[發(fā)明專利]抑制軋機三倍頻振動方法

有效

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• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107983781B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設計）人: 吳首民;顧廷權;韋曉;陶閭慶;李輝
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00;B21B37/00;B21B28/00;G06F17/50
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 伍賢喆;朱麗琴

本發(fā)明涉及金屬板材軋制領域，尤其涉及一種減輕軋制過程中振動的方法。一種抑制軋機三倍頻振動方法，軋機的自動輥縫控制系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)由自動輥縫控制伺服閥進行控制，安裝一主動抑制伺服閥，所述主動抑制伺服閥與自動輥縫控制伺服閥并聯后連接到液壓系統(tǒng)；用加速度傳感器輸出信號作為判定信號，當判定為三倍頻振動信號時，通過將加速度傳感器輸出信號輸入到主動抑制伺服閥的非線性控制器，在常規(guī)的液壓系統(tǒng)的液壓缸位移控制傳遞函數中的液壓系統(tǒng)阻尼比系數上疊加主動抑制阻尼比系數，控制液壓系統(tǒng)的液壓缸位移；否則使用常規(guī)控制。本發(fā)明在保證軋制速度不變，甚至提高軋制速度的前提下，使液壓系統(tǒng)自動反饋抑制3倍頻程的振動，從而保證了板材的質量與生產效益。

技術領域

本發(fā)明涉及金屬板材軋制領域，尤其涉及一種減輕軋制過程中振動的方法。

背景技術

所有的冷連軋軋機都面臨振動問題，當軋機的軋制速度提高，控制系統(tǒng)的增益增加或者液壓缸超過一定行程時，系統(tǒng)將會發(fā)生振動，嚴重影響機組的正常生產。會使板帶的厚度和板型會受到較大的影響，而且軋制速度會受到限制，因此，產品的質量以及產量會受到限制。現在通常會使用一些被動抑制振動方法如降低軋制速度、更換軋輥等來克服這種現象，保證軋機在高速下保持平穩(wěn)軋制。

隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展以及科技的進步，國家和市場對產品的質量，產量以及成本的消耗等方面提出更高的要求，如何提高板帶的產量以及板帶表面質量和尺寸精度，軋機振動問題始終是無法回避的，所以板帶軋機生產過程中的振動問題成為了一個亟待解決的課題。抑制板帶軋機振動會帶來很好的經濟效益：消除軋制過程中的振動，會提高軋制速度，間接使產量增加；同時減少軋機的內部的磨損以及由于高頻振動帶來設備本身的損壞；避免和減少板帶由于振動而產生明顯的振紋。

要解決振動，首先要了解振動，才能有效的解決振動問題。板帶軋制過程中可能會發(fā)生多種形式的振動，其特點和發(fā)生原因也各不相同。按載荷傳遞系統(tǒng)不同可分為軋機主動傳動系統(tǒng)扭轉振動和軋機垂直系統(tǒng)振動。軋機主傳動系統(tǒng)扭轉振動是由于傳動零部件磨損損壞等產生的，振動頻率一般為5～20HZ左右。軋機垂直系統(tǒng)振動一般分為兩類：一類是振動頻率為125～240HZ的振動，也稱三倍頻程的振動；另一類是振動頻率為500～800HZ的振動，又稱五倍頻程的振動。由于軋機垂直系統(tǒng)包含組件多，如軋輥軋件，壓下裝置，彎輥裝置和牌坊等；外載荷多，如軋制力，彎輥力，平衡力等；所以相對主傳動系統(tǒng)來說，軋機垂直系統(tǒng)涉及因素多，研究起來困難，到目前為止仍是困惑人們的一個難題。而垂直系統(tǒng)的兩類振動中三倍頻程的振動最為常見，且形成原因復雜，一直以來是國內外研究的重點。

三倍頻程的振動對應軋機系統(tǒng)的二階固有頻率，其基本機理是自激振動。從物理學角度講，造成三倍頻程的因素較多，軋機振動是由于軋機本身的參數到達臨界值，比如軋制速度、張力、摩擦系數、油柱高度等。其中，影響因素較強烈的是軋制速度、自然頻率及液壓缸工作油柱等。申請人發(fā)現在酸軋聯合機組中，就出現了壓下液壓缸超過一定行程后，軋機壓下系統(tǒng)出現振蕩的現象。

現在國內外關于軋機垂直系統(tǒng)振動的研究，通常采用力學模型的方法，將軋機簡化為多自由度系統(tǒng)，從而研究振動的因素。然而國內外的學者對于振動模型的研究都做了適當簡化假設，且往往孤立某個方面，沒有將影響振動的各種耦合因素綜合考慮，所以仿真的模型往往是不完善的。中國專利CN201310546825描述了抑制三倍頻程的一種方法，此方法將采集的振動信號引入系統(tǒng)的執(zhí)行單元，從板材張力與軋制速度兩個因素分別降低系統(tǒng)的振動能量，來抑制軋機3倍頻程振動，不過此方法涉及到了軋制速度的調節(jié)，當系統(tǒng)振動時，往往要降低其軋制速度，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，這樣就降低了生產效率，實際效果不是特別理想。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種抑制軋機三倍頻振動方法，該方法在3倍頻振動發(fā)生時，通過為液壓系統(tǒng)提供額外的液壓增加阻尼比，在保證軋制速度不變，甚至提高軋制速度的前提下，使液壓系統(tǒng)自動反饋抑制3倍頻程的振動，從而保證了板材的質量與生產效益，以解決現有技術中通過降低軋制速度抑制振動影響產量的缺陷。