优秀个人成果：冷连轧过程中非稳态润滑与轧机振动研究
发布人：Super User 发布时间：2017-01-13 浏览次数：538大中小
随着现代化工业与科学技术的迅猛发展，各行业对板带产品的需求量越来越多，并且对其表面质量和性能的要求更为严格。然而轧机的振动现象不仅影响着板带产品的质量，也严重制约着板带产品的产量。轧机振动问题，无论是垂直振动还是扭振一直以来都是困扰钢厂的重大难题，也是急需解决的问题。首先，轧机的振动使板带产品产生较明显的厚度差，在其表面形成明暗相间的条纹，使其在尺寸精度和表面质量降低；其次，由于轧机的振动，轧辊表面和轴承磨损较为严重，缩短了更换周期，设备运行维护费用增加；最后，当轧机振动时如未及时减速或停车将使振动突然加剧，造成轧机严重损坏或带钢断裂，对设备和人员的安全构成严重威胁。
先进冷轧、热处理和涂镀工艺与装备技术方向鲁兴硕士围绕冷轧非稳态轧机润滑与振动技术，考虑变形区微观非稳态形貌理论推导新的摩擦系数与油膜厚度模型，并通过控制润滑条件改变变形区内摩擦系数进而抑制第三倍频轧机垂直振动。利用Matlab/Simulink软件进行了不同轧制工艺参数下的轧机振动模型仿真，通过仿真研究了乳化液各工艺参数对新摩擦系数模型的影响规律；研究了带钢来料厚度、轧制工艺参数的变化波动对轧机振动的影响规律；通过仿真确认了冷连轧机3、4、5架摩擦系数的范围以及连轧机耦合系统摩擦系数与振动的关系。并通过未来对思恩科德冷连轧现场实际轧制参数与轧机振动频率数据的收集对开发模型进行验证。最终总结出冷连轧机润滑-轧制工艺参数-轧机振动多因素耦合系统的内在变化规律，通过对现场工艺或设备的改善实现极薄、极硬冷轧带材的高速稳定轧制。
本年度，针对轧机振动的研究，首先完成了非稳态润滑区轧机新摩擦系数模型与入口油膜厚度、变形区油膜厚度模型的理论推导。完成了仿真模型各模块功能及模型的原理设计。通过ANSYS/DYNA仿真研究了摩擦系数变化对不发生振动的前提下轧机最高轧制速度的影响规律，初步确认了摩擦系数的范围。通过建立轧辊动力学平衡方程求解了冷连轧轧机振动的固有频率，进而通过实测轧机振动频率可以对现场轧机振动振型进行判断，采取正确的振动抑制手段。
▲冷轧变形区微观形貌图与单机架轧机振动模型原理图
