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。     

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。     

热连轧机再生振动特性研究

对热轧轧制力公式做麦克劳林级数展开,建立轧辊表面振纹再生振动的非线性动力学模型。以实际某轧机技术参数为例,应用数值仿真的方法对比了轧辊表面振纹形成前后轧机振动的状态,仿真表明轧辊表面振纹严重影响了带钢表面质量。同时,通过比较不同振纹深度对轧机振动的影响,得到了振纹深度与振纹激励、辊系振动强度的关系曲线和系统位移响应的分岔图。最后,针对轧辊表面振纹的形成和再生振动,提出两条抑制振纹的措施,现场试验和理论分析证明该方法具有良好的效果。     

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.     

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。     

CSP轧机振动和振纹的试验研究

为了找出珠钢CSP热连轧机组在轧制薄规格集装箱板时出现振动的规律和机理,对该机组中间3架轧机的主传动系统扭振、机座系统垂振、抑振措施进行了现场测试,并对带钢(轧辊)振纹和工艺参数、轧机振动之间的关系,振纹形成必要条件等进行了研究.结果表明:F2轧辊振纹频率为14 Hz,是由齿轮座齿轮啮合冲击激起主传动扭振造成的;F3轧辊振纹频率为54 Hz,是由接手弧形齿啮合冲击引发辊系水平振动造成的;F4轧辊振纹频率为78 Hz,是由机座水平系统共振造成的;对F4来说为避免振纹形成,在一定轧速下需谨慎选择工作辊直径.对比试验发现,关闭乳化液和采用高速钢轧辊对振动的抑制有较好效果.     

宝钢2050热带钢连轧机主传动系统的扭振分析

针对宝钢2050热带钢F1连轧机主传动系统扭振动态特性,进行了现场实测和理论计算,求出了轧机的固有频率和扭矩放大倍数,并得出相应的结论,为解决轧机的振动问题提供了理论依据。     

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。     

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。     

1420冷连轧机组自激振动分析

针对1420冷连轧机组第5架轧机轧制过程中发生的自激振动问题，从理论上研究了轧机的自激振动与轧制工艺参数之间的关系，给出了轧机稳态轧制临界速度的计算公式。通过优化轧制工艺参数使轧机稳态轧制的临界速度从原来的650m／min左右提高到900m／min以上，解决了困扰该机组生产的一大难题。     

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。     

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。     

基于神经网络和遗传算法的冷连轧机FGC控制

 冷连轧机动态变规格技术是全连续冷连轧生产的核心技术之一,是一个具有多变量耦合和非线性时变特性的复杂过程。这使得采用常规的控制理论进行控制器设计变得非常复杂和困难。以国内某厂1250 mm冷连轧机组为研究对象,采用神经网络并结合遗传算法建立控制模型,实现冷连轧机的动态变规格的智能控制。实际生产应用表明该控制模型精度高、稳定性好。     

冷连轧自动厚度控制优化

通过分析冷轧带钢厚度偏差产生的原因,探索和研究包钢酸洗冷连轧机组轧机自动厚度控制系统原理,了解冷轧轧机消除热轧原料厚度偏差和冷连轧机本身的扰动产生的厚差。