填充颗粒阻尼的厚板轧机及其填充方法与流程

本发明涉及抑制轧机振动的装置和方法，更具体地说，涉及填充颗粒阻尼的厚板轧机及其填充方法。

背景技术：

厚板5m精轧机在生产过程中，由于咬钢、抛钢、冲击、电气、润滑等引起的振动，会影响产品的质量和精度，剧烈的振动更会导致轧机机架系统零部件、主传动系统零部件及液压系统零部件损坏事故，严重影响生产并造成巨大经济损失。在轧制过程中可能发生多种形式的振动现象，按载荷传递系统的不同，厚板5m精轧机上发生的振动现象可以分为两大类，一是轧机垂直系统的振动，二是轧机主传动系统的扭转振动。

厚板5m精轧机垂直系统主要由牌坊、轧辊、上下横梁、液压系统等组成，造成垂振的原因主要有3个方面：

(1)厚板精轧机系统本身可能引起的振动：在轧制过程中，工作辊和支撑辊在实际系统会出现偏心现象，造成轧机垂直系统的振动，同时液压压下控制系统也决定了整个轧机系统的稳定。

(2)生产中如果工艺和设备参数变化，会引起金属流量平衡的失调，造成带钢张力的波动。

(3)摩擦和润滑引起的振动：轧机系统中，上下工作辊在轧制一段时间后可能出现异步轧制现象。

在现有技术中，专利CN 102294617A公开了一种颗粒阻尼减振机床。该专利公开的是在机床制造过程中就设有空腔，在空腔内填充颗粒阻尼，机床的结构采用钢板焊接的技术，具有制造工艺相对简单、加工制造周期短、成本低廉、节省金属材料等优势，且可显著减小机床的振动幅值，并具有对原结构改动小、产生的附加质量小等优点，既保证了机床的加工精度，同时也大量节省了金属材料，降低了制造成本，并起到节能减排的作用。

另一方面，专利CN 101338806A公开了一种抑制制动器啸叫的方法。该专利公开的是在制动驱动里执行器与制动片钢背面间，或者制动片钢背与制动片间，或制动驱动力执行器与制动片间插入颗粒阻尼器。在振动作用下，所述颗粒阻尼器处于紧密接触状态下的颗粒间出现相对摩擦运动，从而在0.1-15000Hz宽带范围内以及至少在一个自由度方向上消耗振动能量，抑制共振峰值和抑制制动器啸叫。

这两项专利技术都是在制造前就设计好的填充颗粒阻尼，均为密闭空间内填充，这有缺憾，颗粒阻尼受振动会摩擦碰撞，产生的能量会发热，密闭空间受热空气会膨胀，这时如果继续有大的振动就很危险，不但不能减振而且还会加大振动，严重的会造成本体变形。

因此，现有技术的这些设计只能是振动小而且是间断性的，机床和制动器的振动都很小，而且制动器的振动只有在制动时才会有振动，所以是间断性的。厚板轧机的振动远远超过机床和制动器，轧机的牌坊质量为800多吨也远远大于机床和制动器，这么大的质量振动产生的能量是很厉害的，产生的热能也相当可观。

技术实现要素：

针对现有技术只能适用于振动小而且间断性振动的轧机，本发明的目的是提供一种填充颗粒阻尼的厚板轧机及其填充方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种填充颗粒阻尼的厚板轧机，包括轧机横梁、轧机牌坊、排气装置、颗粒阻尼、盲板。轧机包括上、下两根轧机横梁，上、下轧机横梁与轧机牌坊形成颗粒阻尼的填充空间。上轧机横梁上设有排气装置，排气装置连通颗粒阻尼的填充空间，下轧机横梁上设有盲板，盲板设置于颗粒阻尼的填充空间内。

根据本发明的一实施例，盲板的背面设有盲板加强筋板，盲板加强筋板固定于下轧机横梁上。

根据本发明的一实施例，颗粒阻尼在材料上包括铁颗粒和玻璃颗粒。

根据本发明的一实施例，颗粒阻尼在尺寸上包括大颗粒和小颗粒。

为实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：

一种厚板轧机的颗粒阻尼填充方法，包括以下步骤：步骤1，检测轧机的振动；步骤2，根据振动频率及振幅来决定颗粒的材质和填充量；步骤3，将轧机横梁中间的填充空间分为4个独立空间；步骤4，位于对角线的两个空间填充同一材质的颗粒阻尼。

根据本发明的一实施例，还包括以下步骤：步骤5，颗粒阻尼按照一层大颗粒、一层小颗粒的方式进行填充；步骤6，大颗粒和小颗粒填充的重量比为1:2；步骤7，颗粒阻尼的填充率为95％-98％。

在上述技术方案中，本发明的填充颗粒阻尼的厚板轧机及其填充方法对5m厚板精轧机采取颗粒阻尼的被动减振技术，增大系统的阻尼、提高系统的抗振能力入手来抑制振动，能有效提高机架水平方向和垂直方向的模态阻尼比，大幅提高振动产生的能量在轧机机架传递路径上的衰减量，有效抑制轧机相关部件的疲劳破坏，进一步提高产品的质量、精度和产能，并大大减少停机维修时间，从而产生巨大的经济效益。

附图说明

图1a和1b是本发明填充颗粒阻尼的厚板轧机填充前后的结构示意图；

图2是本发明颗粒阻尼填充方法的流程图；

图3是颗粒阻尼填充的俯视图；

图4a和4b是颗粒阻尼填充前后的振动衰减波形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

参照图1a和1b，本发明首先公开一种填充颗粒阻尼的厚板轧机，其主要结构包括轧机横梁、轧机牌坊、排气装置、颗粒阻尼、盲板、盲板加强筋板等。

如图1a和1b所示，轧机包括上、下两根轧机横梁，上、下轧机横梁与轧机牌坊形成颗粒阻尼的填充空间。具体来说，轧机牌坊与轧机横梁的 中部空间即为填充空间，且填充空间分割成4个区间。上轧机横梁上设有排气装置，排气装置连通颗粒阻尼的填充空间，下轧机横梁上设有盲板，盲板设置于颗粒阻尼的填充空间内，下轧机横梁用不锈钢盲板件封堵，并且为了加强盲板的强度，在盲板的背面加焊若干加强筋板，盲板加强筋板固定于下轧机横梁上。

本发明填充的颗粒阻尼为球形，在材料上包括铁颗粒和玻璃颗粒，在尺寸上包括大颗粒和小颗粒。换句话说，有铁大颗粒、铁小颗粒、玻璃大颗粒、玻璃小颗粒4种。铁颗粒大的直径为4.5-5.5mm，铁颗粒小的直径2.5-3.5mm，玻璃颗粒大的直径3.5-4.5mm，玻璃颗粒小的直径1.5-2.5mm。

这样将4个空间全部填充完毕后安装排气装置，排气装置要求不能进水和杂物，内部空气能排出。

另一方面，参照图2，本发明还公开一种厚板轧机的颗粒阻尼填充方法，其主要包括以下步骤：

步骤S1，检测轧机的振动。

步骤S2，分析数据。

步骤S3，根据振动频率及振幅来决定颗粒的材质和填充量。

步骤S4，制作一小轧机牌坊模拟现场情况进行颗粒阻尼的试验。

步骤S5，判断方案是否可行？若是，则进入步骤6，若否，则返回步骤2。

步骤S6，将轧机横梁底部的4个孔洞用不锈钢板焊接封堵。

步骤S7，将轧机横梁中间的填充空间分为4个独立空间。

步骤S8，将4种规格的颗粒阻尼分装成重量一样的小袋，并做好标示。具体来说，将需要填充的颗粒阻尼按材质和大小不同分别按照相同重量包装成小袋，重量以人能搬动即可。

步骤S9，位于对角线的两个空间填充同一材质的颗粒阻尼，如图3所示。

步骤S10，颗粒阻尼按照一层大颗粒、一层小颗粒的方式进行填充。

上述2个步骤的具体的方法是：在填充时在排气装置处装一漏斗，人 工将颗粒一袋一袋倒入横梁空间，按照对角2个空间填充一样材质的颗粒，大直径颗粒倒入一层后均匀分布再倒和小直径颗粒，这样大小直径颗粒分层填充。

步骤S11，大颗粒和小颗粒填充的重量比为1:2。

步骤S12，颗粒阻尼的填充率为95％-98％。

步骤S13，填充完毕后，在填充的孔洞上(位于上轧机横梁上)安装排气装置，排气装置要求不能进水和杂物，内部空气能排出。

步骤S14，再次对轧机的振动进行全面检测。

如图4a和4b对比所示，和未填充颗粒阻尼的数据进行比较，轧机垂直振型的损耗因子提高400％，水平振型的损耗因子提高300％，衰减时间减少70％，填充前最大振动加速度约80m/s²，衰减一半用时约0.018s。填充后最大振动加速度约60m/s²，衰减一半用时少于0.005s，阻尼效果明显。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。