轧机传动系统的故障类型及维护技术探析

轧机传动系统是轧机设备中最为关键的部件,其工作状态的稳定性直接决定着轧机的性能。首先介绍了轧机传动系统的组成和原理,之后分别对轧机传动系统中最易引发故障的轴承和齿轮的故障类型进行了分析,最后提出了轧机传动系统的在线振动监测与维护技术。     

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.     

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.     

考虑电气参数影响的轧机主传动系统机电耦合振动特性研究

针对以往对交流电机驱动的轧机主传动系统振动特性的研究往往忽略电气参数影响这一问题,考虑交流异步电机中串联补偿电容、转子电阻、相位延时、谐波扰动等电气因素,然后结合机械系统,建立了交流电机驱动的轧机主传动系统机电耦合振动数学模型,并用数值方法研究了串联补偿电容、转子电阻、相位延时、谐波扰动等电气因素对轧机主传动系统振动特性的影响。研究结果为进一步分析、诊断及控制交流驱动的轧机主传动系统的振动现象奠定了理论基础。     

轧机主传动系统扭振仿真分析

以1500mm轧机为例,建立了轧机主传动系统的力学模型及数学模型,并用数值积分和数值仿真方法对其参数进行计算。分析了咬钢时间、阻尼、间隙以及齿轮啮合刚度对轧机主传动系统扭振的影响。     

轧机传动系统关键零部件疲劳仿真方法研究

轧机传动系统的是轧机的重要组件,其强度直接影响到轧机的正常运行。针对轧机传动系统疲劳损伤问题,分析了载荷谱构成,认为载荷来源主要是轧制冲击载荷与扭振载荷;讨论了轧机多工况处理方法,提出了一种基于多体动力学仿真提取载荷放大系数(TAF),利用Matlab软件编制扭振载荷谱及仿真疲劳载荷谱的一般流程;以某钢铁集团现役轧机为例,基于Fatigue Porcess进行疲劳仿真分析,结果证明了该方法的可行性,为轧机传动系统关键零部件或相似机械产品的疲劳损伤位置和疲劳寿命的预测提供了参考。     

考虑磁参数影响的轧机主传动系统机电耦合振动特性研究

伴随科技的迅猛发展,交流电机已逐步取代直流电机并广泛应用在轧机系统中。针对以往对轧机机电系统振动特性的研究往往忽略电机磁参数影响这一问题,考虑异步电机中漏磁系数、定子时间常数、转子时间常数等磁参数,把转子磁链电机模型与机械系统相结合,建立了轧机主传动系统机电耦合振动模型,此模型摆脱了以往机电耦合模型复杂繁琐的积分环节和惯性阻碍,并利用数值方法研究了漏磁系数、定子时间常数、转子时间常数对轧机主传动系统振幅与调节时间的影响。研究结果为进一步分析轧机主传动系统的振动现象奠定了理论基础。     

考虑电机内部因素影响的轧机主传动系统机电耦合振动特性研究

针对轧机主传动系统振动研究往往忽略电机自身因素影响这一问题,考虑三相异步交流电机中漏磁系数、定子时间常数、转子时间常数和空气摩擦系数等电机内部参数,并融入电机内部转子空气摩擦这一非线性因素,建立了交流电机-轧机主传动系统机电耦合数学模型。利用数值方法分析了漏磁系数、定子时间常数、转子时间常数、空气摩擦系数对于轧机主传动系统振幅与调节时间的影响。     

武钢R4轧机主传动系统减速机的故障诊断

针对武钢热轧厂1700热连轧机组R4轧机主传动系统工作中振动强烈、设备事故频繁的实际问题,在轧机实际生产的条件下,对该轧机主传动系统的减速机的振动信号进行监测,在此基础上运用振动诊断法进行故障诊断,预测了该设备存在的故障并分析研究故障产生的主要原因。     

考虑多间隙影响的轧机主传动系统扭振分析

打滑是大多数轧机传动系统产生扭转振动的主要因素,是导致轧机主传动系统异常破坏的原因之一。基于理论建模和数值模拟方法,针对5 000 mm厚板轧机,研究打滑状态下主传动系统含多个间隙及不同间隙简化形式对系统振动特性的影响规律。根据该轧机主传动系统的实际结构形式,将主传动系统简化为四自由度含多间隙非线性扭振模型,采用龙格-库塔方法进行数值计算,并利用Matlab软件编程进行仿真,得到考虑多间隙影响的系统动态响应数值计算结果。比较分析不同间隙简化形式对系统动态响应及各轴段扭矩放大系数的影响,以及不同间隙大小和位置对系统扭矩放大系数的影响。研究结果可为控制和分析工程实际中轧机间隙的影响提供理论参考。     

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。     

轧机主传动非线性延时系统的Hopf分岔研究

针对传统轧机主传动系统模型忽略位移延时的缺点,在考虑轧辊与轧件间的非线性摩擦力、阻尼、刚度和系统延时的基础上,建立了轧机主传动非线性延时系统的数学模型。分析了系统的局部稳定性和Hopf分岔的存在性,从理论上得到了系统产生Hopf分岔的延时临界值,通过采用1150型初轧机的实验数据进行对比仿真,证明了实验系统所建模型的正确。从得到的轧机主传动位移延时反馈系统的时间历程图、相图以及分岔图,验证了时延就是一个分岔参数,当时延的取值超过临界值时,轧机主传动位移延时反馈系统产生了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。     

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。     

Characteristic of torsional vibration of mill main drive excited by electromechanical coupling

In the study of electromechanical coupling vibration of mill main drive system, the influence of electrical system on the mechanical transmission is considered generally, however the research for the mechanism of electromechanical interaction is lacked. In order to research the electromechanical coupling resonance of main drive system on the F3 mill in a plant, the cycloconverter and synchronous motor are modeled and simulated by the MTLAB/SIMULINK firstly, simulation result show that the current harmonic of the cycloconverter can lead to the pulsating torque of motor output. Then the natural characteristics of the mechanical drive system are calculated by ANSYS, the result show that the modal frequency contains the component which is close to the coupling vibration frequency of 42Hz. According to the simulation result of the mechanical and electrical system, the closed loop feedback model including the two systems are built, and the mechanism analysis of electromechanical coupling presents that there is the interaction between the current harmonic of electrical system and the speed of the mechanical drive system. At last, by building and computing the equivalent nonlinear dynamics model of the mechanical drive system, the dynamic characteristics of system changing with the stiffness, damping coefficient and the electromagnetic torque are obtained. Such electromechanical interaction process is suggested to consider in research of mill vibration, which can induce strong coupling vibration behavior in the rolling mill drive system.     

太钢2250mm热连轧精轧机模拟轧辊研制

介绍了太钢热连轧生产线7台精轧机布置的特点。分析了在满足轧制工艺要求的前提下,空设一架精轧机成为可能。重点阐述通过设计制作的模拟轧辊,当发生主传动故障时将模拟轧辊装入机架内,起到了过渡辊的作用,保证了正常的生产秩序,取得了良好的经济效益。     

基于非线性反馈的轧机主传动机电耦联扭转系统的分岔控制

针对轧机在轧制过程中轧辊与轧件间润滑条件变化引起系统失稳振荡,以及轧机主传动系统具有复杂机电耦联的特点,应用Lagrange-Maxwell原理建立一类含非线性摩阻的轧机主传动机电耦联扭转系统的非线性动力学方程,利用非线性动态分岔理论,分析该系统的稳定性,给出系统发生Hopf分岔的充要条件及周期运动稳定性的判别方法,分析超临界分岔和亚临界分岔对主传动系统扭转振荡的影响。为抑制传动系统因Hopf分岔引起的失稳振荡,选取驱动电动机定子电压为控制量,引入电动机速度反馈,构造非线性状态反馈控制器,并采用多尺度和谐波平衡法确定控制器参数,对系统的Hopf分岔点进行转移,并控制极限环的稳定性和幅值,该控制方法简单、易实现,数值模拟验证了所设计控制器的有效性。     

轧机主传动机电耦联扭振系统的动态分岔研究

针对交流电机驱动的轧机主传动系统存在的低频扭振失稳问题,依据拉格朗日—麦克斯韦原理建立交流电机电磁能与传动系统机械能耦联作用的轧机主传动非线性系统的动力学方程,并运用动态分岔理论研究该类高维非线性自治系统的振动特性。对定子与转子电阻随温度变化导致主传动系统出现非双曲奇点时系统中产生的高余维动态分岔现象,采用多尺度和谐波平衡法求解非线性微分方程组的近似解析解,不经中心流形直接求得原系统的三阶规范形,研究系统的Hopf分岔情况、二维环面分岔情况,甚至三维环面分岔情况,运用Hurwitz判据分析分岔发生时系统周期解和概周期解的稳定性,给出稳定域边界条件,数值仿真验正结论的正确性,为轧机主传动系统的平稳运行提拱理论依据。     

中厚板轧机扭矩在线监测系统浅析

对就中厚板轧机主传动系统扭矩在线监测的必要性进行了分析，同时对于扭矩的测量原理、监测系统的工作原理及构成均作了详细的阐述，最后就监测系统的软件配置及各功能模块的作用进行了说明，该系统对于保证中厚板轧机主传动系统安全运行，减少事故发生以及事故原因的查找，都具有非常重要的理论和现实意义。