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四辊轧机传动系统的扭振分析
作者:管理员    发布于:2015-10-14 14:54:33    文字:【】【】【

  轧机是轧钢生产的关键设备。随着轧钢设备的发展,轧制速度、轧板厚度和主电机容量均不断增大,从轧辊到主电机的轧机主传动系统经常发生扭转振动,导致轧机各种故障。

  通常,四辊轧机的两个主动轧辊分别由两个电机带动,由主电动机输出轴,经联轴器、中间连接轴、十字万向接轴驱动轧辊。该主传动系统是一个扭振系统。对于低速旋转机械的四辊轧机,产生扭转振动的原因很多。本文重点介绍主传动系统及钢板的轧制过程。

  咬钢时受到冲击和过载荷咬钢时受到的冲击力即冲击载荷是产生扭振的主要原因。而冲击载荷又与轧件的咬入速度、温度、形状、压下量等因素有关;与主传动系统中存在反冲击等有关。主传动系统产生冲击和过载荷有以下因素:1)设计上,即机械构造上的过载荷和由主电动机速度控制造成的冲击因素。)维修上,即由主传动系统间隙及上下轧辊扭矩不平衡造成的过载荷因素。

  )操作上,包括咬入速度及轧件头部形状造成的冲击;由轧件头部温度降低造成的过载荷;由上下轧辊扭矩不平衡造成的过载荷;误操作产生的压下量设定过大。

  四辊轧机在轧钢时,由于氧化铁皮层、咬入转速、压下量过大会引起轧辊与轧件间打滑。出现咬入一打滑一咬入一打滑的间断打滑现象时,引起的振动属于冲击扭振。如果在轧制过程中出现连续性的打滑,此时系统有可能产生自激振动。出现上述情况时,扭矩放大系数可达3倍以上,应尽力避免。

  上面已提到,轧机的传动系统是一个扭振系统,当咬钢或轧制时,其主传动系统常常发生扭振,尤其是打滑时,主传动机座和主传动机发生剧烈颤动和嗡嗡声,导致电动机零件和主传动系统主要受力零件的应力值超过正常设计值的数倍,从而引发小事故如中部窗口尺寸间隙增大、十字轴接手连接螺栓断裂,大事故如轧辊断裂、接轴托架地脚螺栓断裂、接轴托架扭曲变形等。

  综上所述,主传动系统的扭振是造成轧钢机各种故障的主要原因之一。为了保障轧钢机的安全运行,必须对产生扭振的各种因素加以控制。在设计过程中,要进行结构动力优化设计,选择佳的惯性质量)和弹簧刚度)的配置;要确定各部件合理的安全系数;特别要处理好主传动系统的扭振和部分系统的共振问题。在已建成的轧钢机上,要合理控制压下量和咬入速度,减轻咬入冲击,加强轧件的温度管理及主传动系统的反冲击管理。要在轧机上安装轧制力矩在线监测系统;轧前轧后温度监测系统;轧件的形状与尺寸监测系统;压下量监测系统;轧制速度监测系统以及各种轧制工艺的在线监测系统。

  总之,在轧机上安装各种轧制参数的在线监测系统,是实现扭矩超限报警和各种故障预先诊断的前提。扭振控制除了在设计、制造轧机时充分加以考虑外,对现场运行的轧机应该作为轧钢机在线监测故障诊断和控制的专家系统的一部分,也就是总系统的一个子系统来统一考虑。

  通信地址:辽宁省营口市

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