中厚板軋機振動特性與軋輥磨損評價研究.pdf

1、中厚板鋼材廣泛應用于船舶、橋梁、容器等眾多領域，隨著中厚板軋機向大型化、高速化、連續(xù)化和自動化方向的不斷發(fā)展，軋機的振動問題成為困擾各大鋼鐵企業(yè)的技術難題，不僅會降低軋機的機械性能，減少其使用壽命，增加零部件的更換頻率，使生產成本上升，而且降低了軋機的軋制精度，嚴重地影響了產品的質量，甚至威脅生產安全并造成巨大的經(jīng)濟損失。
　　在中厚板板坯加熱熱應力分析、軋機軋制力分析的基礎上，建立中厚板軋機分析模型，研究了中厚板軋機動態(tài)振動特性

2、，在有限故障現(xiàn)象樣本基礎上，建立基于支持向量回歸的故障診斷模型，用于軋機的故障診斷，提高設備安全運行水平，減少停機維修時間，對于提高我國中厚板整體技術水平和增強行業(yè)競爭力具有重要意義。本文主要研究內容如下：
　　板坯加熱熱應力分析研究。建立了全尺寸板坯加熱三維有限元仿真模型，利用現(xiàn)代CAE軟件對板坯加熱過程數(shù)值仿真，根據(jù)實際加熱工藝參數(shù)，仿真研究了加熱過程，研究板坯在加熱過程中加熱工藝參數(shù)，包括加熱溫度、加熱速度、加熱時間對板坯內

3、部溫度均勻性的影響，得到熱應力分布規(guī)律。
　　基于加熱應力分布的軋制力分析研究。建立了基于板坯加熱溫度場和應力場分布的軋制三維有限元仿真模型，根據(jù)實際軋制工藝參數(shù)，仿真分析了多道次軋制過程，得到了軋輥直徑變化對軋制力的影響規(guī)律、壓下率對板材軋制力的影響規(guī)律、摩擦系數(shù)對板材軋制力的影響規(guī)律。
　　基于動態(tài)軋制力的軋機振動分析研究。運用動力學理論及其方法，在熱應力分析、軋制力分析的基礎上，建立了系統(tǒng)的垂直振動力學模型和數(shù)學模型。

4、通過對軋機系統(tǒng)動力學模型進行計算與仿真分析，得到軋機系統(tǒng)在不同工況下振動位移隨時間的變化關系。研究在不同阻尼條件下，對各部件頻率響應曲線進行綜合分析，得到了軋機系統(tǒng)的上、下工作輥和機架振動特性，以及典型軋輥磨損的振動特性。
　　基于支持向量機的軋輥磨損評價研究。在支持向量機相關理論知識的基礎上，對支持向量機常用幾種多分類方法特點進行對比分析，針對軋輥磨損的有限樣本，建立了基于支持向量回歸的軋輥磨損評價模型。通過仿真分析，驗證了基于

5、支持向量回歸的軋輥磨損評價模型，具有較高的準確率。
　　軋輥磨損評價實驗研究。設計了軋機振動測試方案，采用高精度軋機振動測試系統(tǒng)，對軋機輥系和機架進行了不同速度下的壓靠實驗振動測試、軋制速度對機架和輥系的振動測試、兩種壓下量對輥系和機架影響的振動測試、軋輥磨損對機架和輥系的振動影響測試。使用DASPV10分析軟件，對數(shù)據(jù)做了在線采集和離線分析，運用時域分析、自譜分析、互譜分析、概率密度分析等方法，從不同角度對軋機輥系和機架振動信號