冷带轧机振动特性分析及抑制研究

发布时间：2025-06-24 04:50

　　近年来,钢铁工业对轧制产品的质量要求和轧制速度的要求越来越高,那么轧机的振动问题也越来越多,越来越复杂,主要是由于轧机机架、轧辊辊系与轧制方向发生的垂直振动和主传动系统中连接轴与辊系形成的扭转振动。垂振和扭振不是单独存在,是相互耦合的。轧机的振动问题使得板材表面有明暗相间条纹的发生,振动剧烈时,容易引发重大事故。因而,对轧机振动特性分析和抑制成为迫切需要解决的问题。本文针对轧机垂振和垂扭耦合系统进行了特性分析和振动抑制的研究,主要内容如下:以冷轧机为研究对象,建立了包含辊缝摩擦的动态轧制力模型,同时考虑了轧辊的弹性形变,在Bland-Ford-Hill轧制力的基础上,对轧辊弹性压扁半径和轧制力进行解耦分析,得到了振动位移与轧制力变化量的关系式。为研究轧机垂直振动系统辊缝间摩擦及张力对冷轧机非线性振动特性影响,建立了考虑辊缝摩擦及张力作用的四自由度非线性垂直振动模型。由于轧机的振动问题不是单独存在的,同时,建立了轧机的垂扭耦合振动模型,并求解得到了耦合系统的振动方程。根据上述建立的垂直振动模型,采用时滞反馈控制与多尺度法结合求解系统主共振幅频特性方程,仿真分析了不同轧制参数及张力对振动幅值...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1 轧机垂直振动主要影响因素

轧机的垂直振动问题是由很多因素相互作用产生的结果,主要是包括轧制速度、张力波动和辊缝摩擦系数等[21],如图1-1所示。(1)张力波动对轧机垂振的影响

图2-1 动态轧制过程示意图

轧机在轧制生产过程发生垂直振动时,轧辊辊缝的摩擦系数和轧制参数会随之发生变化,轧制力为动态的。轧制时板材的来料不但有塑性形变,同时在轧机的出口位置因板材产生弹性恢复而有较大的弹性形变产生,因而对钢材弹性形变和轧辊的弹性形变,两者都是不容忽略的。轧制生产过程的板材有弹性和塑性两个变....

图2-2 轧辊弹性压扁示意图

轧制过程中,轧辊之间的轧制力很大,工作辊的弹性压扁必须考虑进去,随着轧制力的不断改变,工作辊的弹性变形也会改变,使变形区的接触弧长的长度变大,轧制压下量降低,轧辊之间的弹性变形示意图如图2-2所示。Δ1、Δ2分别为轧辊、轧件的弹性变形值,A2B2C为工作辊和轧件的接触弧,可以求得....

图2-3 轧机扭转系统的结构图

为方便研究轧机垂扭耦合振动的特性,将多自由度的扭转模型简化为单自由度弹簧质量模型,其中电动机与轧辊之间为刚性连接,如图2-3所示。主传动系统的振动方程如下:

本文编号：4052514