原创《轧机振动原因分析和与其抑制措施》：这是一篇与轧机论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：轧机振动对保证设备的顺利高效工作具有重要的影响.本文在分析了轧机振动原因的基础上,从多个方面提出了抑制轧机振动的相关措施,尤其提到了先进的工作辊弯辊与窜辊功能,为解决轧机的振动情况奠定了一定的分析基础.
关键词：扭振；垂振；耦合；窜辊与弯辊
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.021
0 引言
轧机振动是世界范围内板带材轧制生产中普遍存在并难于解决的问题,这些振动表现为轧机颤振、轧件表面振纹、轧辊表面周期振痕,轧制时异响,主传动系统颤振等,这些都是高效率、高附加值、高端产品轧制的障碍[1].影响轧机振动的原因很多,理清其振动发生特性并采取相应的抑制措施,对保证轧机的顺利高效的工作具有重要的意义.
本文以某热连轧厂线为例,尤其是薄规格产品和高附加值产品的轧制过程中,达到一定轧制速度时,轧机出现振动的情况進行说明,分析振动造成生产的不稳定的原因,并提出相应的振动抑制措施,给设备的稳定运行重大隐患的避免奠定了一定的分析基础.
1 轧机振动原因分析
根据轧机受力情况,可将轧机部件按照两种不同的载荷传递系统进行振动分析.一种是轧机的主传动系统,包括主电机、电机联轴器、主减速机、中间接轴、人字齿轮机座、鼓形齿接轴、轧辊、工作辊窜辊装置等；另一种则是轧机的机座系统,包括轧机牌坊、上下阶梯垫装置、AGC液压缸、上下支撑辊、上下工作辊、以及工作辊弯辊与平衡装置等.主传动系统的振动形式主要是扭转振动,机座系统的振动形式主要是垂直振动.
以往的研究认为扭振不会引起垂振,垂振也不会引起扭振,随着对轧机振动研究的越来越深入,会发现在垂振信号中,存在着扭振的频率,扭振与垂振之间存在着耦合关系[2].
（1）主传动系统振动情况分析：供电电网的频率,变频控制的调节频率和特征频率,主传动机械扭转系统的固有频率都会产生振动现象.在非稳态轧制时,如轧钢时咬入轧件,抛出轧件,间隙冲击,打滑,都使得传动系统产生扭振现象.一般振动频率为40-60HZ及其倍频.
（2）机座系统振动分析：液压伺服控制系统的特征频率和调节频率、压下系统的调节频率和特征频率以及机械固有频率会引起垂直振动,一般振动频率在40-80HZ及其倍频.
（3）动力学的缺陷：主传动系统的调节频率和特征频率、液压压下系统的调节频率和特征频率与机械固有频率接近将产生较大的振动现象.
（4）主传动系统的扭振和机座系统的垂振耦合形成工作辊的振动,工作辊的振动通过辊缝压力反馈伺服系统,通过速度电流反馈至变频控制系统,形成恶性循环,加剧轧机的振动.
2 轧机振动抑制措施
避免轧机振动的措施主要有两个方面：一是消除振动起因；二是增加系统的阻尼以减小振动幅值.
（1）在设计方面,避免动力学缺陷,通过调整机架间机座系统的固有频率和主传动系统的固有频率,避免两种频率引起的共振现象.这种方法属于事前抑制,在轧机设计时,进行相应的校核,无法应用于现有轧线的振动抑制.
（2）优化工作辊弯辊与窜辊系统结构,控制轧机精度.目前国内出现较多的工作辊弯辊与窜辊系统结构是窜辊缸体固定于弯辊块上,窜辊缸活塞杆缸头通过压盖联接于牌坊固定块上,液压动力源驱动窜辊缸体、弯辊块及轧辊完成轴向位移.轧机轴承座与弯窜装置之间以及弯窜装置内部的固定块与移动块之间的滑板磨损会导致轧机轴承座与牌坊之间的间隙过大,加剧轧机的振动,通过更换滑板或者加垫片调整的方式控制间隙可以抑制振动.这种方法抑制振动的能力有限,当轧机与牌坊之间的间隙过小时,工作辊装辊时将出现卡阻,无法装入等现象.
国外先进的窜辊结构,弯辊缸体与轧机牌坊固定在一起,窜辊缸活塞杆与弯辊缸体是整体结构,窜辊时弯辊缸体不动,窜辊缸体带动轧辊轴向窜动.其先进窜辊与弯辊系统示意图见图1所示：
（3）优化振动较大部位如鼓形齿接轴的结构形式,抑制振动.常见鼓形齿接轴,辊端齿润滑采用循环稀油润滑,齿轮座端进油,辊端回油,回油采用接油盒形式,接油盒处采用轴承结构,当轧机高速转动时,辊端振动较大；新的内循环式鼓形齿接轴通过在轴内部设置油路,将回油引至齿轮座端,可以很大程度上降低接轴的振动.
（4）引起轧机振动的关键因素就是轧制力,改善轧辊润滑,合理分配各轧机轧制力,降低易振轧机轧制力,提高开坯温度,降低轧制入口张力,降低带钢出口温度,合理配备轧辊直径等方案有效抑制轧机振动.
（5）合理调整轧机的控制参数,优化液压伺服系统以及电机的变频控制等抑制耦合振动.目前比较成熟的有解耦抑振器,通过在线监测系统的数据的采集和分析,进行解耦及自适应参数优化设定,作用于轧机的两大动力源,液压系统和电机系统,抑制振动.
3 结语
目前轧机的振动抑制基本都是事后性的,没有在轧机的设计阶段考虑到轧机的振动,将主传动系统的固有频率、机座系统地固有频率和机械设备的固有频率分散开,从而在设计上避免轧机的动力学缺陷.在事后抑制方面,主要通过控制轧制力,改善轧辊润滑,传统调整控制轧机精度的方式,对于轧机振动的抑制能力有限,解耦抑制将是一个发展方向.
参考文献：
[1]王芳,董宏.轧机垂直振动的研究现状与展望[J].轧钢,2008（03）：46-47.
[2]司小明.马钢CSP轧机振动分析[J].安徽冶金,2010（03）：37-40.
作者简介：凤成龙（1984-）,男,工程师,主要从事设备管理工作.
轧机论文参考资料：
结论：轧机振动原因分析和与其抑制措施为关于本文可作为相关专业轧机论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文轧机论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
