿真得出的时间历程图、相图以及分岔图验证了当延时等于临界值时,轧机主传动位移延时反馈系统确实产生了Hopf分岔,从而得出了从生产工艺的角度加大轧制速度可以避免延时产生的不良影响,为进一步研究、控制轧机主传动系统提供了新思路。     

热连轧机垂直振动的建模与仿真

针对某钢厂热连轧机在轧制过程中出现的异常振动现象，采用理论分析和试验模态分析，建立了一种较全面的分析热连轧机垂直振动的动态仿真模型。通过计算机仿真并与实际结合，得出轧机异常振动是由于传感器连接杆和传感器壳体的不合理相对运动耦合的结论。最后对传感器壳体进行结构动力学修改，修改后，消除了异常振动，解决了该热连轧机的自激振动。     

Optimal contact design and allowable limit on spindle assembly of aluminum hot rolling process

Aluminum sheet ingots go through the hot rolling process to be converted into coils with a gauge suitable for the cold rolling process or plates. The top spindle, end coupling and slipper metal are main components of the hot roll process and used for transmission of rotational power with heavy-duty load. The top spindle connected to the motor and end coupling connected to the roller are combined with the slipper metal which acts as a bearing and joint. The contact surface between end coupling and slipper metal is subjected to stress concentration, and life cycles of slipper metal is reduced. This study aims to minimize the mechanical problems which might happen in the production process. The load condition for hot rolling processes is derived under load condition that is conducted for a hot rolling process under slipper metal combination types and operation situations. A structural analysis is performed by applying mechanical characteristics, combination type, and rotational boundary condition of top spindle, end coupling and slipper metal. Optimal design is performed for contact surface between end coupling and slipper metal. Interference analysis is studied to reduce the stress concentrations. Kinematics simulation is performed by applying the various combination type and dynamic boundary condition of the mill spindle assembly. The interference does not occur on the top spindle and slipper metal, so actual driving of the hot mill spindle assembly can operate in the normal operation condition.     

轧机自激振动诊断和结构动力学修改

轧机是计算机控制的复杂机电系统。由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动。轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断。提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分析与修改的综合方法,从试验与理论上分析了轧机产生自激振动的原因与消除方法。在研究的工程实例中,由辊缝位移传感器安装结构的动力学特性造成辊缝位移信号的响应延迟,引发板厚液压控制系统(AGC)非线性自激振动,从而产生整机持续的剧烈强迫振动。通过结构动力学修改,最大限度地减小位移反馈信号的延迟时间,大幅度地提高了系统的闭环稳定性,消除了正常工作条件(或正常扰动)下的自激振动,从而保证了轧机高效、稳定地工作。