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(shè)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(guān)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(shù)，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(xué)模型，并應(yīng)用Sol

3、idworks軟件和傳統(tǒng)計算公式計算出轉(zhuǎn)動慣量和扭轉(zhuǎn)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(guān)于對扭矩響應(yīng)計算，本文采用振型疊加法作為理論依據(jù)，應(yīng)用龍格庫塔法并結(jié)合初始條件和載荷條件計算出各軸段的扭矩響應(yīng)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(chǔ)并結(jié)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(chǔ)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(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yīng)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(jié)果，本文對改進后的系統(tǒng)進行了綜合評價，最終的評價結(jié)果是：該廠