轧机齿轮箱智能运维平台开发与验证

为了满足冶金齿轮箱在高负荷作业率下连续运转的要求,研发了轧机齿轮箱智能运维平台,该平台通过各类传感器收集设备运行状态数据,应用边缘计算采集设备、大数据分析等技术完成齿轮箱在服役周期内全过程运行数据的监控和管理,通过基于齿轮箱故障模型的设备健康状态管理子系统,实现设备故障状态识别和故障分析,并能为终端用户提供设备维护、维修和备件更换的数据支撑,该平台已成功应用于某1780 mm热连轧项目齿轮箱出厂试验,验证了其所有功能,实现了轧机齿轮箱的智能化运维。

1450精轧机组主传动系统扭振测试分析

对 145 0六机架精轧机组主传动系统扭振进行了现场测试 ,得出扭振频率及动力放大系数。在理论计算和对现场测试结果进行分析的基础上 ,提出了预防扭振产生的措施 ,对控制 145 0精轧机组主传动系统扭振 ,减少事故发生 。

基于小波分析的齿轮箱故障诊断

对测取的齿轮箱振动信号进行了离散小波变换,提取了齿轮箱螺栓拉断的故障信息.结果表明,小波变换或小波分析为判断、预防同类事故提供了一种有效的分析手段.

轧机接轴动态扭矩测量及反馈控制模型的研究

利用传递矩阵法建立起一种基于传递函数的轧机接轴动态扭矩测量模型,根据轧制负载对电机输出扭矩的影响,构造了一条控制电机输出功率的反馈回路,实现了电机的实时控制要求,达到了抑制接轴危害性扭振产生的目的,为预防接轴损坏和断裂提供了参考。

乳化液性能对摩擦系数影响机理及工程实用模型的研究

以往现场对冷连轧过程中摩擦系数的研究主要偏重于带钢特性、轧制工艺以及工艺润滑制度,乳化液的pH值、铁粉含量、皂化值等性能参数对摩擦系数的影响以定性研究为主且不能定量分析,本文以某冷轧薄板厂1220五机架冷连轧机组为研究对象,在大量的现场实验与理论研究的基础上,充分结合冷连轧机组的设备与工艺特点,定量研究了乳化液性能对摩擦系数的影响,建立了相应的工程实用模型,并将其应用到生产实践,使得轧制压力的预报精度控制在15%以内。

轧机传动系统在急剧振动时扭矩值的测量和分析

对不同类型轧机传动系统的扭振进行了在线测量，并对测量数据采用快速富氏分析法进行频谱分析。介绍了扭矩测量的先进方法及其原理；列出了几套轧机的扭振特性；分析了引起扭振的因素及防止方法。这对认识轧制过程的扭振现象，正确操作和避免事故。

MATRIXx软件在轧机液压自动辊缝控制(AGC)系统建模及仿真中的应用

根据液压AGC系统的构成 ,建立了轧机液压AGC系统的动态模型 ,使用基于参数的辨识算法对液压AGC的部分参数进行离线辨识 ,利用MATRIXx仿真软件对模型进行仿真 。

基于状态观测器的轧机主传动系统机电振动控制研究

轧机主传动系统涉及到机械、电机、自动控制以及电网等多个学科,当机电配合不好时容易产生机电振动和断带现象。在各种轧机机电振动控制方法中,用状态观测器重构无法测量的状态,如负荷力矩、连接轴力矩、轧辊速度等,实现轧机主传动系统的状态反馈控制,较好地抑制了扭振和轧制负荷外扰引起的动态速降。首先从机电动力学出发,描述了机电弹性系统模型并以现代控制理论为基础,阐述了机电振动产生的机理。然后,详细综述了基于状态观测器的轧机主传动系统机电振动控制方法,比较了其机电振动控制效果。最后展望了其未来发展方向。

中厚板轧机自激振动模型研究

研究了中厚板轧机的自激振动现象,针对可能引起4200轧机系统自激振动的轧辊和主传动系统分别建立了振动数学模型,并且进行分析求解。在对结果进行分析比较之后,提出了有效地控制轧辊的自激振动,提高系统稳定性的方法。

轧机主传动万向接轴随机疲劳设计

万向接轴是轧机主传动系统的关键部件,具有结构复杂、工作时承受随机冲击扭矩等特点。在分析轧机主传动万向接轴受力特点的基础上,提出应以轧机冲击扭矩载荷谱作为主传动万向接轴的疲劳设计载荷;计及低于疲劳极限的应力循环对裂纹发展的影响,采用修正后的材料p-S-N曲线并运用累积损伤理论对万向接轴进行随机疲劳设计和寿命预测。提出的轧机主传动万向接轴随机疲劳设计方法同样适合于具有同类载荷特征机械零件或结构的疲劳设计。

基于Pro/E的400t冷剪机的飞轮优化设计

冷剪机是冶金行业轧钢生产工艺中用于剪切定尺棒材的机械设备。由于冷剪机在工作过程中存在着巨大的尖峰载荷,所以在动力传递路线的高速轴上需要安装一飞轮。而合理设计飞轮的大小及其转动惯量是降低电机所需功率,改善机械传动构件和电机工作状况的关键。文中通过建立机构剪切模型,对所需飞轮的转动惯量进行了计算。在此基础上,利用Pro/E对飞轮进行了三维实体造型和结构优化设计,可直接获得飞轮的转动惯量。经比较,二者在数值上非常接近,表明文中的设计与计算方法是正确的。通过对飞轮的结构优化,使飞轮的质量减少了近四分之一。

立辊轧机主传动系统的扭振研究

通过理论和实测相结合的方法，对４２００立辊轧机主传动系统进行分支闭合系统的扭振分析，发现了两辊轧制时出现负力矩的原因．结果表明：理论计算与现场测试是一致的．

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。

轧机万向联轴器十字轴断裂分析与改进设计

运用宏观断口分析技术、机械设备检测分析技术、材料机械性能分析技术及三维有限元分析技术等现代综合分析的方法,对某中板厂3500轧机主传动万向联轴器十字轴断裂事故进行了分析。确定了事故的主要原因是十字轴圆弧过渡处疲劳强度不足。运用有限元分析软件ANSYS Workbench对十字轴式万向联轴器关节主要结构尺寸进行了改进设计。改进后的十字轴圆弧过渡处最大应力部位的等效应力为560.59MPa,比原设计降低了13.1%;改进后的法兰叉最大应力部位的等效应力为181.41MPa,比原设计降低了13.0%。

轧辊失效方式及其原因分析

介绍了轧辊存在剥落、断裂、裂纹等几种失效方式,并重点分析了轧辊剥落和断裂产生的机理,为分析生产实践中轧辊失效原因和采取相应改进措施以提高轧辊使用寿命提供了依据。

轧钢机万向接轴滑块磨损失效分析及改进

本文分析了650型轧钢机滑块式万向接轴滑块的服役条件和失效机理.提出了它的改进措施,为提高滑块的使用寿命提供了一定的参考.

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。

2050mm四辊轧机液压压下系统动态特性的测试与研究

本文介绍了采用ＳＳＰ多功能测试系统对２０５０ｍｍ四辊轧机液压压下系统动态特性进行的实测研究，提出了适于该类系统动态特性测试的方案，并指出实际检测过程中应注意的关键问题，而且根据测试结果对被测系统进行了分析，这对实际系统的调试、维护和改进提供了依据，具有一定参考价值。

滚动轴承滚动体板单元模拟的边界元法

在三维弹性接触边界元法基础上 ,采用不同形状板单元描述中间滚动体 ,并置于内环上 ,从而将多物体接触问题简化成两物体接触问题。对于板单元的弹性变形 ,用 Hertz接触公式 ,将其变形以等效间隙代入总体矩阵方程中 ,从而获得轧机滚动轴承负荷特性的三维分布。本方法具有计算模型直观、简单和较高的计算精度 。

滑块式万向接轴优化设计

以扁头及叉头等强度为目标 ,建立了滑块式万向接轴优化设计的数学模型 ,据此确定了轧辊直径为 1 0 0～ 2 0 0mm时万向接轴主要尺寸及其承载能力与轧辊直径的关系式。