CSP轧机振动和振纹的试验研究

为了找出珠钢CSP热连轧机组在轧制薄规格集装箱板时出现振动的规律和机理,对该机组中间3架轧机的主传动系统扭振、机座系统垂振、抑振措施进行了现场测试,并对带钢(轧辊)振纹和工艺参数、轧机振动之间的关系,振纹形成必要条件等进行了研究。结果表明:F2轧辊振纹频率为14 Hz,是由齿轮座齿轮啮合冲击激起主传动扭振造成的;F3轧辊振纹频率为54 Hz,是由接手弧形齿啮合冲击引发辊系水平振动造成的;F4轧辊振纹频率为78 Hz,是由机座水平系统共振造成的;对F4来说为避免振纹形成,在一定轧速下需谨慎选择工作辊直径。对比试验发现,关闭乳化液和采用高速钢轧辊对振动的抑制有较好效果。

CSP轧机振动的振源研究

针对某厂CSP热连轧机F2和F3机架出现严重的振动问题,为掌握轧机的振动规律并确定振源,首先对振动严重的F2和F3机架进行了现场测试,发现轧机具有4种振动形式。在分析了轧机固有特性以及轧机机械传动系统中潜在致振频率的基础上,确定了这4种振动形式的振动规律和振源,它们分别是轧制界面自激振动引起的固有频率振动、驱动端引起的强迫振动、齿轮座啮合引起的强迫振动、辊面振纹引起的振纹振动。研究发现,F2和F3振动时所表现出的频率虽有不同,但两架轧机的振动内在规律和振源却是相同的,而且在振动形式上表现出较为复杂的耦合振动。

CSP轧机扭振中“伪拍振”的研究

某厂CSP轧机出现了严重的扭振,扭振具有拍振的特征。为摸清轧机振动规律进而解决轧机振动问题,对CSP轧机拍振进行了研究。测试分析和理论研究发现这是一种"伪拍振"现象,"伪拍振"的形成是由于工作辊辊面局部区域有振纹存在。振纹区域与轧件接触时,轧机以振纹频率做强迫振动;没有振纹的辊面区域与轧件接触时,因负阻尼作用,系统表现为固有频率下的自激振动。两种振动形式交替出现,且振动强度大小不同,使扭振表现出"拍振"的形态。上述发现对轧机的振动机理及其抑制措施的研究有重要价值。试验证明,据此提出的使用高速钢轧辊等抑制振动措施有很好的效果。

CSP轧机振纹振动致振机理研究

对轧机振动性质、致振机理进行了研究,通过对连轧机组中发生振动的F2、F3轧机进行的现场测试和分析发现,轧机振动以水平方向为主;轧辊和轧件上的振纹频率和振动频率相同,并且将最终振纹折算到轧制界面上后其长度与接触弧长相等。这说明振纹与接触弧有直接的联系。提出了CSP轧机的辊面振纹扩展致振机理,即轧机振纹是工作辊初始振纹在轧制过程中逐渐在辊面扩展形成,轧辊表面振纹引起并加剧了轧机的非正常振动。该理论对同类轧机振动抑制具有重要理论和应用价值。