[发明专利]一种防止辊系传动打滑抑制四辊轧机扭振的装置

说明书

本发明公开了一种防止辊系传动打滑抑制四辊轧机扭振的装置，上支撑辊带轮安装在上支撑辊左端的支撑辊长辊颈上，下工作辊带轮安装在下工作辊左端的工作辊长辊颈上，下支撑辊带轮安装在下支撑辊右端的支撑辊长辊颈上，上工作辊带轮安装在上工作辊右端的工作辊长辊颈上，左传动带缠绕在上支撑辊带轮、下工作辊带轮和张紧轮之间，右传动带缠绕在下支撑辊带轮、上工作辊带轮和张紧轮之间，上工作辊通过摩擦传动驱动上支撑辊发生打滑时，下工作辊带轮与上支撑辊带轮直接通过左传动带传动，左传动带防止上支撑辊与上工作辊之间打滑；同理，右传动带防止下支撑辊与下工作辊之间打滑，通过防止辊系传动打滑来抑制轧机扭振，设计科学合理，结构简单，效果显著。

技术领域

本发明涉及一种防止辊系传动打滑抑制四辊轧机扭振的装置，属于四辊轧机扭振控制技术领域。

背景技术

随着钢铁工业的发展，各类轧机及其拖动电机的数量和容量不断增加，但由于轧机传动系统的扭振所引起的轧辊断裂、连接轴损坏和拖动电机转子部件的破坏等事故屡有发生，因此长期以来，国内外许多学者致力于轧机扭振的研究，以求揭示其机理、掌握其规律，从而加以控制。

轧机扭转振动现象是在轧制生产过程中轧机传动系统频繁出现的传动零部件破坏事故中被逐步认识的，其振动频率一般在5--20 Hz。轧机传动系统是一个复杂的多质量弹性扭振系统，当轧机稳定加载时轧机传动系统不会发生振动现象，轧机传动系统中的扭矩变化是静态平稳的，但是，轧机传动系统在突加负荷(如咬钢，抛钢，制动，变速等操作)作用下，系统的稳定的就会受到干扰，由于弹性轴的存在会导致电机和轧辊之间存在速度差进而产生扭转振动，导致轧机传动系统发生不稳定的扭转振动(简称扭振)，由扭振造成的电动机零件和主传动系统主要受力零件（如传动接轴）上的最大扭矩值比正常轧制时的静态扭矩大得多，严重时会超过传动接轴材料的强度，造成轧机设备的破坏，如中十字轴接手连接螺栓断裂、轧辊断裂、接轴托架地脚螺栓断裂、接轴托架扭曲变形等，因此轧机传动系统的扭振严重影响生产的正常进行。

国内外专家和学者对轧机扭振的研究主要围绕传动轴扭矩发生的变化来展开，而传动轴扭矩变化的影响因素可从轧制工艺、电气控制、机械系统等不同的角度研究，但是，总体来说，从轧制工艺、电气控制以及机电耦合的角度来研究抑制轧机扭振的较多，比如采用调整乳化液配比、改变辊系间隙以及换辊等方法来抑制轧机扭振，比如采用传动控制系统中产生与机械扭振大小相同、方向相反的振荡电流来调节电动机的电流，抑制传动系统的扭振；比如在轧机主传动控制系统中加入陷波滤波器和负荷观测器，可以有效地抑制扭振的发生，减轻扭振的危害性。但是，从轧机机械系统或轧机的机械结构、装置的角度研究抑制轧机扭振的较少，从防止辊系传动打滑的传动机械结构的角度提出抑制轧机扭振的装置更是鲜有研究。例如，中国专利号CN201510675523.0公开了一种抑制轧机扭振的智能控制方法，它包括以下步骤：(1)设计模糊PID控制器，并从中得到训练神经网络所需的数据样本集；(2)对神经网络进行训练，训练的过程就是调整模糊隶属度函数的过程，不断学习，直到得到PID的最佳参数；(3)对训练好的模糊-神经网络PID控制器进行仿真验证该方法的有效性。本发明结合了模糊控制和神经网络的各自优点，利用神经网络的自学习和自适应性，更新模糊控制的隶属度函数，实现PID三个参数根据实时的工作需求自我调整变化，最终达到最佳的控制效果。再例如，中国专利号CN201310072157.0公开了一种轧机振动抑振装置，其特征是由轧机振动信号源、抑振信号发生器、抑振执行单元和轧机组成；轧机振动信号源由轧机扭振信号、轧制速度信号、轧机垂振信号和轧制压力信号构成；抑振信号发生器由信号输入模块、滤波处理模块、相位识别模块、抑振信号模块和信号输出模块构成；抑振执行单元由主传动速度给定和液压辊缝给定构成。