2160 mm热连轧机组F2精轧机振动机理及测试

针对2160 mm热连轧机组第2架精轧机（F2）在轧制薄规格产品时频繁发生振动的问题,对该轧机开展了综合测试。介绍了振动现象,分析了振动类型。考虑轧制界面动特性,建立了新的轧制界面摩擦力模型,表征了界面的正负阻尼作用。在此基础上,考虑上下辊系不同运动状态构建了轧机扭转和水平方向的耦合振动模型。基于上述模型,模拟了轧机的自激振动,仿真结果表明,轧机振动形式为上下工作辊扭转和水平方向均反向运动,振动频率为扭转一阶固有频率,与现场测试现象相符合。最后分析了轧制工艺参数对轧机自激振动的影响,并提出了相应的可行抑振方案。     

四辊轧机机座结构参数对垂直振动的影响分析

以现有轧机机座垂直振动模型为基础,从改变四辊轧机机座的结构参数的角度出发,通过对机座振动的固有频率、主振型、振幅的分析,得到了四辊轧机机座的结构参数对机座垂直振动固有特性的影响关系。结果表明:调节结构参数不能明显改变前三阶固有频率,可通过改变结构参数来避免共振,同时在非共振情况下,调节结构参数也可以有效抑制由外界冲击产生的影响,为轧机机座的结构设计及进一步研究轧机的轧制稳定性条件奠定了基础。     

冷轧机组厚度控制实现方式分析及应用

研究冷轧带钢压下厚度控制和流量厚度控制实现方式的原理,在分析单机架可逆轧机和冷连轧机组的张力控制方式的基础上,指出单机架可逆轧机以及冷连轧机组采用入口恒张力控制的第1机架需采用压下厚度控制实现方式,采用入口张力极限控制的机架需采用流量厚度控制方式,并从流量厚度控制的角度剖析冷连轧轧制特性,分析、比较了流量厚度控制方式在冷连轧机组常规AGC系统、全秒流量AGC系统、扩展秒流量AGC系统中的不同应用。最后总结出2种厚度控制方式在工程应用中的设计原则。     

冷连轧动态变规格辊缝动态设定原理与应用

以变断面，变张力逆流求解非线性方程组动态变规格模型为基础，考虑了材料变形抗力偏差及轧机入口带钢厚度偏差来修正动态变规格过程辊缝的设定值，建立起冷连轧动态变规格辊缝动态设定系统。通过宝钢益昌1220冷连轧机组实际应用表明，该系统可以提高动态变规格过程轧制参数的稳定性，同时可以提高变规格过程中带钢的厚度精度，减少厚度超差长度。     

传动-压下-带钢耦合激励CSP轧机振动分析

针对CSP轧机在轧制高强薄带钢时出现的强烈振动现象,利用在线监测系统对轧机机电液信号进行跟踪测试,获得了轧机垂扭耦合振动信号特征。在此基础上,探讨传动-压下-带钢耦合激励的轧机振动机制,利用ANSYS有限元方法构建传动-压下-带钢耦合激励谐响应仿真模型,求解在多激励下轧机的谐响应特征,得知F3轧机垂振在42 Hz频率处振动响应最大,与现场测试结果基本吻合。研究结果对提高薄规格带钢轧制生产稳定性具有参考价值,同时指出抑制轧机振动的方向。     

传动-压下-带钢耦合激励CSP轧机振动分析

针对CSP轧机在轧制高强薄带钢时出现的强烈振动现象,利用在线监测系统对轧机机电液信号进行跟踪测试,获得了轧机垂扭耦合振动信号特征。在此基础上,探讨传动-压下-带钢耦合激励的轧机振动机制,利用ANSYS有限元方法构建传动-压下-带钢耦合激励谐响应仿真模型,求解在多激励下轧机的谐响应特征,得知F3轧机垂振在42 Hz频率处振动响应最大,与现场测试结果基本吻合。研究结果对提高薄规格带钢轧制生产稳定性具有参考价值,同时指出抑制轧机振动的方向。     

热连轧机耦合振动现象特征研究

某2050热连轧机在轧制高强薄规格带钢时F2和F3轧机出现严重的振动现象。为了摸清轧机振动的特征和现象,研制了一套适合热连轧机耦合振动的在线监测系统,对捕捉的振动信号进行信号时频分析与振动耦合关系分析,通过对同材质同规格、不同材质与规格2种轧钢工况进行分析和轧机振动与成品厚度的关系分析,获得了轧机振动现象及规律,为解决轧机振动提供了大量现场实测数据。     

现代连轧机耦合振动研究概述

轧机系统由多种学科领域和技术相互渗透、融合而成,在轧制过程中往往会伴随着复杂的耦合振动。振动严重损坏轧机机械零部件和电气设备,进而引发严重生产事故,降低带钢的产量、表面质量和生产率。研究轧机动力学系统振动的产生机理、振动特性及其控制措施,是冶金行业所面临的重要课题。本文从轧机系统耦合振动分类、表现形式、研究方法和抑振方法等方面进行阐述,分析了目前研究中存在的问题及难点,提出了关于轧机系统耦合振动建模及控制的进一步研究方向。     

弹性耦合激励振动筛有限元结构模态分析

利用SAP5P程序计算了弹性耦合激励振动筛前10阶固有特性，计算结果表明：从降噪观点看，前10阶模态应采取抑制措施；从提高寿命观点看，应注意第2阶和第4～10阶模态．同时提出了为降噪增寿而采取的较为合理的结构修改措施．计算结果与理论分析相吻合．     

CSP生产线F3轧机振动有限元模态分析

国内某钢厂CSP生产线生产2.0mm带钢时F3轧机出现异常振动.为查找振动原因,对其进行三维建模,并由此建立轧机整体有限元模型,通过节点耦合方式实现内部联接,得到轧机前15阶固有频率和振型.分析结果对轧机的设计与分析有一定的参考价值.     

热连轧机水平振动及其与轧制参数影响关系

 研究了热连轧机轧辊水平振动机制、水平振动与轧制过程参数间的影响关系。考虑间隙、轧辊偏移距和非线性阻尼等影响因素,建立了板带轧机工作辊水平振动非线性动力学模型,同时建立了轧机水平振动与轧制过程参数的关系模型。对某厂热连轧机F2机座进行水平振动测试试验,工作辊水平振动剧烈,中后期振幅达到4.5 g,甩尾时超过5 g,振动优势频率为40和118 Hz;同时对振动过程进行仿真,研究了轧件厚度、轧制速度和张应力参数对水平振动的影响。结果表明：仿真分析水平振动加速度幅值达到4.8 g,对比仿真和实测的振动曲线,可知仿真与实测结果相符;轧件的厚度越薄,对轧辊振动影响越大;轧制速度变化对水平振动影响较大;相比其他因素,张力对轧机水平振动的影响较小。     

轧机液压压下系统非线性振动诱因分析

 具有液压压下系统的轧机被广泛应用在板带生产过程中,为解决液压压下系统引起的轧机非线性振动问题,在闭环控制情况下分别研究了不同阻尼系数、泄漏系数以及控制器比例系数3种系统参数对压下系统垂振的影响。考虑压下缸非线性液压弹簧力建立了轧机液压压下系统垂振模型,通过振动位移时域图和位移-速度相图分析了不同系统参数与系统垂振的相关性。仿真结果表明,由于轧机液压压下系统采用传统PID控制器,液压系统本身阻尼系数、泄漏系数等具有慢时变特性,会使得原有PID控制可能出现功能失效情况,造成系统垂振的发生,该研究为后续设计控制器消除液压系统参数变动引起的垂振有一定的理论和工程实际意义。     

热卷箱在2250热连轧不锈钢带生产中的应用

热卷箱是置于热连轧钢带生产线上粗轧机与精轧机之间,将中间坯卷取和开卷的一种设备。通过设备和工艺攻关,太钢2250热连轧生产线成功地应用热卷箱规模化生产热轧2～5.2 mm 300系和400系不锈钢带,提高了钢带的表面质量和生产效率。文中探讨了热卷箱应用于不锈钢带生产的优劣势和生产中易出现的划伤和花印等问题。     

基于深度学习的热轧带钢头部厚度的命中预测

 针对热轧带钢头部厚度精度较低的问题,提出了一种基于深度学习的热轧带钢头部厚度的命中预测方法。在精轧过程中,带钢头部张力较小,且通常温度较低;同时轧机工艺参数复杂,精准设定存在困难,轧制带钢头部经常会出现厚度不合格的现象。利用深度神经网络的非线性拟合能力,设计带钢头部厚度预测模型,给轧机的参数设定提供参考、提高头部厚度命中率、减少钢材浪费。深度神经网络(DNN)包含输入层、隐藏层、输出层,使用TensorFlow开源机器学习框架设计预测模型并用程序实现。调整神经网络各参数,通过研究它们对模型性能的影响,优化预测模型。最后使用多种厚度的带钢测试数据训练并检验头部厚度预测模型,结果显示,分类预测命中准确率在80%以上。     

热带钢连轧机主传动系统的动态性能研究

对某热带钢连轧机主传动系统确立了扭振动力学模型,用拉格郎日方程建立了扭振数学模型,用Matlab计算软件求出了系统固有频率和振型,用系数法求出了扭矩放大系数,讨论了频差放大系数对扭矩放大系数的影响关系。该轧机扭矩放大系数偏大,应采取措施加以控制。     

热连轧机机液耦合系统振动特性

 现场测试信号处理结果表明某热连轧机存在机液耦合振动现象,为深入研究热连轧机机液耦合振动提供试验基础。以现场某热连轧机机液耦合系统为研究对象,建立其动力学仿真模型。通过数值仿真,证明该热连轧机振动开始加强时间与液压自动厚度控制系统投入运行时间存在依赖关系,并揭示了轧机伺服阀给定信号、液压自动厚度控制系统及补偿控制系统对热连轧机机液耦合系统振动的作用机制和影响规律,为深入研究轧机耦合振动及振动控制提供理论基础。     

冷轧带钢表面振纹原因分析

阐述了振纹形态及研究现状,从振纹的特征调查及分析入手,对轧机和磨床的振动进行测试,通过模态分析研究了轧辊辊系、工作辊轴承、主传动接轴和轧辊磨床对振纹的影响。对轧机齿轮分析和测试结果表明,攀钢冷轧带钢生产中的振纹是由齿轮齿面损伤造成的。     

热轧宽带钢轧机

热轧宽带钢技术的发展对热轧机提出了更高的要求,板形与板凸度控制能力已成为热轧机发展的前提条件。另外就热轧机典型机型的特点作一些分析,并对传统热轧机的改造要点进行阐述。     

1220六辊冷轧平整机薄板表面振纹的控制

针对某1220六辊冷轧平整机带钢和支撑辊表面振纹问题,结合1220六辊冷轧平整机振动特点,实施了连续跟踪测试,详细分析了支撑辊换辊周期内各阶段振动频谱,并运用ANSYS对平整机动态特性进行了数值模拟。在此基础上研究发现了不论在平整机处于何种轧制阶段均出现了600Hz的第八阶固有振动为主的异常振动,该振动与工作辊对支撑辊的相对运动相互作用导致支撑辊表面振纹。最后,结合振纹间距与振动源的关系,分析了引起平整机第八阶固有频率振动的原因,提出了振纹控制措施,并取得了较好的控制效果。     

Non-linear Vibrations and Stability of Moving Strip with Time-dependent Tension in Rolling Process

 Nonlinear vibrations of the moving strip between two mills of some cold tandem rolling mill in the rolling process were investigated. The strip is moving with a time-dependent tension, namely a harmonically varying tension about a constant initial tension. The transverse parametric vibration model of moving strip in the rolling process was established. Approximate solutions were obtained using the method of multiple scales. Depending on the variation of the tension, three distinct cases arise: frequency away from zero or two times the natural frequency; frequency close to zero; frequency close to two times the natural frequency. For frequency close to zero and away from zero and two times the natural frequency, the system is always stable. For frequency close to two times the natural frequency, the stability is analyzed respectively when the trivial solution is existence and the nontrivial solution is existence. Numerical simulation was made on some 1660mm tandem rolling mill, the stable regions and unstable regions for parametric resonance are determined with different cases. The rolling speed and the thickness of strip have strong influences on the stability of principle parametric resonances. But the distance between two mills has little influence on the stability of principle parametric resonances.