一种冷连轧机组振动抑制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冷连社机，具体涉及一种冷连社机组振动抑制方法。
【背景技术】
[0002] 随着现代社制设备的快速发展，生产产品的需求向着高速、极薄和高强化发展。但 众所周知的，在现代冷社机的生产现场中，在社制时不可避免会面临设备的振动缺陷。此现 象和机械共振现象有所类似，在生产中通常表现为超过一定社制速度的社机机架会产生一 个拥有基本上固定的频率的震颤，此时通常社机振动又会在带钢上形成垂直方向的厚度波 动，严重时造成社向的带材明暗交替表面纹路或在社漉上造成压痕，W及带材断裂等严重 的生产故障。
[0003] 冷社机组振动问题的形成机理目前尚未能得W完全解析，但主要的研究都表明振 动可能源自于多各机架对带钢的前后拉伸作用和单个机架上社漉碼压带钢而在漉缝中的 相互作用有关。通过在现场的大量实践，通常发现冷社机组出现的振动频率形式主要聚集 出现在Η倍频段，振动频率为120~250Hz ;或者五倍频段，振动频率为500~700Hz ;在送 两大类振动内，前者会造成带材厚度缺陷和断裂，后者易于形成社漉带钢的表面留痕。一旦 出现直接影响生产。
[0004] 面对此类问题，尚没有可靠解决办法而机组通常只能通过降速、换漉等应对措施 来减轻社机的振动，但如此会影响机组的生产效率。因此，如何消除冷社生产的社机振动问 题一直是钢铁企业关注的研究重点。
[0005] 如中国专利CN200580021274. 8提出一种机械的方法来减少振动，其主要核必的 思想是在每个社机的机架牌坊上安装一个振动缓冲机构，其内部采用具有一定粘度的不可 W压缩流体作为振动能量缓冲层来降低振动频率的传递W起到减少社机振动的目的。
[0006] 中国专利CN200980122983. 9提出在社机的生产过程中抑制Η倍频振动的方法， 简单来说是在生产设备上安装有振动监控装置，实时测量振动情况，并在社漉的压下机构 上增设一个液压的调节执行机构，通过不断向社漉施加加载负荷来调节消除社漉上形成的 振动。
[0007] 日本专利JP 8-238510提出了另一种冷社机社制振动的抑制方法，在社制设备上 安装有辅助偏转漉，通过此漉的不断调整对机架前后的张力进行不断修正，W此来减小社 制过程设备振动。
[0008] 中国专利CN201110116180. 6( -种社机漉系振动抑制装置，北京科技大学）给出 了另一种冷社机组社制振动的消除方法，具体就是在社制过程中，将振动监测的仪器安装 在社机设备中起到随时监控生产过程社机振动的作用，同时将社漉的轴承座四周安装液压 缸进行调节轴承座的位置实时抵消在监测设备所检查到的社制产生的振动。
[0009] 中国专利CN201210456110. X提出一种全新的控制社机振动的方法和装置，简单 来说就是通过在社机的动力传递系统装监测设备，当社机被监测到的实际扭矩处于某一过 大或过小值时，系统既判断社机处于扭振状态，此时控制驱动电机自动调节作用而改变到 社漉的实际扭矩，并实时改变机架出口处喷射到工作漉/带钢漉缝区域乳化液的量，此时 生产过程的社漉压下扭矩得W改变，且改变乳化液在机架出口处的量而使得摩擦状态变 化，共同效应下振动得到控制。
[0010] 中国专利CN201310446068. 8提出了一种在考虑抑制社制振动情况下的脸社机的 使用浓度计算方法，核必思想是通过合理考虑社机划伤、打滑、出口高速等影响因素，提出 一种可W抑制连社机生产时发生振动的合适乳化液的计算方法，其本质就是合理使用社制 时乳化液的浓度使得社制变形区内润滑油的膜厚合适而起到将社机系统生成的垂直振动 进行阻尼作用地削弱，最终整个社机振动得W抑制的作用。
[0011] 上述的各个专利所提出的各种社机振动控制方法，总体可分为两大类：一种是通 过在社机设备内安装机械作用机构，用W吸收社机振动时的振动能量传递，或反向消除振 动时产生的社漉位移等变化来抑制振动的产生；另一种振动应对方法主要是采用调节社制 过程的摩擦状态，使得社制过程的带钢-润滑油起到阻尼作用抑制振动现象。
[0012] 第一类方法从原理上可W有效控制振动的产生，并具有很广的适用性，但此类方 法提出的机械装置受限于现有技术水平，并没有考虑到社制振动（尤其是Η倍频自激振 动）快速形成及实际的社机机械设备的特点，提出的各种机械装置在实际生产中或在安装 空间上不具备可操作性，或者机械结构复杂难W制作，或有响应速度上尚难W和现有的社 机高速生产相匹配，因此并未有实际应用的先例。而改变社制摩擦的方法，则具有一定的实 用性，但是前述专利改变机架出口乳化液喷射量的办法，未考虑到乳化液的巨大冷却作用， 在实际生产中使用可能会造成除了振动外的生产问题，如乳化液量的不足导致社制生产冷 却不佳造成热划伤，或过润滑导致社机打滑W及板形控制波动等的风险；此外，由于现代化 大型冷社机组通常会配备使用体积达数百立方米的乳化液，因而前述变化乳化液浓度的方 法则通常需要每次操作花费一至数小时不等的长时间变浓度操作，整体过程缓慢因此实际 并不具备实用性。
[0013] 可W看出，上述大部分的专利在解决冷社机生产振动的问题中，都存在着一些难 W使用或者面临使用效果不佳的问题。在本发明中提出一种的方法。
【发明内容】
[0014] 本发明的目的是提供一种冷连社机组振动抑制方法，可较为简便并能较为有效控 制冷连社机高速生产过程中的社机振动。
[0015] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：
[0016] 本发明在社机第5或第4机架的入口处设置一套可单独调节流量的液体喷射装 置，对带钢上下表面喷射水、社制油和水的混合物，从而改善社机漉缝内的润滑条件，抑制 社机振动的发生。本发明中液体喷射装置的开关是由社机振动监测系统所监测到的社机振 动信号能量值的大小或前滑值计算模型所计算出的前滑值的大小所决定。
[0017] 具体的，本发明的一种冷连社机组振动抑制方法，其包括如下步骤：
[0018] 1)在五机架冷连社机组的第5或第4机架上设置冷社机组振动监测装置，即在机 架牌坊上部安装有振动传感器，社机振动信号由振动传感器传送给数据采集器，数据采集 器对振动信号进行采集处理后提供给社机振动监测装置，社机振动监测装置通过振动信号 的能量大小来判断社机是否要发生振动；
[0019] 2)在社机的第5或第4机架的入口乳化液喷射梁之前，设置可W独立调节流量的 液体喷射装置，并将液体喷射到带钢上下表面上，喷射的液体为纯水或浓度为2% W下的社 制油和水的混合物；喷射液体压力在5. 0~8.化ar之间，单位带钢宽度上的喷射流量不少 于 0. 005m3/(m · min);
[0020] 3)当社机进行正常生产时，即社机振动系统所测量到的社机振动能量值g < g〇, go 社机振动阀值，且前滑值a < am时，am前滑报警值，关闭设置在社机第5或第4机架入口侧 的液体喷射管路装置；所述的社机振动能量值g -般处于0. 05~0. 2G的水平，社机振动阀 值g〇 -般在0. 4~0. 6G的水平，前滑值a为0. 975-0. 995,前滑报警值am值在1. 003-1. 02 之间；
[0021] 当社机进行生产时，当第5或第4机架实际带钢出口社制速度V大于某一速度值 V。时；且第5或第4机架的振动能量值g超过g。时，此时认为社制过程面临振动风险，打开 设置在社机第5或第4机架入口侧的液体喷射装置进行液体喷射；所述的社机速度阀值V。 通常在300-800m/min之间；
[0022] 前滑值计算模型从社机控制系统中调取收集社制过程中实时记录的生产实际数 据，并按照下述方法进行计算：
[0023]
(1)
[0024] 其中：
[00巧]护；社漉压扁半径，mm ;
[0026] Φ :中性角，。；
[0027] h;机架出口带钢厚度，mm;
[0028] 社漉压扁半径R*按下述公式计算：
[0029]
(2)
[0030] 其中：
[00；31] R;社漉半拉mm;
[00础 Y ;社漉泊松系数：
[003引 E ;杨氏模量，Mpa ;
[0034] Η;机架入口带钢厚度，mm;
[0035] P;社制力，N;
[003引 b;带钢宽度，mm;
[0037] 中性角Φ按照下述公式计算：
[0041]
[004引 Υ :压下率，％ ;
[004引 μ ;摩擦系数；
[0044] Hi ;来料厚度，mm ;
[004引 k(j、m、n ;计算变形抗力的系数，0 < k。< 1000,0 < m、n < 2 ;摩擦系数μ按照下 述公式计算：
[0046]
(4)
[0047] 其中：
[0048] μ。；摩擦系数计算系数，0~0. 3 ;
[0049] nil、m2、1? ;与牵L带I油相关