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。

轧机主传动系统自抗扰控制器设计与应用

轧钢过程中的负荷扰动容易激起机电振动,这严重影响板带材的产量和质量.为了抑制机电振动,针对轧机主传动系统存在不确定外部扰动和未建模动态的特点,首先建立了轧机主传动系统的模型,将不确定性外扰和未建模动态视为一个综合扰动项,然后利用扩张状态观测器对综合扰动项进行观测和补偿,设计了一种不依赖于对象模型的轧机主传动系统鲁棒控制器.仿真结果证明:该控制器比外扰负荷观测器控制系统具有更好的抗扰动能力,同时对系统内部参数如负载转动惯量、转矩常数等的摄动也具有较强的鲁棒性,有效抑制了由于轧制负荷周期性变化和轧制负荷突变引起的机电振动.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系统机电振动控制中,并通过实验证明了该方法的有效性和优越性.

基于EMD分形维数的轧机主传动系统故障诊断方法研究

提出了一种基于EMD分解和分形维数的轧机主传动系统故障诊断方法.利用EMD方法对轧机主传动系统的振动信号进行分解,得到若干个基本模式分量,进一步求出包含主要故障信息的几个IMF分量的关联维数并计算它们的均方根值,作为判断轧机的故障状态和类别的特征量.实验分析表明,此方法达到了去除噪声的效果,同时增大了故障类别标准的判别距离,从而可以有效地判断轧机主传动系统系统的故障状态和故障类型.

基于键合图和Simulink的轧机主传动系统的建模及应用

键合图理论是一种可以同时处理多种能量范畴工程系统的动态建模与分析方法。它以一种向量的形式给出了复杂系统的简单描述。键合图理论结合Matlab/Simulink仿真软件对轧机主传动系统进行了机电耦合的建模及动态仿真。可以直观地表达系统的功率流向和控制关系,能够对轧机主传动系统进行有效的动态性能仿真。解决了传统的动力学分析方法仅限于单一的机械系统,无法以统一的方式在计算机上实现机电系统动力学建模与仿真的问题。

1420mm冷轧机主传动系统扭转振动分析

以1420mm冷轧机组上下轧辊负荷不平衡为例进行了有关研究,在一定的简化基础上,建立了1420mm轧机第4机架主传动系统的力学模型,一方面是研究扭矩放大系数,以判定扭振发生时轧机主传动系统的最大动力载荷,另一方面研究扭振系统的频幅特性,保证设备具有良好的动力特性和调控性能。

基于EMD-AR和关联维数的轧机主传动系统故障诊断研究

为提高轧机主传动系统故障诊断的精度,提出了一种基于EMD-AR模型和关联维数的故障特征提取算法。该方法采用小波滤波和EMD对振动信号进行去噪和平稳化预处理,再对包含主要故障信息的本征模函数(IMF)分别建立AR模型进行降维,最后通过时延相图法重构AR模型参数的相空间,并计算其关联维数。实验分析表明:该算法不仅能够深刻、全面地表达动态系统状态变化的客观规律,而且实现了系统状态特征的分离,从而为有效地判断轧机主传动系统的故障状态和故障类型提供可靠的依据。

轧机主传动系统扭振盲测点测量模型的研究

为解决轧机主传动系统实际测试中不可测点处物理参数测取的难题,构造了一类连续轴段质量扭振分析模型,并推导出轴段上盲测点处的扭振参数计算公式。通过把实测点的测试数据代入盲测点计算公式,可计算盲测点的振动参数。轧机实际现场扭矩测试和数据分析处理结果验证了理论推导的正确性。这为轧机现场监测中一些不易布置传感器关键点处的物理量测取提供了理论依据和技术支持,通过编制程序可以实现轧机在线系统监测和故障分析,从而确保轧机正常平稳运行。

基于数字孪生技术的轧机主传动系统虚拟仿真研究

板带轧制系统当前智能化程度不高,并且系统中轧机主传动长期处于高负荷的运转状态,容易造成严重的故障,为此提出一种基于数字孪生技术的轧机主传动虚拟仿真系统。系统主要包括轧机主传动三维虚拟系统、仿真界面、Matlab数学模型仿真和OPC通信环境。运用SolidWorks软件进行三维建模,并在GENESIS64组态软件中搭建实时仿真界面,接着在Matlab中编写系统数学模型程序,最后构建OPC通信协议完成系统之间的通信。系统可以将Matlab仿真数据通过OPC通信协议传入仿真界面中。轧机主传动系统三维模型可以随着传输数据的大小变化来改变运行速度的快慢,以实时模拟现实生活中轧机主传动系统的动作行为。测试结果表明,轧机主传动虚拟仿真系统具有操作简单、运行稳定、安全可靠等优点,利用物理实体与虚拟模型的交互融合,通过监测服务能够准确模拟轧机主传动的运行状态,使轧机主传动系统的运行优化成为可能。

轧机主传动系统轴承劣化原因分析及应对措施

工业是一个国家发展的基础,随着经济的快速发展,对于钢铁等物资的需求量猛增,做好钢铁的生产对于确保我国经济的快速发展有着十分重要的意义。在轧机的传动中,轧机主传动静压滑动轴承的劣化会导致轧机的工作性能大幅的下降,为提高轧机的工作性能需要在总结分析轧机主传动系统静压滑动轴承结构特点的基础上对造成轧机主传动系统静压滑动轴承劣化的原因进行分析,并在此基础上对如何应对轧机主传动系统静压滑动轴承的劣化进行分析阐述。

交直交轧机主传动系统两重化三电平网侧变流器控制策略

中压传动三电平变流器被广泛应用于工业传动领域,在某些超大功率场合,其需要多重化应用,而网侧谐波指标一直是网侧变流器重点优化的目标。文章分析了一次侧串联绕组变压器的谐波最优实现原理,提出了一种基于单电流闭环的两重化网侧变流器谐波优化控制策略及变压器直流偏磁综合补偿方法,最终在两重化中点箝位型三电平IGCT变流器机组上进行了对比试验验证。试验结果表明,采用该控制方式显著降低了网侧电流谐波含量和幅值。

轧机主传动系统的急停回路故障处理与分析

秦皇岛首秦公司轧钢部主电机控制选用西门子全数字交交变频传动系统,系统运行比较稳定可靠,故障较少,西门子的整体设计中针对安全的急停回路考虑的非常周到,但从我们近期发生的一次故障中发现急停系统设计仍有些问题,提出来以供大家交流分享。

轧机非线性传动系统冲击扭振的研究与抑制

以轴系含非线性阻尼和非线性刚度的两惯量轧机主传动系统为研究对象,建立其在冲击扰动作用下的动力学方程。分析了该系统的稳定性,得到了阻尼与刚度对系统稳定性的影响关系。采用多尺度法求解系统的一阶近似解,得到系统的扭转冲击响应,并通过对其进行数值仿真,讨论了主传动轴系阻尼非线性和刚度非线性对轧机传动系统冲击响应的影响规律,从而找出轧机系统冲击减振的方法。研究结果为抑制冲击扰动引起的轧机轴系扭转振动提供一定理论指导。

CSP轧机组主传动系统动力系统测试分析

在热连轧机组中,机械振动主要来源于主传动轴上的扭矩振动,通过CSP精轧机组设备主传动系统的承载能力、动态稳定性的测试分析,科学评估精轧机组设备状态,掌握机组的承载能力。

基于非线性反馈的轧机主传动机电耦联扭转系统的分岔控制

针对轧机在轧制过程中轧辊与轧件间润滑条件变化引起系统失稳振荡,以及轧机主传动系统具有复杂机电耦联的特点,应用Lagrange-Maxwell原理建立一类含非线性摩阻的轧机主传动机电耦联扭转系统的非线性动力学方程,利用非线性动态分岔理论,分析该系统的稳定性,给出系统发生Hopf分岔的充要条件及周期运动稳定性的判别方法,分析超临界分岔和亚临界分岔对主传动系统扭转振荡的影响。为抑制传动系统因Hopf分岔引起的失稳振荡,选取驱动电动机定子电压为控制量,引入电动机速度反馈,构造非线性状态反馈控制器,并采用多尺度和谐波平衡法确定控制器参数,对系统的Hopf分岔点进行转移,并控制极限环的稳定性和幅值,该控制方法简单、易实现,数值模拟验证了所设计控制器的有效性。

轧机主传动机电耦联扭振系统的动态分岔研究

针对交流电机驱动的轧机主传动系统存在的低频扭振失稳问题,依据拉格朗日—麦克斯韦原理建立交流电机电磁能与传动系统机械能耦联作用的轧机主传动非线性系统的动力学方程,并运用动态分岔理论研究该类高维非线性自治系统的振动特性。对定子与转子电阻随温度变化导致主传动系统出现非双曲奇点时系统中产生的高余维动态分岔现象,采用多尺度和谐波平衡法求解非线性微分方程组的近似解析解,不经中心流形直接求得原系统的三阶规范形,研究系统的Hopf分岔情况、二维环面分岔情况,甚至三维环面分岔情况,运用Hurwitz判据分析分岔发生时系统周期解和概周期解的稳定性,给出稳定域边界条件,数值仿真验正结论的正确性,为轧机主传动系统的平稳运行提拱理论依据。

轧机主传动机电耦合系统自抗扰控制器设计

将自抗扰控制技术(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)应用到轧机主传动机电耦合系统中,设计了二阶轧机主传动机电耦合自抗扰控制器,实现了控制轧机主传动机电耦合系统中出现的振动现象的目的。仿真结果表明,采用自抗扰控制器既改善了系统的跟踪性能,又具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,控制过程快速、平滑,稳态精度高,为轧机主传动机电耦合系统振动的控制提供了一种新的方法。

基于拓扑网络的轧机扭振分析计算

为能进行轧机主传动系统复杂分支结构的扭振分析和计算,研究了一种基于拓扑网络的扭振分析模型,模型中同时考察了内外阻尼的影响。求解模型的单支和多分支情况的动态响应。对比传统方法,文中的计算算例和仿真模拟都取得了很好的一致性。同时该法的表达便于作为控制系统的输入,为大型复杂机械主传动系统的实时主动控制和故障诊断监测开辟了一种容易实现的工程途径,也为工程中分析解决复杂多分支传动扭振及其类似问题提供了新方法。

基于改进状态观测器的轧机扭振抑制策略

针对弹性连接轴引发轧机主传动系统扭振以及轧机系统参数不易测量的问题,首先,提出基于多重ADALINE算法的改进状态观测器,可在线更新权重系数,提高观测精度,具有高效自适应性,避免实时状态的测量并降低成本;其次,引入积分状态,增加额外反馈,以降低干扰转矩的影响;同时,在加速度层面设计同步控制器,降低调节时间;最后,在宽速范围内进行仿真验证。分析反馈系数对电机转速的影响并与ADALINE速度控制器相比较,在控制振幅与降低调节时间方面均有良好效果。电机转速振动幅值降低37.31%,调节时间为0.37 s。

无冷却带免刮轴瓦在开坯机列齿轮座上的应用

1 概述在轧机主传动系统中,齿轮座为动力再分配机构,通过其齿轮轴的相互啮合,把主减速机输出力矩分配给轧机轧辊。650开坯轧机本身负荷沉重、冲击振动大,而开坯机列又含有两架横列式轧机,因此开坯机列齿轮座工作条件比较恶劣,齿轮轴寿命不高,轴瓦使用期更短。按常规一年一次检修换瓦。