連軋管機組軋機系統(tǒng)強度的綜合評價.pdf

1、某廠180無縫機組MIN—MPM 連軋管機組由五架軋機組成。初始設計時，第一架軋機主電機功率為1700KW，第二架軋機的主電機功率2000KW，在軋制普通規(guī)格產(chǎn)品時基本能滿足要求。但是在軋制薄壁鋼管時，1號水平軋機和2號立輥軋機的電機其能力明顯不足經(jīng)常出現(xiàn)電刷燒損現(xiàn)象，給現(xiàn)場維護帶來了很大的困難，為此該廠對1號和2號軋機的主電機進行了擴容改造。具體的改造方案如下：利用原來的兩臺電機，再增加一臺1700KW電機，將1號軋機主電機功率擴大到

2、2000KW，2號軋機主電機功率由2000KW改為兩個1700KW電機串聯(lián)，這樣從根本上解決了現(xiàn)場存在的問題。電機擴容改造后，尤其是2號軋機，其動力可以提供的軋制能力得到了很大提高，但另一方面隨著軋制能力的提高，原來的傳動系統(tǒng)和機架的強度成為該廠十分關注的問題，本文就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。 本文運用振動理論和有限元分析技術，對軋機主傳動系統(tǒng)和軋機機架強度做了深入細致的探討。首先借助振動理論建立了扭振系統(tǒng)動力學模型，并應用Sol

3、idworks軟件和傳統(tǒng)計算公式計算出轉動慣量和扭轉剛度，進而將該扭振系統(tǒng)簡化為四質(zhì)量扭振系統(tǒng)并計算出該扭振系統(tǒng)的固有頻率和主振型。關于對扭矩響應計算，本文采用振型疊加法作為理論依據(jù)，應用龍格庫塔法并結合初始條件和載荷條件計算出各軸段的扭矩響應波形和扭矩放大系數(shù)。以傳動系統(tǒng)所計算出的扭矩放大系數(shù)為基礎并結合傳動系統(tǒng)的尺寸和材質(zhì)進行了強度分析，找出軋輥與減速機之間軸段為系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。在此基礎上，由于軋機機架的不可更換性，它的強度和剛度直

4、接制約著設備所允許的最大軋制力，所以需要將系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)所承受的扭矩轉換為軋制力以確定機架在此時的受力狀態(tài)。根據(jù)帶心棒軋制變形區(qū)的受力狀態(tài)，將最大軋制力矩乘以扭矩放大系數(shù)得出最大動態(tài)扭矩值并將其轉換為軋制力，將此軋制力作為載荷條件加到軋機機架上，最后應用ANSYS8.0計算出此時的機架強度和剛度，得出此載荷狀態(tài)下機架的強度和剛度足夠，機架在此載荷下安全。 根據(jù)動靜態(tài)分析結果，本文對改進后的系統(tǒng)進行了綜合評價，最終的評價結果是：該廠