冷连轧机模态测试研究

针对宝钢２０３０ｍｍ冷连轧机高速运行中的出现的振动问题，从现场测试和理论分析方面研究了自激振动的生成机理，影响因素及抑制措施，通过适当控制乳化液的浓度可消除颤振并提高轧制速度。     

基于EEMD-LSTM的冷连轧机振动预测研究

针对冷连轧机振动具有非线性、非平稳,以及与当前和历史状态息息相关的特点,提出了基于集合经验模态分解(EEMD)-长短时记忆循环神经网络(LSTM)的轧机振动预测模型。采用EEMD方法将轧机振动加速度分解为若干个频率单一、相对平稳的IMF模态分量和残差分量,有效地降低了振动加速度信号的复杂性;采用具有记忆单元的LSTM网络建立轧机振动预测模型,并通过引入历史振动信息显著提高了轧机振动的预测精度。仿真结果表明,EEMD-LSTM模型较LSTM模型的预测精度提高了11%,对轧机振动有很好的预测效果,并分析了各工艺参数与轧机振动之间的定量关系,为快速抑制轧机振动、优化轧制规程提供了参考。     

轧机垂直振动的研究现状与展望

通过对国内外各种类型轧机在高速轧制薄板带时存在的垂直振动问题进行了分析与总结,分析了轧机产生垂直振动的机理和引起轧机振动的主要因素,并提出了有效控制轧机垂直振动的措施.     

冷连轧机振动故障诊断

冷连轧机是由多个组件构成的复杂机电系统,轧机异常振动故障种类和原因很多.本文主要通过对五机架冷轧机若干异常振动的综合分析,总结了信号分析结合设备参数和经验的疑难故障根源分析方法.此类故障的成功诊断对现场冷轧设备有针对性的状态维修管理提供了有力支持.     

Y型三辊冷连轧机弹跳与振动研究

在实验研究的基础上，采用理论解析与统计分析的方法，建立了Y型三辊轧机的弹跳模型；并通过实测连轧时各机架的振动情况，分析了这种轧机的结构特性，打出了不利于Y型轧机稳定轧制的原因。     

轧机垂直振动特性研究及测试分析

考虑到轧机扭振、垂直水平二向振动耦合效应,根据机械动力学理论,基于Kelvin-Vogit模型,运用牛顿第二定理,建立轧机扭转、垂直、水平耦合动力学模型,计算分析其固有频率和主阵型.构建高频周期激励,分析高频周期激励下轧机的动态响应.仿真结果表明,第5阶固有频率会引起轧机产生强烈自激振,影响轧机的工作稳定性.轧机系统的...     

冷连轧机组板形再现与异议分析系统的开发

针对冷连轧生产过程中,对板形仪所测板形数据的使用仅停留在服务于本工序的生产,而不能用于质量异议分析,以及指导下游退火与平整工序的工艺参数优化设定和造成数据利用率偏低的问题,在大量的现场试验与理论研究基础上,充分考虑到冷连轧机组的设备与工艺特点,以普通四辊冷连轧机组为研究对象,利用机组板形仪及数据采集系统的相关功能,提出了一套适合于冷连轧机组的板形再现与分析技术,开发出相应的板形再现与异议分析系统,并将其推广应用于某冷轧薄板厂1220五机架冷连轧机组的生产,使用效果良好,实现了适时再现与分析钢卷轧制过程中的板形,为下游连续退火及平整工序工艺参数的优化设定,以及冷连轧产品质量异议的处理,提供了翔实的数据支撑。     

基于SSAE-LSTM模型的冷连轧机扭振预测

轧机振动预测模型性能依赖于从输入变量中提取的特征。针对冷连轧机振动数据样本大、非线性强的特点,且在时间上具有前后依赖关系,提出了一种基于SSAE-LSTM的轧机扭振预测方法。首先,对于同种参数数值差异较小、关系表征不明显的轧制过程参数,使用栈式稀疏自编码(SSAE)网络进行无监督自适应特征提取,挖掘生产数据的深层次特征。然后,利用长短时记忆(LSTM)网络在处理时间序列上的优势,将SSAE网络提取到的深层特征作为预测模型的输入,将旋转角加速度作为输出,建立基于LSTM的轧机扭振预测模型。仿真结果表明：SSAE-LSTM模型的预测精度达98.5%,与RNN模型和LSTM模型相比,预测精度分别提高了24.8%和12.2%,验证了该方法的有效性,为实时预测轧机扭振状态提供了参考。     

冷带轧机振动及干摩擦阻尼减振的仿真研究

考虑轧机振动过程中辊缝的非线性，本文建立了以轧制理论公式为基础，计算简便、快速的动态轧制力计算模型，结合轧机垂直振动简化力学模型，对高速冷带轧机振动及干摩擦阻尼减振等进行了数值仿真研究。     

冷连轧机辊系参激刚度颤振特性研究

考虑轧辊表面振纹对辊系间的刚度变化的影响以及动态轧制力对振动系统的影响,依据轧机垂直振动的产生机理,建立了冷连轧机单自由度非线性颤振动力学模型。应用多尺度法求解得到了系统发生1/2亚谐共振时的幅频特性响应方程,仿真分析得到了不同参数变化对振动系统幅值以及振动区域的影响,并运用奇异性理论讨论了系统在非自治情况下的分岔特性,得到在3种不同情形下系统的转迁集与分岔拓扑结构图,给出了系统失稳的参数区域,从而可以避免轧机剧烈振动的发生,这为抑制和减少冷连轧机系统的振动提供了技术支撑与理论参考。     

冷连轧机主传动系统的扭转振动分析

针对邯钢公司邯宝冷轧厂的生产线在生产过程中因轧机产生不明振动而引起的一系列质量问题,以振动频繁出现的F4轧机为研究对象,建立动力学模型和数学模型。利用MATLAB软件进行分析计算,得出了系统各阶固有频率,与现场测试的振动时的激励频率进行比较发现,扭转振动的振源在主传动系统中。得出使轧机产生扭转振动的主要原因是主传动电气控制系统、负载变化、轧辊打滑、间隙冲击。并在此基础上提出了抑制轧机扭转振动的方法,为日后进一步分析轧机扭转振动提供了理论参考。     

大型宽带钢冷连轧机的研究

通过对冷连轧机理论分析,阐述了机架数量、机型等方面的关系,提出了配置原则。为新建冷连轧机提供依据。     

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。     

Storsional self-excited vibration of rolling mill

The roller‘s torsional self-excited vibration caused by roller stick-slip, and its influence on strip surface quality have been studied. Based on analysis of roller working surface stick-slip, roller rotation dynamics equations have been established. The nonlinear sliding-frictional resistance has been linearized, and dynamics equations have been solved according to the characteristics of stick and slip between roller and strip. The results show that: 1) with decreasing stick time tl, torsional vibration wave pattern gradually transforms from serration into sinusoid, and frictional self-excited vibration can cover all frequency components which are lower than that of free vibration; 2) stick time tl is directly proportional to torque increment AMR, and is inversely proportional to live shaft stiffness K and drive shaft rotational velocity ω; 3) when slip time t2 is basically steady, the longer the stick time, the larger the energy that system absorbs and discharges. As the sliv time is a constant, it easily arouses strip surface shear impact and surface streaks.     

CVC冷轧机工作辊垂直-水平耦合振动分析

轧机系统异常振动是影响轧件质量的主要因素。不同属性的振动共同促使了轧机系统的整体振动,辊系的垂直振动和工作辊的水平振动是较为主要的振动。根据某钢厂CVC轧机实际参数建立了轧机垂直-水平振动的动力学耦合模型并进行了求解,得到了变参数下轧机振动响应情况,通过提取钢厂轧机在线振动监测系统数据分析验证了仿真的正确性。结果显示,轧制工作辊处存在耦合振动情况,轧机系统振动特性与各种轧制工艺参数有关,对工艺参数进行适当调整可以有效地减小轧机振动。     

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.     

四机架冷连轧机轧制力模型的研究与应用

分析了鞍钢冷轧厂４机架冷连轧机轧制力模型,指出了其存在的主要缺陷,并提出了改进方案。通过理论推导和现场实验相结合建立了新的轧制力模型,由对比分析可知,新模型精度优于原模型。新模型在４机架冷连轧机支撑辊辊型设计和轧制规程优化中得到了应用。效果良好。     

辊缝油膜承载力对冷轧机振动的影响

针对某冷轧厂在线轧制过程中轧机的振动问题,从辊缝油膜承载力的角度分析其对轧机振动的影响,得出轧制过程中辊缝间距的减小导致辊缝油膜需提供更大的承载力来维持轧机稳定。从乳化液浓度、轧辊转速、乳化液金属微粒含量方面探讨了增强辊缝油膜承载力的方法,得出乳化液浓度与轧辊转速在增强油膜承载力的同时减小了辊缝的摩擦系数,也易导致轧机振动。通过试验得出,调节乳化液金属微粒含量能够在原有摩擦系数的基础上增强辊缝油膜承载力,从而保证轧机的稳定运行。     

攀钢1 220 mm冷连轧机轧制力模型参数自学习分析

在冷连轧过程控制中,影响轧制力模型预报精度的主要因素是材料的屈服应力和摩擦系数。攀钢1 220 mm冷连轧机屈服应力模型通过机架屈服应力自学习、材料等级屈服应力自学习以及材料类别屈服应力补偿来确保屈服应力模型的计算精度。为提高摩擦系数模型的计算精度,除了在模型中充分考虑轧制速度、轧辊粗糙度及轧辊磨损等影响因素外,还引进了低速摩擦系数的自学习形式。另外,攀钢1 220 mm冷连轧机轧制力模型针对特定的轧制条件分别采用调整屈服应力和摩擦系数的自适应学习方法,在实际应用中能够迅速提高轧制力模型的预报精度。     

基于冷轧机垂振的乳化液系统改造分析

通过对冷轧机垂直振动的分析,得出适当调整乳化液的性能和减小其浓度有利于抑制垂振。进行调整时发现,机架间乳化液的窜流问题严重影响了乳化液的调整效果,基于此原因从机架间喷射梁、张力辊、上下挡液板、吹扫梁、穿带导板等方面分析了乳化液窜流的原因,并提出了有效的改进措施。确定主要改进措施为:调整机架间喷射梁位置;后移张力辊与坝辊的位置,增加乳化液回流量;将吹扫梁改为大角度折形梁;改进挡液板,增加弧形沟槽;改进穿带导板,利于乳化液下落回流等。