轧机扭振控制策略与实施(上)

扭振是轧机普遍存在的问题，也是轧机改造中的一个关键问题。轧机在改造后因输出功率和转矩增加，系统动态性能的提高，扭振将为得非常严重。本文结合攀钢1450轧机改造工程，阐述和分析了轧机扭振的计算和抑制方法。     

利用外扰模型前馈控制抑制轧机扭振的应用

建立了轧机的数学模型,分析了轧机扭振的原因,指出轧制电流是决定轧机是否扭振的关键因素.针对安阳钢铁公司中厚板轧机存在扭振现象,通过对扭振的测量、分析,表明在咬钢时会发生扭振.提出了模型前馈控制抑制轧机扭振,模型前馈控制通过建立理想的电机模型,将电流给定观测出并补偿到系统中去,达到抑制轧机扭振的目的;研究表明轧件咬入时的冲击是造成扭振的主要原因,模型前馈控制是抑制轧机扭振的有效方法,在工程中容易实现,而且不受轧机振动频率的影响,可抑制各个频段的振动.     

轧机扭振控制策略与实施(下)

4　抑制扭振的控制策略轧机主传动系统包括机械传动系统和电气传动控制系统,因此轧机主传动系统的动态特性和稳定性是由这两个系统相互作用所决定的。在轧机主传动控制系统中,加入陷波滤波器和负荷观测器,可以有效地抑制扭振的发生,减轻扭振的危害性,这是当前经常采用的抗扭振措施,在理论和实际应用上都证明这些技术措施是十分有效的。4 1　陷波滤波器[3]在轧机主传动控制系统中,设置一个(或几个)陷波滤波器,使陷波滤波器的滤皮频率等于轧机轴系扭振一阶固有频率,这样就使轧机主传动机电系统在扭振固有频率点上的增益为零,可有效消除扭振。…     

交流变频调速轧钢电动机轴系扭振现象

轧机采用交流变频驱动后,扭振问题非常突出。为避免发生机械事故,本文对包钢和鞍钢交流变频驱动1150初轧机进行了扭振测试。并根据实测结果,通过计算和分析研究了各种扭振现象。     

轧机传动系统在急剧振动时扭矩值的测量和分析

对不同类型轧机传动系统的扭振进行了在线测量,并对测量数据采用快速富氏分析法进行频谱分析。介绍了扭矩测量的先进方法及其原理;列出了几套轧机的扭振特性;分析了引起扭振的因素及防止方法。这对认识轧制过程的扭振现象,正确操作和避免事故,具有指导意义     

1150初轧机主传动轴系扭振测试的分析研究

初轧机实际生产中,其主传动扭振普遍存在。结合初轧机的一次综合测试,对所产生的扭振进行了定量的分析研究。把1150初轧机多质量系统简化为两质量系统,利用两质量系统的扭振计算公式进行计算与分析,并作了一些修正。结果表明,其计算结果与实测值完全符合。同时着重对初轧机的动荷系数的计算公式进行了论述,提出了降低动荷系数的措施。因此,今后设计和校核机械强度时,必须认真考虑扭振。     

轧机扭振控制策略与实施(中)

３３ ６轴系扭振力学模型传动轴系扭振模型是根据轧机轴系具体布置决定的。通常粗轧机为前后布置的双电动机驱动方式 ,即上、下轧辊各由一台电动机驱动 ;精轧机为单电机驱动方式 ,即电动机通过一个齿轮座同时驱动两个轧辊。在编制计算程序时必须考虑轧件的质量。图１１是一台精轧机轴系的布置和扭振力学模型。其传动轴系由电动机、联轴器、主齿轮箱、联接轴、齿轮座、万向接轴、轧辊和轧件组成。图１２是一台粗轧机轴系布置与扭振模型。其图１２粗轧机传动轴系布置与扭振模型（ａ）粗轧机布置结构示意图 ;（ｂ）简化轴系图 ;（ｃ）上辊轴系…     

连轧机振动控制重要进展综述

阐述连轧机振动控制的新思路和对策。提出了轧机存在垂扭耦合振动、液机耦合振动、弯扭耦合振动和机电耦合振动现象。确定了轧机振动性质为机电液界多态耦合振动,找到了抑制轧机振动的通用技术,发明了“轧机耦合振动解耦抑振器”并在某连轧机组上成功应用,取得了良好的抑振效果。     

基于无线传感器扭矩检测的轧机扭振前馈控制

 针对轧机轧辊反复正反转咬钢抛钢受到突然强有力的冲击时扭振现象极为严重的情况,研究采用扭矩无线传感器实时采回负载干扰值,解决了现有的扭振抑制方法中采用扭振预估器计算扭振时容易出现偏差的问题;利用前馈能在扰动发生时提前做出干扰补偿的原理,在大型轧机交交变频调速系统定子转矩电流与转速双闭环的基础上,在转矩控制器的输入端加入负载扭矩扰动补偿,提前控制定子电流转矩分量而达到控制扭振的目的,并用Simulink对上述过程进行仿真。结果表明：基于无线传感的扭振前馈抑制方式对扭振的控制效果非常明显,几乎可以彻底消除扭振,更贴近实际。     

基于改进BP神经网络的轧机扭振智能控制

目前随着自动化技术的不断发展,轧机控制已经实现了自动化,但由于生产精度要求的提升,传统的控制方法已经不能满足当前的轧机使用需求,在轧机工作过程中会伴随着扭振问题,严重影响了轧机稳定也会缩短轧机使用寿命。而轧机控制系统中BP神经网络的引入可以有效提升控制工作效果,减少扭振现象的发生,近年来也得到了广泛的应用。     

粗轧机主传动扭振分析

分析了粗轧机主传动扭振模型及动态特性计算方法.在分析过程中考虑到轧辊与主传动动力侧之间的周向间隙对扭振响应幅度的影响,根据咬钢过程中间隙的启闭规律,基于龙格-库塔方法实现了扭振响应的数值仿真.对宝钢2050轧机R2主传动各工况进行了数值仿真,结果表明:当咬钢瞬间板坯速度大于轧辊圆周线速度水平分量时,轧辊与系统动力侧之间的接轴间隙打开,相对于间隙常闭工况,上下分支主轴的扭矩放大系数都有所增大,增幅达4%～20%.     

CSP热连轧机振动性质的确定

针对某钢厂CSP热连轧机出现的振动问题,综合运用现场实测和计算机仿真的方法对轧机振动的性质进行了系统的分析,并得到了如下初步结论:工作辊水平方向的振动是由主传动系统的扭转振动引起的强迫振动。     

考虑打滑和双间隙影响的厚板轧机主传动系统扭振

 建立了主传动系统含双间隙的4自由度非线性扭振模型,并针对轧机在打滑过程中发生的扭转振动进行数值模拟,得到了主传动系统扭振的动力学响应。通过对位移响应结果分析,发现在系统发生扭转振动时,间隙处出现了重复碰撞,各振子的相对位移较大。最后给出了含有双间隙时系统各轴段的扭矩放大系数,并讨论了系统中间隙的大小、位置对各轴段扭矩放大系数的影响,比较了单间隙和双间隙时系统扭矩放大系数。对此类含间隙,特别是含多处间隙系统的研究具有一定的参考价值。     

轧机主传动系统动态特性有限元分析

针对轧机传动系统因负荷突变而引起的扭振现象,建立了轧机有限元模型,进行有限元模态分析和谐响应分析,找出了相应措施来减少轧机的振动,从而降低破坏概率,延长了设备寿命。     

现代连轧机耦合振动抑制重要进展

阐述五十多年以来连轧机振动问题提出、研究内容、研究进展和研究展望。通过现场测试发现连轧机存在垂扭耦合振动、液机耦合振动、弯扭耦合振动和机电耦合振动现象;然后通过理论研究、仿真分析也证明了连轧机耦合振动的存在及特征规律;最终确定了连轧机振动性质为机电液界多态耦合振动。据此开发了抑制连轧机耦合振动的通用技术,发明了"连轧机耦合振动解耦抑振器"并在某连轧机组上成功应用,取得了良好的抑振效果。     

万向轴倾角对热连轧机振动的影响研究

四辊轧机在轧制过程中,辊系受力非常复杂,研究辊系的振动除考虑其它因素外还应考虑万向接轴附加弯矩的影响。建立工作辊耦合动力学模型,证明辊系振动存在水平和垂直方向的耦合关系,并进行数值仿真,得出万向轴倾角的存在使部分扭振转换成万向接轴弯振,进而影响辊系的动力学特性;仿真表明,万向轴倾角在一定角度下位移响应会出现分岔等现象。     

120m2烧结机驱动装置动力学分析

烧结机驱动装置属半悬挂非对称型柔性传动,为利用动力学的观点分析解决设备故障问题,将系统简化为四质量系统力学模型,通过建立运动微分方程组并求解,可得到系统的固有频率、扭振的角位移和扭振力矩。结果表明,扭振频率比转动频率大得多,在设计时除考虑其它载荷系数外,还应考虑扭振放大系数。     

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。