冷连轧机主传动系统扭转振动分析

冷连轧过程自激振动建模及失稳机理研究冷连轧过程自激振动建模及失稳机理研究摘要：冷连轧是一种常用的金属加工方法，常常出现自激振动现象，使得生产效率降低、质量下降并引发设备损坏等问题。

本文基于相对论声学和振动力学理论对冷连轧过程中自激振动进行建模，通过数学定量计算探索了失稳机理。

结果表明，冷连轧过程中的振动给金属材料形成和质量造成严重的损害，进而导致机组的无法正常运转。

为此，提出了一种模糊PID控制算法，将其应用于冷连轧过程过程控制中，有效降低了自激振动的频率和振幅，提高了生产效率和产品质量。

关键词：冷连轧；自激振动；失稳机理；模糊PID控制1 引言随着经济全球化和国民经济快速发展，高强度、耐腐蚀的金属材料在汽车、航空、电子等工业中的需求迅速增长。

制造这些材料的核心是金属的冷连轧加工，但是冷连轧存在自激振动现象，导致高价值金属材料产品质量变差和机组设备损坏。

因此，研究冷连轧过程中自激振动的机制以及遏制振动产生的方法具有重要意义。

2 冷连轧自激振动机理为了研究冷连轧自激振动的机理，本文采用了相对论声学和振动力学理论构建了冷连轧自激振动的数学模型。

冷连轧机组振动的基础为铸结构和轧辊随着轮廓连续变化而引起的不稳定状态。

当机组运行到一定速度时，由于设备的非线性特性以及金属卷材共振或轧制方向和轧辊换辗方向不同发生阻碍，轧辊出现轻微位移和轧辊上的力矩。

此时机组动态特性和轧辊实际状态开始发生变化，从而激发了自激振动，促成冷连轧振动的失稳现象。

3 失稳机理研究失稳机理是研究冷连轧自激振动的重要组成部分。

通过数学模型以及振动力学分析得出，冷连轧自激振动的失稳机理是由冷连轧机组的两个部分共同引起的。

第一部分是铸结构，因为金属卷材在长方向上存在变形，此时弯曲应力将具有激发自激振动的能力；第二部分是轧辊的动力学变化、传递性和非线性，它们作用于自激振动和金属材料的形状便发生了变化，其自激振动形式与金属卷材形状有关，且具有这样一个过程：当初相位差小于π时，振动会自我加强，这时正常的运行状态便不能再维持。

轧钢机械振动的原因与故障处理分析郭超福发布时间：2021-04-14T14:07:29.517Z 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：郭超福[导读] 钢铁工业是建设国民经济、发展社会各行业、人民生活和工作的基础企业。

轧钢的生产是钢铁生产重要组成部分。

为了保证轧钢生产的安全性和效率，在轧钢生产中需要各种机械设备的稳定安全运行。

但是，一些轧钢运行经常出现机械振动故障，严重影响轧钢生产的安全性和效率。

新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂棒线分厂郭超福摘要：钢铁工业是建设国民经济、发展社会各行业、人民生活和工作的基础企业。

轧钢的生产是钢铁生产重要组成部分。

为了保证轧钢生产的安全性和效率，在轧钢生产中需要各种机械设备的稳定安全运行。

但是，一些轧钢运行经常出现机械振动故障，严重影响轧钢生产的安全性和效率。

关键词：轧钢机械；振动故障；分析；措施轧钢机械被广泛应用于工作中。

在使用过程中，轧辊的旋转会产生压力来改变钢的形状，以更好地满足工业产品的设计要求。

因此，在实际使用过程中，管理人员应定期对轧钢机械进行检测维护，及时对设备隐患进行消缺，有效提高轧钢机械工作效率。

轧钢机械安全运行管理也是工人生产安全的保证。

在管理过程中，在管理设备的硬件部分，有效保证设备的正常运行，并定期对设备进行监控维修保养使设备保持良好状态，提高了工业生产水平。

一、轧钢机械振动的故障判断标准事实上，振动在轧钢机械运行过程中是常见的，但有些振动是正常的，有些是异常的，我们需要对异常振动进行有针对性的处理，在此之前我们有必要识别轧机故障，准确判断振动是否故障。

根据相关工作经验和理论研究，轧机振动缺陷判断标准和指标分为定量判断和定性分析三类比较定量、类比以及相对判断。

这些方法有助于确定故障的原因，在实际操作中，故障的原因必须通过综合各种因素来确定，如机械操作过程中状态的变化。

由此可见，轧钢机械振动故障的判断必须结合实际情况，这不仅非常复杂而且困难。

动力传动系统扭转振动的分析及控制任丽丽;施善;刘友波【摘要】随着国内汽车企业对车辆质量要求的升级，噪声振动的控制技术备受重视，来自系统设计相关的噪声振动需要靠实车测试及计算机模拟的配合来解决。

动力传动系统的扭转共振就是一个这样的噪声振动问题，利用系统化步骤解决这个问题的优点是它适用于各种类型的车辆，仿真模拟是解决这个问题的核心技术。

首先根据发动机到车桥整个动力系各单元部件的转动惯量、扭转刚度及阻尼来建振动力学模型，然后分析系统的自然频率、模态及频响，进行数模的开发过程与测试对比，这种方法对车辆性能优化问题非常有效。

%Vehicle NVH control has gained increasing attention of domestic auto makers in an effort to promote vehicle’s quality. To solve the problem, the integrated product testingand simulation modeling are necessary. One example of system NVH problem that can be benefited by this approach is the powertrain torsional vibration. The key technology in this approach is the development of an effective simulation model. First of all, dynamic parameters such as the torsional stiffness, moment of inertia and torsional damping of individual parts are measured or calculated. Then, these parameters are used to simulate the powertrain torsional vibration for its natural frequencies, mode shapes and frequency responses. With this method, the vehicle’s performance can be optimized easily.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】6页(P20-25)【关键词】振动与波;扭转振动;动力传动系统;频率;频响;阻尼【作者】任丽丽;施善;刘友波【作者单位】北汽福田汽车股份有限公司乘用车设计院，北京 102206;北汽福田汽车股份有限公司乘用车设计院，北京 102206;北汽福田汽车股份有限公司乘用车设计院，北京 102206【正文语种】中文【中图分类】U467.4+92近年来，随着生活水平的提高，选择车辆时，人们更注重车辆的各种性能，如NVH、操控性、舒适性等。

102M achining and Application机械加工与应用轧钢机械振动故障原因和策略分析苏大维（北京首钢股份有限公司，河北 迁安 064404）摘 要：轧钢厂在生产运行过程中，机械设备出现故障是在所难免的。

一旦出现了机械故障，轧制稳定性便会受到影响，从而降低生产节奏，严重时直接导致产品质量下降。

在所有故障现象中，最常见的要属震动异常现象，此现象还会引起其他事故现象的出现，这些故障的发生对于轧钢厂的生产带来了不利影响。

在此基础上，文章针对可能引起轧钢厂机械设备出现震动的原因展开了分析，然后根据产生的原因进行有效解决措施的制定，确保轧钢厂在后期的运行中的安全性与稳定性，进而全面提升轧钢厂的生产经济效益。

关键词：轧钢生产；机械设备；振动故障中图分类号：T992 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）18-0102-2收稿日期：2021-09作者简介：苏大维，男，生于1986年，满族，辽宁锦州人，本科，中级机械工程师，研究方向：机械设备维修与维护。

在轧钢企业的生产运行过程中，可以利用轧钢机械将产品由钢坯转化为成品。

分析整体的生产流程会发现，轧钢设备的使用时间较长，负荷压力较高，种种因素会直接导致机械社保出现故障。

一旦出现问题，就需要相关专业人士针对出现的问题现象展开详细的分析，找出问题所在。

实际运行过程中，机械设备故障出现，会直接导致轧钢生产效率降低，给企业的的经济发展带来一定的阻碍。

因此，为了促进企业的健康、平稳发展，有必要针对轧钢设备的振动故障展开一系列的原因分析。

在实际工作中，将重心放在故障类型的分类以及事故现象原因的形成，随后采取有效的应对措施，为后期设备正常运行与维修提供有效的保障[1]。

1 掌握轧钢机械振动特征的必要性在现有政策的鼓励支持之下，使我国的轧钢行业的使用设备开拓了发展之路，具有更加优良的发展空间，以现有国家相关政策为准，在此基础上，提升了我国的轧钢机械（见图1）生产的质量。

轧钢机械振动故障原因分析摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，重型机械设备的使用量越来越大，也给重型轧钢机械设备的使用性能提出了更高的要求。

轧钢主要指的是应用不断旋转的轧辊产生的压力来对钢锭钢胚的形状进行改变的整个过程，一定要有效的监管和诊断轧钢机械设备，让机械设备的运行效率和质量大幅度提高，让设备的使用寿命延长，本文重点对轧钢机械设备振动故障特征进行分析，并且深入讨论振动故障的诊断流程和判断标准，对轧钢机械设备的性能进行改良，确保设备能够高效、科学、稳定的运行。

关键词：轧钢机械；振动；故障原因；分析引言对于轧钢企业生产运作来说，原材料由钢坯到成品的一系列生产过程都离不开轧钢机械的支持，在这些生产流程中，轧钢机械设备的生产时间较长，生产强度较大，这也代表着机械设备很容易会产生故障。

若轧钢机械出现故障问题时，技术人员不仅要根据原定的故障判断标准来分析设备的振动故障源，还要结合具体的振动数据分析机械设备出现振动故障的原因，确保故障问题能够针对其根源入手。

由于轧钢机械故障问题会影响轧钢生产的效率与质量，带来严重的经济损失，因此对轧钢机械振动故障的成因进行分析，重点分析不同类型故障及其形成原因，也有助于以后设备管理和故障维修提供参考依据。

1掌握轧钢机械振动特征的必要性在有利政策的支持下，我国轧钢专用设备行业具有了优良的发展空间和宽广的发展平台，以国家发改委《我国装备制造业制度创新和世界装备制造业发展情况》为基础，轧钢机械设备生产质量有效提升，以下对掌握轧钢机械振动特征的必要性进行介绍。

第一，在第四次工业革命影响下，相关现代化科技已经在社会生产和机械制造中得以有效应用，轧钢机械设备的应用覆盖面逐步拓展，掌握轧钢机械振动特征能够对轴承的磨损情况进行动态分析。

基于轴承在轧钢机械中的重要作用，实时掌握磨损情况，有助于提高机械设备维护的针对性，延长机械设备的使用年限。

第二，轧钢机械振动将在一定程度上影响钢锭、钢坯制造质量，掌握轧钢机械振动特征，可在轴承技术动态观测中建立明确的数据指标和运行标准，有助于全面把握轧钢机械设备运行状态，并根据高质量生产要求和精细化生产要求，实现生产流程优化和机械设备更新，促进我国装备制造业持续健康发展，提高社会生产力，加快我国的现代化发展步伐。

《4300中厚板轧机主传动系统的扭振研究》篇一一、引言在现代化钢铁生产过程中，中厚板轧机是重要的生产设备之一。

主传动系统作为轧机的核心部分，其扭振特性直接影响着轧机的稳定性和生产效率。

本文以4300中厚板轧机主传动系统为研究对象，对其扭振现象进行深入研究，旨在提高轧机的运行稳定性和生产效率。

二、研究背景及意义随着钢铁行业的快速发展，中厚板轧机在生产过程中承受着越来越大的负荷。

主传动系统的扭振现象是轧机运行过程中常见的问题，它会导致传动系统部件的疲劳损伤，甚至引发设备故障，严重影响生产效率和产品质量。

因此，对4300中厚板轧机主传动系统的扭振进行研究，有助于深入了解其扭振特性，提高轧机的稳定性和可靠性，对于保障钢铁生产的安全、高效运行具有重要意义。

三、研究内容与方法本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对4300中厚板轧机主传动系统的扭振进行研究。

具体研究内容包括：1. 理论分析：通过建立主传动系统的力学模型，分析扭振产生的机理和影响因素，为后续的数值模拟和实验研究提供理论依据。

2. 数值模拟：利用有限元分析软件，对主传动系统进行建模和仿真分析，探究扭振的传播规律和振动特性。

3. 实验研究：通过在实际生产线上安装传感器，实时监测主传动系统的扭振情况，收集实验数据，为理论分析和数值模拟提供验证依据。

四、研究结果与分析1. 理论分析结果：通过建立主传动系统的力学模型，发现扭振主要由电机转速波动、轧制力变化等因素引起。

这些因素会导致传动系统内部产生周期性的扭矩波动，从而引发扭振现象。

2. 数值模拟结果：利用有限元分析软件对主传动系统进行建模和仿真分析，发现扭振在传动系统中的传播具有一定的规律性。

在特定的工况下，扭振会逐渐放大，导致传动系统部件的应力集中和疲劳损伤。

3. 实验研究结果：通过在实际生产线上进行实验研究，发现主传动系统的扭振现象与理论分析和数值模拟结果基本一致。

实验数据表明，在特定的工况下，扭振会导致轧机运行不稳定，影响生产效率和产品质量。

轧机主传动系统扭振的有限元法研究
崔超;臧勇
【期刊名称】《重型机械》
【年(卷),期】1999(000)004
【摘要】建立了有轧机主传动系统的扭振有限元法模型，计算和分析了主传动系统的固有动态特性及冲击响应，经有限元法和集中质量法的计算结果比较，验证了有限元法研究轧机主传动系统扭振的合理性。

【总页数】4页(P31-34)
【作者】崔超;臧勇
【作者单位】北京科技大学;北京科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG333.15
【相关文献】
1.轧机主传动系统扭振计算解析法和有限元法的对比 [J], 王勇勤;王庆;严兴春;胡孟君;蒲明虎
2.厚板轧机含间隙主传动系统扭振的研究 [J], 高崇一;杜国君;卢久红
3.考虑带钢的轧机主传动系统扭振数值研究 [J], 高崇一;杜国君;李建雄;张志波
4.多干扰源下热连轧机主传动系统扭振问题研究 [J], 张义方;崔立;何成;李聪;朱小龙
5.考虑轧机主传动系统扭振的带钢非线性振动研究 [J], 高崇一;杜国君;李蕊;刘小蛮
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轧制润滑对冷轧机振动的影响【摘要】本文选择以冷轧机系统的振动现象为研究对象，探讨了轧制润滑液与冷轧机振动之间的关系。

指出要达到消除冷轧机的振动目的，需要合理提升轧制润滑液的摩擦系数，并在探讨中指出应该从压下量、润滑液浓度、固体微粒含量几方面调节轧制液的摩擦系数，可以达到最优效果。

【关键词】轧制润滑；冷轧机；振动；摩擦系数在轧制过程中，轧机经常会出现在不同情形下发生振动的现象。

人们逐渐认识到轧机辊缝处的润滑条件是影响轧机振动的一个重要的因素。

轧制液在轧制过程中处于轧件与轧辊相互接触的辊缝中，主要起到轧制润滑的作用，并兼有冷却和洗涤的功能。

本文在以往学者研究的基础上，从轧制润滑液摩擦系数的角度出发对轧机的振动进行了分析，并得出消除和减少轧机振动的有效方法。

1.学者对冷轧机振动的研究结果冷轧机发生振动的现象已屡见不鲜。

对于应该怎样缓解或消除这样的不正常振动，国内外学者进行了深入研究，开展过广泛实验调研，产生了很多主流观点：（1）通过分析轧制液性能与轧机动态特性之间的关系，指出对轧制液选择合适的性能指标可增加轧机的动态刚度，从而提高轧机振动的临界速度。

（2）着重于分析轧制润滑摩擦与轧机振动的影响，提出了轧制混合摩擦模型，指出了增大摩擦有利于轧机的减振或消振。

（3）立足于认定轧机振动是由于轧制液的稳定性和附着性较差、油膜强度不足等原因引起的，并通过向乳化液中加入含有机锌的添加剂，改善轧机的振动情况。

2.轧制润滑对冷轧机振动的影响冷轧机振动主要分为轧机扭转振动和轧机垂直振动。

2.1轧制润滑对轧机扭转振动的影响一般情况下，主传动系统在稳定运行和负荷加载时不会发生振动。

但当咬铝、抛铝、制动、变速等特殊运行情况出现时，轧机在冲击作用下会产生振动现象，这样的振动称之为轧机的扭转振动。

由这种冲击效果产生的振动一般是衰减性的振动。

轧机在进行稳态轧制的过程中，当轧制速度增大时摩擦系数会减小。

其主要原因是由于轧辊与轧件之间的油膜厚度与轧制速度成正比。

六辊冷轧机垂直系统振动研究
六辊冷轧机是制造薄钢板的重要设备之一，主要用于将钢坯轧制成所需的薄钢板。

随
着冷轧钢板市场的发展，对冷轧机性能的要求也越来越高，其中振动问题是影响冷轧机性
能的重要因素之一。

本文将针对六辊冷轧机垂直系统振动问题进行研究。

1.机架折叠
六辊冷轧机的机架是由前后两个大支座和中间的小支座构成，由此构成的机架称为折
叠式机架。

在生产过程中，机架受到钢坯负荷的压力，容易出现折叠现象，导致机架振动。

2.轧辊背弯
在轧制过程中，轧辊由于受到钢坯的挤压，容易出现轧辊背弯现象，导致轧辊、机架
等部件振动。

3.液压系统冲击
六辊冷轧机液压系统工作中，压力变化会产生液压冲击，从而使机器产生振动。

4.钢坯不平整
当钢坯表面不平整，出现鱼尾或残余长度时，会导致轧辊与钢坯之间产生不均匀的摩
擦力，从而产生振动。

1.调整机架结构
通过重新设计机架结构，采用更加牢固的支撑结构，减少机架折叠的风险，从而减少
振动现象。

通过调整轧辊的几何参数，以及添加轧辊支撑装置等措施，减少轧辊背弯的现象，从
而减少振动。

通过对液压系统进行优化，采用减震器和缓冲装置等措施，减少液压冲击的现象，从
而减少振动。

4.调整轧制过程
通过调整轧制过程中的参数，如轧制压力、线速度等，使得钢坯与轧辊之间的摩擦力
更加均匀，从而减少振动现象。

综上所述，六辊冷轧机垂直系统振动问题的解决需要从机架、轧辊、液压系统和轧制
过程等多个方面来考虑。

只有综合考虑多个因素，才能有效地解决振动问题，保证冷轧机
的正常运行。

轧钢机械振动的原因与故障处理分析摘要：在实际的轧钢生产中，有很多的因素都会对轧钢生产的质量，生产的效率，安全等方面都要全面的考虑，并对有关的生产制度进行持续的改进。

本论文从轧钢机械的角度出发，对其产生的原因和产生的原因进行了详细的剖析，并在此基础上，针对其产生的问题，提出了相应的解决方案，以期提高轧钢机械的运转稳定性，提高轧钢的生产效率，以期为有关部门提供一定的参考，以防止轧钢机械的失效，从而影响到轧钢的正常生产，从而推动行业的可持续发展。

关键词：轧钢；机械振动；原因；处理前言：轧钢的制造是一项比较复杂的工序，它主要是通过在转动的过程中的轧辊来改变钢锭的取向，再通过过大的压力来成型与之相对应的外形，而在轧钢的制造中，则是通过压力来对不同的外形进行加工。

与之有关的轧钢工艺，可以对轧钢生产的品质有很大的影响。

因此，有关的工作人员，不仅要有一定的专业技能，还要有一定的理论知识，还要对有关的机器设备有一定的了解，还要对各种先进的技术方法有一定的了解，这样才能让有关的生产流程可以标准化，从而保证轧钢机械设备的正常运转。

当轧钢机器在使用的时候，一旦发生了问题，就应该立即采取措施解决，有关工作人员要对轧钢机器的影响因素进行全面的分析，其中，轧钢机器的振动是一个很大的影响因素，所以有关工作人员要对其进行认真的分析，尽量减少其发生问题的几率，同时要对有关的问题进行深入的讨论和研究，这样才能保证轧钢生产的顺利进行1轧钢机械振动的故障判断标准在实际操作中，振动是一种很常见的现象，但也有一些轧钢的振动是一种不寻常的，其有关的振动频率超过了一般的范围，因此，有关的工作人员就要进行故障的探测，要对轧钢机器的机器进行全面的探测，得到准确的探测数据，还要辨别有关的故障，要运用专门的技术来准确地找出轧钢机器的故障，并且要弄清楚轧机的振动故障的判定标准和指数，在实际的维修维修中，有关工作人员要根据自己的工作经验和实践的理论来进行学习，并要对各种因素进行详细的分析，从而准确地判定有关的影响因素，因此，有关工作人员要与现实情况相联系，而且要有相当的难度。