多方向耦合振动连轧机再生颤振建模及应用

刘晓潺，臧 勇，郜志英，曾令强

多方向耦合振动连轧机再生颤振建模及应用

刘晓潺，臧 勇，郜志英，曾令强

(北京科技大学 机械工程学院，北京，100083)

为了研究连轧机的再生颤振机理，首先综合考虑轧制过程中的轧辊弹性压扁和轧件加工硬化效应的影响以及轧机工作辊的振动所造成的轧制辊缝在垂直和水平方向的变化，建立新的动态轧制过程模型，将该模型与多方向耦合振动的轧机结构模型结合，建立单机架轧机振动模型，而后对机架间的张力耦合和轧件厚波动在机架间的有时滞传递进行表征，建立新的多方向振动耦合的连轧机再生颤振系统模型。以所建立的模型为基础，根据劳斯判据和积分值检验法分别对典型五机架冷连轧机每个单机架系统和多机架耦合的再生颤振系统进行稳定性分析。研究结果表明：所建立的再生颤振模型正确。

动态轧制过程模型；连轧机；再生颤振；时滞

轧机振动严重制约了轧制速度的提高，导致轧制产品质量下降，严重时甚至造成断带或者轧制设备被损坏，是目前国内外研究的热点之一。轧机的振动模态多种多样，振动机理复杂。轧机振动的形式主要包括轧机机架和辊系的垂直振动、传动系统的扭转振动和辊系的水平振动等[1−2]。轧机的自激振动机理有轧制过程和轧机结构之间的相互作用，由轧制张力波动所造成的负阻尼效应，轧机不同振动模态之间的耦合，以及相邻机架之间的耦合作用所导致的再生颤振等[2]。……