厚板轧机附加弯矩和轧机刚度与轧制力偏差关系研究

发布时间：2017-07-06 13:23

  本文关键词：厚板轧机附加弯矩和轧机刚度与轧制力偏差关系研究

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【摘要】：宝钢5000mm厚板轧机是目前世界上最先进的厚板轧机之一。目前,该轧机出现精轧机两侧轧制力偏差问题,导致出口板材出现镰刀弯现象,严重影响板材质量和轧机设备寿命,导致巨大经济损失,所以研究厚板轧机轧制力偏差问题对于实际生产具有重要意义。考虑到由于主传动系统和轧机两侧机架刚度差异会直接影响轧机操作侧和传动侧对称性,因此,本文针对宝钢5000mm厚板轧机两侧轧制力偏差问题,从轧机刚度和主传动系统角度进行了理论与实验研究。根据厚板轧机的特点从力学、变形、运动学等条件出发,采用影响系数法计算了辊系的受力与变形,综合考虑了附加弯矩和轧机机架刚度对辊系挠度的影响,建立了轧制力偏差离线计算模型。轧机主传动系统的输入轴、万向接轴和套筒轴之间存在倾角,在传递扭矩时将产生附加弯矩,本文考虑厚板轧机主传动系统附加弯矩对轧制力偏差的影响,建立了主传动系统力学模型,研究了附加弯矩对辊系变形、轧件变形和轧制力偏差的影响。研究了轧机机架刚度偏差对轧制力偏差的影响,特别分析了残余氧化铁皮刚度对轧制力偏差的影响。本文通过等压强压靠实验测得了氧化铁皮刚度,建立了残余氧化铁皮存在时的轧机刚度模型,分析了残余氧化铁皮对轧机刚度、辊系刚性位移和轧制力偏差的影响。结合现场实际情况,通过自编的程序和有限元两种方法模拟了单侧压入不同面积和不同厚度的氧化铁皮对轧制力偏差的影响,且两种计算方法计算结果相近。分析了残余氧化铁皮的影响程度,对现场定期清除氧化铁皮提供了参考依据。本文的研究成果为厚板轧机轧制力偏差问题提供了理论研究基础,对于解决工厂轧制力偏差问题提供了很好的解决方案,对于提高厚板轧制稳定性具有重要作用。
【关键词】：厚板轧机 轧制力偏差 主传动系统 氧化铁皮 机架刚度
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究的背景10-12
• 1.2 课题研究的来源12-14
• 1.3 课题研究现状14-16
• 1.3.1 主传动系统对轧制力偏差影响研究现状14-15
• 1.3.2 轧机机架刚度对轧制力偏差影响研究现状15-16
• 1.4 课题研究的意义和主要内容16-18
• 1.4.1 课题研究的意义16-17
• 1.4.2 课题研究的内容17-18
• 第2章 轧制力偏差计算模型18-33
• 2.1 轧制压力分布模型18-19
• 2.2 辊系弹性变形模型19-29
• 2.2.1 考虑轧机刚度差的支撑辊轴线位移22-24
• 2.2.2 考虑附加弯矩的工作辊轴线位移24-26
• 2.2.3 工作辊与支撑辊之间的压扁26
• 2.2.4 辊间变形协调条件及力与力矩平衡方程26-28
• 2.2.5 轧件出口厚度横向分布28-29
• 2.2.6 辊系弹性变形计算流程29
• 2.3 板厚模型29-30
• 2.4 轧辊磨损和热凸度模型30-31
• 2.5 程序逻辑图31-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 主传动系统对轧制力偏差的影响33-46
• 3.1 轧机主传动系统受力分析33-35
• 3.1.1 十字轴万向节受力分析[53]33-35
• 3.1.2 十字轴被动叉受力分析35
• 3.2 轧机主传动系统传动力矩分析35-40
• 3.2.1 输出轴无水平转角轧机主传动系统传动力矩分析35-38
• 3.2.2 输出轴有水平转角轧机主传动系统传动力矩分析38-40
• 3.3 轧机主传动系统力学模型40-43
• 3.3.1 垂直附加弯矩力学模型40-41
• 3.3.2 水平附加弯矩力学模型41-43
• 3.4 计算实例43-45
• 3.4.1 计算条件43
• 3.4.2 计算结果分析43-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 机架刚度差对轧制力偏差影响46-77
• 4.1 轧机机架刚度46-47
• 4.2 氧化铁皮等效刚度47-49
• 4.3 氧化铁皮等效刚度测试试验49-64
• 4.3.1 刚度测量机理及测试方法49-50
• 4.3.2 刚度测量设备50
• 4.3.3 氧化铁皮刚度测试方案50-56
• 4.3.4 氧化铁皮等效刚度测试试验结果分析56-64
• 4.4 轧机机架刚度差对轧制力偏差的影响64-66
• 4.5 轧机机架刚度差对轧制力偏差有限元模拟66-76
• 4.5.1 有限元模型的建立66-68
• 4.5.2 氧化铁皮在有限元模型中的处理68-71
• 4.5.3 有限元模型结果分析71-76
• 4.6 本章小结76-77
• 结论77-78
• 参考文献78-82
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果82-83
• 致谢83-84
• 作者简介84

【参考文献】

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本文编号：526428