轧机轴承负荷特性三维解析与自调节系统研制

针对现代短应力线高刚度型钢轧机和高效板带连轧机,提出重载,高速轧机轴承弹热辊系概念。解决了轧机轴承短寿命和烧熔问题。     

科技成果选载

GYF型复二重短应力线轧机 由北京科技大学等单位研究的短应力线轧机。 该轧机技术特性:轧辊直径:φ255mm～φ285mm 轧辊辊身长度:500mm 最大轧制力矩:4t·m 轧辊轴向调整量:±2mm 机座刚度系数:72.76t/mm 轧制速度:20m/s以下 专家鉴定意见:(1)目前国内现有的复二重成材轧机刚度低,自锁性能差,在多线轧制时不易保证稳定的连轧关系。生产事故频繁,产品质量差。采用复二重短应力线轧机为我国50多套复二重线材轧机的技术改造,开辟了一条投资少,见效快的新途径。     

GY-1型短应力线轧机的特点及力学性能的初步分析

本文对GY-1型短应力线轧机的基本特点及力学原理进行了初步分析。 不用予应力,也不加大机架截面而以最短的应力线、分散载荷、对称调整和少配合面的原理,来提高机座刚度、调整性能和轴承寿命,是本轧机区别于其他轧机的最主要特征。 本轧机的投产为老轧机的技术改造提供了有效途径。     

拓宽预应力轧机效能的研究

对轧钢机机座施加预应力,可以提高其刚性.笔者通过一系列的实践和理论研究得出:预应力轧机技术不仅可以继续增大刚度系数,还可应用预应力技术减小甚至消除轧机构件的振动,使轧机具有动态的自安全保护性能,减轻机座的重量,实现精确地自动对中,调整轧辊辊缝等.这些优良效能对轧钢生产,对促进技术进步,提高经济效益具有积极意义.     

宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比

针对目前广泛使用的CVC和HC两种主要轧机机型,利用大型有限元软件ANSYS 9.0建立了三维辊系有限元模型,分析了不同机型的四辊和六辊轧机在不同窜辊、弯辊工况下的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的变化情况.在相同工况下的四辊轧机的轧制力纵向刚度要大于六辊轧机.中间辊窜辊或工作辊窜辊对HC轧机的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的影响要大于CVC轧机.     

带有中间辊横移的新型六辊轧机的刚度特性

板带轧机的纵刚度和横刚度对于厚度控制和板形控制是十分重要的,在实际操作过程中,板厚和板形控制存在着耦合作用,研究轧机不同状态下的刚度变化规律对于实现板厚和板形的精确控制具有重要的意义·为此,采用压靠法和轧制法研究了带有中间辊横移的ＨＣ和ＵＣ六辊轧机的刚度特性·结果表明,六辊轧机中间辊横移对轧机的纵刚度和横刚度均有影响·给出了刚度值与横移量之间的定量关系,为厚度控制和板形控制量的调整提供了参考依据·     

新型短应力线轧机的开发及应用

介绍了新型NHCD系列短应力线轧机的开发背景和结构特点．通过对NHCD轧机进行结构优化，安装轧机平衡装置、轧机轴向定位装置及特殊的机械结构，并配以先进的液压和电控系统，可取得良好的应用效果．     

酒钢UCM冷轧机组刚度研究

轧机刚度是轧机控制过程中的关键要素,酒钢UCM六辊五机架碳钢冷轧机刚度与四辊轧机相比有所不同,文中对轧机刚度的影响因素进行分解和计算,对各因素进行了定量分析和比较,更利于对轧机刚度的理解和运用,同时指出了轧机刚度的应用特性和适用范围。     

GY型短应力线轧机及中小轧机改造技术的推广——荣获1987年国家科技进步一等奖

我院钟廷珍教授等研制的GY型短应力线轧机为国内首创,并从理论上在国内外首次提出影响成品尺寸精度的不是全部机座,而是关键的1—3道机座。因而将老轧机中关键的1—3道机座换以GY型短应力线轧机即可保证成品的精度而不必更新全部机座。采用这套新技术花钱少、见效快,非常适合我国国情。在三年的推广工作中有全国27个省、市、自治区的60多个地方骨干企业(包括鞍山钢铁公司等大企业)采用此项技术,     

预应力轧机的预载荷最大化与轧制力可靠性的分析研究

从预应力轧机产生高刚度的力学本质分析出发,导出预应力轧机的预载荷P0max确定方法和轧制力P的许可作用范围。前者可以指导预应力轧机发挥最大工作潜能,后者可为预应力轧机的可靠、高效工作提供依据。揭示轧机组件的刚度系数对预载荷与轧制力关系的影响。     

四辊轧机不对称刚度条件下轧辊弹性变形的研究

针对国内某热连轧厂精轧机组某机架轧机两侧刚度不对称的实际情况,为了研究四辊轧机驱动侧和操作侧刚度不对称条件下轧辊弹性变形的规律,采用影响函数法开发了基于双悬臂梁模型的轧辊弹性变形模拟计算模块,对刚度不对称时的四辊轧机进行了受力分析,对轧辊和轧件进行了离散化,给出了关键的影响函数.使用该计算模块并结合现场实际数据计算了不同刚度差条件下工作辊的弹性挠曲、工作辊与轧件之间的压扁、工作辊与支撑辊之间的弹性压扁、轧制力的横向分布和辊间压力的横向分布规律,研究了不同刚度差条件下轧件出口断面形状的变化规律.     

冷轧支承辊剥落原因分析及对策

本文对我厂支承辊剥落原因进行了分析,得出支承辊剥落是由于接触高点应力集中导致次表层产生疲劳裂纹,疲劳裂纹向表层扩展最终产生剥落。     

2250 CVC热连轧机支持辊辊形研究

针对2250 CVC热连轧机支持辊磨损严重、不均匀且出现剥落问题,提出与2250热连轧机CVC工作辊相匹配的支持辊新辊形CVR（CVC-VCR Compounded Roll）,采用通用有限元软件ANSYS建立辊系三维弹性变形模型,并在F3机架上进行工业轧制试验。研究结果表明：与原辊形配置相比,CVR辊形配置不仅增加了弯辊力的调控范围,辊缝横向刚度增加11.5%以上,而且轧制过程服役前期和后期的辊间压力分布不均匀度分别降低28.17%和29.1%,辊间压力峰值分别下降27.56%和24.49%;新支持辊CVR自保持性较好,可稳定发挥其性能。     

四辊轧机结构参数的优化设计

以轧机纵刚度最大为追求目标 ,对其主要参数进行优化。结果表明 ,在已知辊身长度、成品及坯料尺寸的情况下 ,利用本文提出的优化模型及方法 ,即可确定轧机主要部件的尺寸 ;此外 ,通过计算及理论分析 ,找出了牌坊重量与支承辊辊身直径的最佳函数关系     

非线性动态轧制过程下冷轧机参激振动特性

同时考虑轧制过程中非线性动态轧制力和辊面振纹导致的非线性参激刚度的影响,建立了非线性动态轧制过程下冷轧机参激振动动力学方程.应用多尺度法求解了轧机发生1/2亚谐共振时的幅频特性方程,得到了阻尼、参激刚度对系统亚谐共振的影响规律,并运用奇异性理论讨论了轧机在非自治情况下分岔特性.最后通过采用轧机实际参数进行数值仿真,得到系统各参数对幅频特性以及分岔和混沌特性的影响规律,发现系统参激刚度的变化会使轧机出现了周期运动和混沌等多种不同的运动形态,为进一步抑制轧机振动提供了理论参考.     

1800mm虚拟轧机板形控制性能

定义了评价轧机板形控制性能的六项指标,包括承载辊缝凸度调节域、辊缝横向刚度、板形调控功效曲线、边缘降、辊间接触压力平均幅值和辊间接触压力分布不均匀度.建立了HC,CVC,PC和DSR系列轧机的有限元仿真模型,并从板形控制性能的六项指标方面分析了当前国际上流行的各种机型的特点.     

粗轧板坯镰刀弯控制模型的研究与应用

针对经常困扰热轧生产的粗轧板坯镰刀弯缺陷,本文结合弹跳方程和解析法,分析了引起板坯镰刀弯的主要因素——轧机两侧纵向刚度偏差、来料楔形及轧件运行走偏,分别计算了其对应的调整量,建立了基于轧机两侧轧制力差的镰刀弯调平控制模型.该模型可反映轧机两侧纵向刚度差、来料楔形及轧件运行走偏等主要因素与镰刀弯的定量关系,进而计算出控制镰刀弯的粗轧机各道次辊缝倾斜调整值.与现场实测值进行离线验证对比,实测值与计算值比值平均为0.977,结果表明镰刀弯调平模型能够预估板坯各道次辊缝倾斜调整值.将模型投入2250 mm热轧机组使用后,板坯镰刀弯弯曲量未达标率从24.88%下降到6.62%,提高了镰刀弯控制效果,使粗轧板坯镰刀弯问题得到了很大缓解.     

同时快速更换轧辊和导卫的高刚度机座

提出了一种可同时快速更换轧辊和导卫装置的高刚度轧机机座,适用于棒材、线材和型材轧制．该机座在机架上安装一个称为卡式箱的装置,卡式箱内可以预装轧辊和导卫,并在轧制线外调整好,可以实现轧辊和导卫一次吊装,快速更换．     

冷轧机工作辊弯辊控制系统模拟

冷轧机弯辊集自动控制技术、液压伺服技术、流体动力学、轧制辊系变形等学科于一体,用传统传递函数建立的系统数学模型计算结果与实际差距较大.本文基于MATLAB的SIMULINK平台,应用影响函数法精确地计算了弯辊缸的负载等效刚度,建立了能够详尽描述弯辊系统的数学模型.模拟结果表明,半闭环弯辊系统的阶跃响应时间为0.115 s,与实测阶跃响应吻合.考虑管道影响后,实际弯辊力响应时间为半闭环弯辊系统的2倍.     

轧辊平衡力对四辊轧机辊间打滑的影响

分析了轧辊平衡力对四辊轧机工作辊与支承辊间打滑现象的作用关系。指出加大工作辊压紧力 ,不但不能防止 ,而且会加重辊间打滑现象的出现。从受力分析入手 ,给出了辊间打滑条件的判据。