轧钢机主传动系统结构参数的特征灵敏度分析

针对目前轧机主传动系统的动态设计问题介绍了一种灵敏度分析方法。在实模态理论的基础上详细推导出轧机主传动系统固有频率对质量和刚性系数的灵敏度公式以及振型对质量和刚性系数的灵敏度公式。根据灵敏度公式,编制了计算轧机主传动系统特征灵敏度,并对１７００冷连轧机五机架主传动系统进行了计算与分析,发现其主传动系统中工作辊和支承辊的转动惯量对基频和基阶振型影响最大,其次是浮动弧形齿接轴。进一步分析表明,对已投入使用的１７００冷连轧机进行结构修改是难以实现的。因此,在设计阶段进行结构动态修改,是现代轧机设计的重要环节     

设计参数对2300轧机主传动系统扭振固有频率影响的灵敏度分析

研究了轧机主传动系统扭振固有频率的影响因素，给出了固有频率相对设计参数变化的灵敏度计算公式，用所编制的计算机程序，对2300轧机主传动系统的固有频率影响因素的关系进行了分析与计算。     

4200厚板轧机主传动系统固有频率与主振型的计算及分析

4200轧机是我国目前最大的厚板轧机。本文应用作者编制的计算机程序(VSFM程序)计算了该轧机主传动系统的固有频率和主振型。通过对计算结果的分析,推导出该系统自由振动的各轴段弹性力矩的振型矩阵和力矩的分布情况,并得出了关于该轧机主传动系统结构动力设计的合理性的结论。     

轧机主传动系统微变量控制回路耦合振动机理

目前,矢量控制系统已广泛应用到轧机主传动系统中。针对以往对轧机主传动系统振动特性的研究往往忽略控制回路中的微变量影响这一问题,考虑矢量控制系统中电流调节器参数和转速调节器参数等微变量,并结合电气系统和机械系统,建立了矢量控制的轧机主传动系统的耦合振动模型。利用Matlab/Simulink研究了电流调节器参数和转速调节器参数等微变量对轧机主传动系统振动特性的影响。研究结果为进一步分析、诊断和控制轧机主传动系统的振动现象奠定了理论基础。     

汽车半轴楔横轧机动态特性

为了解汽车半轴楔横轧机动态特性,提高设备整体性能和产品精度,应用ANSYS有限元动力学分析模块,得到了汽车半轴轧机的工作机座和主传动系统的固有频率和振型,并对汽车半轴楔横轧机动态特性进行了详细分析. 结果表明,该轧机的工作机座和主传动系统的动态特性设计可靠.     

热轧机主传动系统疲劳设计负荷选取原则与方法

热轧机主传动系统咬钢时受到强大的冲击扭矩作用,每年的冲击次数达105～106次,因此应以咬钢时的冲击扭矩峰值载荷谱作为主传动系统的疲劳设计负荷。通过抽象简化,建立主传动系统的动力学模型并进行动力学仿真,计算出扭矩放大系数TAF。对于新设计的轧机,可按产品大纲通过理论公式计算出轧制各产品时的稳态轧制力矩;对于现有轧机,可以通过监测轧机主电动机的电流或功率来得到稳态轧制力矩载荷谱。将各稳态轧制力矩分别乘以扭矩放大系数TAF,就得到轧机咬钢时的冲击扭矩峰值载荷谱。采用累积损伤理论,再计及低于受力零件材料疲劳极限的循环应力对疲劳裂纹扩展的影响,按此进行疲劳设计,就能保证轧机主传动系统在预期寿命内安全工作。     

基于LMI方法的轧机主传动系统机电振动H∞控制

为了抑制机电振动,保证对干扰有良好的动态抑制作用且无静态扰动误差,针对轧机主传动系统,建立了基于模型匹配二自由度系统的状态空间模型,并将轧机主传动系统机电振动控制设计问题归结为标准的H∞控制问题;用线性矩阵不等式法得到输出反馈H∞控制器,以保证系统的鲁棒性.仿真研究结果表明,该方法有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时减小了轧制负荷扰动引起的动态速降.     

轧机安全装置改进及安全环设计初步研究

通过对安全环实验研究和平面有限元分析,给出了大型轧机主传动系统安全环设计的计算方法。     

考虑间隙时初轧机扭矩放大系数的确定

初轧机主传动系统中的万向接轴,由于磨损常存在较大的间隙,在咬钢时就会发生撞击。因而引起主传动系统的较大幅度的扭振。这就可能成为零件疲劳破坏的因素。本文将探讨考虑间隙情况下初轧机主传动系统扭振时确定扭矩放大系数的方法。     

考虑带钢的轧机主传动系统扭振数值研究

带钢作为连接各机架间主传动系统的纽带,其动力学特性决定着主传动系统扭转振动的动态性能。因此,考虑带钢连接的轧机主传动系统扭振模型的研究十分必要。利用ANSYS软件,建立带钢连接的双机架主传动系统有限元实体模型,并对其进行模态分析。然后对带钢施加变频力进行谐响应分析,得到各机架主传动系统中不同部位角位移随频率变化的规律曲线。最后通过对比谐响应分析与模态分析结果,进一步研究带钢与轧机主传动系统扭振之间的固有属性关系。     

TDC和SIMADYN D控制系统在热连轧机组主传动中的应用

介绍某2250mm热轧厂七连轧机组的基本构成，分析基于气隙磁场定向控制的同步电机的数学模型，并结合七连轧机组中的5号轧机，重点论述了西门子TDC和SIMADYN D全数字控制系统在该轧机主传动系统中的应用。     

差动调速连轧系统速度品质的实验与仿真

在识别动态模型基础上,计算机仿真结果与实验吻合,证明了采用机械差速器的,交直流主副双电机联合拖动的调速连轧机主传动系统具有优良的速度品质,完全满足连轧工艺要求。这是一项我国开发的,性能好且经济适用的新技术,应推广应用。     

轧机主传动机电耦合系统瞬态响应计算机仿真

针对轧机主传动机电耦合系统扭振的瞬态响应求解提出了一种计算机仿真方法。首先建立轧机机电耦合系统的物理模型,在此模型的基础上建立数学模型;然后将此数学模型用状态方程表达,确定系统各种模型参数广义质量矩阵［Ｍ］,广义刚度矩阵［Ｋ］,广义阻尼矩阵［Ｃ］和初始条件;最后应用四阶龙格－库塔法,计算出瞬态响应的仿真结果,将各种仿真曲线显示在屏幕上或打印出来。使用Ｔｒｕｅ－Ｂａｓｉｃ语言编制实现四阶龙格－库塔法的计算机仿真软件,并对此方法的步长的确定进行了详细的讨论,得出确定合理步长的计算公式。通过对１１５０初轧机主传动系统上轴系机电耦合系统瞬态响应的仿真计算,证实了计算机程序的正确性。     

大型轧机主传动系统在线监测研究

介绍了一套用于大型轧机主传动的在线监测系统，该系统对扭矩采用间接监测法，既达到了监测扭矩的目的，又避开了轧机恶劣的工作环境，其中的剩余寿命预测有助于实现基于状态的预测性维修，这对保证轧机运行的安全性和可靠性，避免灾难性事故发生，减少停机损失，具有指导作用。     

轧机主传动系统主联轴器安全销有限元优化设计

以某厂轧机主传动系统主联轴器安全销为研究对象,采用有限元的函数加载方式对其进行应力分析,对安全销的实际剪切强度进行校核,并在有限元软件中通过参数化建模对安全销退刀槽尺寸进行优化。仿真分析结果表明,优化后的安全销可以保证轧机主传动系统扭矩超过设定值时安全销及时断裂,对主传动系统起到保护作用。     

800轧机机架辊系统工况分析及结构改进探讨

结合现场生产，通过800轧机机架辊系统工况分析，对其系统的结构进行了改进，达到提高其抗冲击能力的目的，取得了良好的效果。     

宽带钢热连轧机板形板厚增益调度解耦控制

针对板形板厚综合控制的耦合问题，通过分析板形控制系统需要先后投入平坦度反馈控制和动态凸度控制的综合系统特性，采用前馈补偿综合法设计解耦网络以完成动态轧制过程的板形板厚解耦控制。结合1700mm热连轧机实际控制系统，提出采用板形板厚增益调度解耦控制方法适应板形板厚耦合特性随实际轧制条件变化的应用需要，建立的增益调度函数集已在大型工业轧机得到验证与应用。     

基于自抗扰控制技术的轧机主传动系统机电振动控制

轧机驱动电机与轧辊间采用长轴连接,连接轴刚度有限,因此在带材高速轧制时,常规电流、转速双闭环控制易产生机电振动和断带现象.为了克服该缺陷,针对轧机主传动系统精确模型不易获得的特点,将不确定外扰和未建模动态视为一个综合扰动项,运用扩张状态观测器对系统状态和综合扰动项进行观测,设计了轧机主传动机电振动扩张状态观测器控制系统;进一步利用自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的轧机主传动机电振动控制系统.仿真研究结果表明:两种控制系统都有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时对系统内部参数如轧辊转动惯量等的摄动也具有较强的鲁棒性.首次将扩张状态观测器和自抗扰控制技术应用到轧机主传动机电振动控制系统中,并通过与传统电流、转速双PI控制和基于降维状态观测器的状态反馈控制比较,证明了该方法的有效性和优越性.     

GE传动系统在冶金棒材轧机中的应用

介绍GE公司的AV/DV系列交直流全数字传动调速装置的特点、功能，结合江西萍乡钢铁公司捧材轧机的电控应用实例，描述了装置及所组成的系统平台的性能。     

新型薄壁空腹异形材轧机切割小车控制系统研制

由于薄壁空腹异形材采用新的轧制工艺，节省了金属材料，提高了使用寿命，且外形美观，这种型材在国外早已赢得很大发展，文中重点介绍轧机对切割小车控制系统的要求，切割小车伺服控制的原理，数字控制器的构成，现场调试结果表明，系统工作令人满意，定尺长度误差小于１／１０００。