個新型軋機(jī)或輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點分析.docx

1、摩根高線軋機(jī)吐絲機(jī)振動原因分析及減振對策1. 摩根高線軋機(jī)吐絲機(jī)的結(jié)構(gòu)介紹吐絲機(jī)又叫成圈機(jī) . 鋼線經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的吐絲機(jī)而連續(xù)均勻地吐出呈不同心的螺旋狀線圈散步到運(yùn)行著的運(yùn)輸機(jī)輥道上 . 吐絲機(jī)的吐絲管是由一種螺旋型結(jié)構(gòu)和螺線管組成 . 吐絲機(jī)工作時，螺絲管作高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)軋件從精軋機(jī)出來進(jìn)入吐絲機(jī)時，吐絲機(jī)的吐絲管作高速旋轉(zhuǎn)，軋件經(jīng)過吐絲機(jī)時變?yōu)榫哂幸欢ò霃降膱A形的線材落到斯太爾摩輥道上 . 進(jìn)入吐絲機(jī)的鋼線溫度約為，最高不大于 . 吐絲機(jī)錐頭青椒°，最大吐絲速度，吐絲機(jī)傳動功率，轉(zhuǎn)速為 . 生產(chǎn)工藝特點：半連續(xù)生產(chǎn)方式 . 由于武鋼高線采用×的連鑄坯，按 的連軋關(guān)系

2、，無論從為所要求的開坯速度，還是以大于 . （熱軋臨界速度）所要求的都無法實現(xiàn). 因此將粗軋機(jī)組與中軋機(jī)組脫開，形成不連續(xù)軋鋼，但中軋機(jī)組與隨后的軋機(jī)間建立連軋關(guān)系，而粗軋機(jī)組本身也是連續(xù)軋鋼 .精軋雙線生產(chǎn)法 . 雙線可生產(chǎn)同規(guī)格鏟平，也可以生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品 .將金屬塑性變形技術(shù)與熱處理技術(shù)在線結(jié)合一體化生產(chǎn) . 選用第代頂交°無扭高精度精軋機(jī) .在線設(shè)置飛剪多 .控孔控冷裝備技術(shù)完善，不僅產(chǎn)品精度高，光潔度高，性能好且質(zhì)量均勻穩(wěn)定 .全作業(yè)線檢測，自動化裝備水平高.2. 問題的提出隨著高速線材生產(chǎn)終軋速度的提高 , 吐絲機(jī)的工作速度也要求相應(yīng)提高 . 由于動平衡不當(dāng) , 高速吐絲

3、機(jī)出現(xiàn)了大振動高噪聲的現(xiàn)象 . 從包鋼摩根吐絲機(jī)的生產(chǎn)實際看 , 吐絲機(jī)的振動問題已成為限制其產(chǎn)量進(jìn)一步提高的瓶頸 . 為了提高吐絲機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度 , 減小振動、噪聲, 有必要對產(chǎn)生振動的原因進(jìn)行全面分析 , 以便對癥下藥 , 找到減振的途徑 .3. 吐絲機(jī)的動力學(xué)模型及其運(yùn)動規(guī)律根據(jù)摩根公司吐絲機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作特點 , 該吐絲機(jī)可簡化為如圖1 所示的數(shù)學(xué)模型 . 其中 m、r 、X 分別是吐絲盤的偏心質(zhì)量、偏心距和工作轉(zhuǎn)速 . 因為振動安全報警器測的是機(jī)身的振動 , 故將 m的慣性力 F= m*r*w*w 機(jī)身的運(yùn)動可看作是在外擾力和由外擾力產(chǎn)生的作用在機(jī)身質(zhì)心處的等效外力矩共同作用下的強(qiáng)迫振動

4、 .圖 1吐絲機(jī)動力學(xué)模型70 年代在歐洲和日本 ,熱連軋機(jī)上采用動態(tài)負(fù)荷分配方法生產(chǎn)出板凸度變化很小的板卷,但未從理論上解決板形最佳規(guī)程設(shè)計問題,80 年代后 , 依靠裝備來提高產(chǎn)品質(zhì)量滿足市場要求 , 使具有高精度控制裝置的連軋機(jī)依靠國外。工藝?yán)碚撀浜?, 還造成軋機(jī)控制系統(tǒng)的極端復(fù)雜 . 以 PC、CV C熱連軋設(shè)定計算為例 , 要優(yōu)化近百個參數(shù) ,所以計算機(jī)系統(tǒng)越來越龐大 , 國外公司也只有靠經(jīng)驗和計算機(jī)仿真來優(yōu)化這些參數(shù) , 我國在這方面比較落后 , 對引進(jìn)軋機(jī)的應(yīng)用效率不高 , 并且造成設(shè)計人員不敢涉足連軋機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的不良狀況 .現(xiàn)場中吐絲機(jī)的振動是很普遍的,產(chǎn)生振動的原因有以下幾

5、個方面 :(1) 當(dāng)使用非自平衡式吐絲管時 , 產(chǎn)生振動是必然的 , 除非等效剛度為無窮大 . 吐絲機(jī)出廠前的動平衡是在空載時進(jìn)行的 ( 帶吐絲管 ),由于吐絲管曲線的質(zhì)心不在其旋轉(zhuǎn)中心上( 非自平衡 ),過鋼時 ,吐絲管內(nèi)的線材一定會產(chǎn)生偏心慣性力m*r*w*w0, 并通過吐絲管傳到機(jī)身上 ,同時產(chǎn)生對應(yīng)的XB.另外 ,吐絲機(jī)上吐絲管的規(guī)格是不變的 ,當(dāng)改變線材規(guī)格時 ,也將引起 m r 的變化 , 產(chǎn)生不同的振動 .(2) 吐絲管的磨損 . 由于吐絲管形狀不規(guī)則 , 線材在吐絲管內(nèi)運(yùn)動時為非勻加速運(yùn)動 . 因此 , 吐絲管的磨損是不均勻的 . 既使是自平衡式吐絲管 , 一但出現(xiàn)不均勻磨損

6、, 就會引起 m r 的變化從而引起 XB的變化 . 實踐證明 ,一個裝在吐絲盤上的5 分硬幣大小的試重就可以明顯地引起吐絲機(jī)動力學(xué)特性的改變. 因此 ,吐絲管的不均勻磨損是引起吐絲機(jī)振動的重要原因之一.(3) 吐絲管固定架的安裝誤差 . 吐絲管支架的質(zhì)量相對較大 , 稍有偏心就會產(chǎn)生明顯的 m r. 檢修安裝時 , 由于位置及配合面清潔程度等原因 , 往往使固定架的重心偏下 . 有時可產(chǎn)生肉眼可見的安裝誤差( 端部軸心畫圓 ).(4) 吐絲管固定架氧化皮的不規(guī)則剝落 . 吐絲機(jī)工作時 , 需要大量冷卻水冷卻 , 致使吐絲管支架產(chǎn)生較嚴(yán)重的不規(guī)則銹蝕 , 氧化皮剝落有薄有厚 , 位置也不確定

7、, 再加上吐絲管支架形狀極不規(guī)則 ( 摩根產(chǎn)品 ), 所以長期使用后足以引起 m r 的變化 . 每次較徹底地清除氧化皮時 , 氧化皮的重量至少在 0125kg 以上 .(5) 吐絲管緊固螺栓規(guī)格形狀不統(tǒng)一 . 就包鋼高線吐絲機(jī)的情況而言 , 用于固定吐絲管的螺栓、螺母有些是自己加工的 . 由于對可能引起吐絲機(jī)振動的原因認(rèn)識不足 , 在制造時沒有嚴(yán)格地限制尺寸 ,肉眼可見螺母大小不一 , 薄厚不均 , 而且每次使用的位置也不確定 , 這就形成質(zhì)量偏心 , 引起吐絲機(jī)的振動 .其中：設(shè)機(jī)身的質(zhì)量為 M, 兩端軸泵處的等效剛度分別為 KA、KB , 機(jī)身質(zhì)心 C與彈簧 KA、KB 的距離分別為 LA、LB , 系統(tǒng)繞質(zhì)心 C的轉(zhuǎn)動慣量為 Ic( 包含 m對 C的轉(zhuǎn)動慣量 ) ,質(zhì)心 C的垂直位移 Xc.4. 有關(guān)結(jié)論及減振措施雖然引起吐絲機(jī)振動的原因是多方面的 , 如軸承狀況、齒輪狀況及基礎(chǔ)剛度等 , 但吐絲機(jī)偏心是引起吐絲機(jī)振動的主要原因 . 為減小吐絲機(jī)的振動 , 可以從以下幾個方面采取措施 :(1) 盡可能采用自平衡吐絲管 , 這樣當(dāng)產(chǎn)品規(guī)格發(fā)生變化時 , 不會產(chǎn)生偏心距 .(2) 適時更換磨損嚴(yán)重的吐絲管 .(3) 固定吐