工程科学学报，第37卷，增刊1：98-102,2015年5月 Chinese Journal of Engineering,Vol.37,Suppl.1:98-102,May 2015 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2015.s1.016:http://journals.ustb.edu.cn 基于连轧机垂扭耦合振动致变形区中性角振动研究 张义方2》，闫晓强区，凌启辉” 1)北京科技大学机械工程学院，北京1000832)安徽工业大学机械学院，马鞍山243000 区通信作者，E-mail:yxqzhw@263.net 摘要利用连轧机耦合振动在线监测系统获得传动轴上扭矩和轧制力信号，经回归分析发现连轧机振动时变形区中性角 也存在振动现象.利用轧制理论公式推导了振动时轧制变形区中性角变化规律，建立了由连轧机振动引起的变形区中性角 变化增量方程，获得振动时各参数变化对中性角振动的影响规律.研究结果表明，通过有效控制某些参数，可以提高变形区 中性角的稳定性，进而抑制连轧机振动现象 关键词连轧机振动：垂扭耦合；变形区；中性角：影响系数 分类号TG333.7 Research on oscillation of neutral angle in deformation zone caused by vertical-torsional coupling vibration for tandem mill ZHANG Yi-fang'2》,YAN Xiao--qgiang》,LIN Qi-hui 1)Institute of Mechanical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)School of Mechanical Engineering,Anhui University of Technology,Maanshan 243000,China Corresponding author,E-mail:yxqzhw@263.net ABSTRACT Using on-ine monitoring equipment for coupled vibration of tandem mill,the signal of drive shaft torque and rolling force were obtained.Regression analysis shows that the neutral angle oscillates at the same frequency in deformation zone.The varia- tion rule of the neutral angle was deduced by using rolling theoretical formula when coupling vibration happens.Then the increment equations for variation of neutral angle caused by rolling vibration were established,and the influencing rules of the variation of deform- ation zone parameters on the neutral angle were obtained.The results show that effective control of deformation zone parameters can en- hance the stability of neutral angle and thus suppress rolling mill vibration. KEY WORDS rolling mill vibration:vertical-torsional coupling:deformation zone;neutral angle:influence coefficient 连轧机振动问题是国内外轧制领域十分关注和研 由于轧制变形区状态很难直接测量，因此只能通 究的难题之一·通过大量测试发现许多连轧机在轧制 过间接方法获取基本特征.本文通过现场实测的扭矩 薄规格带钢时，传动系统和垂直系统同时存在不同程 及轧制力信号，间接获得变形区特征参数.在变形区 度的扭振和垂振现象.许多学者对连轧机振动机理分 参数中，中性角是反映垂振和扭振耦合状态的重要参 别从机械、控制、液压和轧制界面等方面进行了不同视 数，因此通过研究轧制中性角变化来揭示连轧机振动 角的探讨和研究a.实际上连轧机存在耦合振动现 具有实用价值. 象，辊系垂振和传动系统扭振有着密切联系切，而轧制 1问题提出 变形区恰好是这两种振动的耦合区，因此深入开展变 形区的振动特征研究对抑振措施的提出具有实用 某连轧机3在轧制薄规格或高强度带钢时经常 价值. 出现异常振动.利用自制的遥测系统对主传动扭矩M 收稿日期：20150106工程科学学报，第 37 卷，增刊 1: 98--102，2015 年 5 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 37，Suppl． 1: 98--102，May 2015 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2015． s1． 016; http: / /journals． ustb． edu． cn 基于连轧机垂扭耦合振动致变形区中性角振动研究 张义方1，2) ，闫晓强1) ，凌启辉1) 1) 北京科技大学机械工程学院，北京 100083 2) 安徽工业大学机械学院，马鞍山 243000 通信作者，E-mail: yxqzhw@ 263． net 摘 要 利用连轧机耦合振动在线监测系统获得传动轴上扭矩和轧制力信号，经回归分析发现连轧机振动时变形区中性角 也存在振动现象． 利用轧制理论公式推导了振动时轧制变形区中性角变化规律，建立了由连轧机振动引起的变形区中性角 变化增量方程，获得振动时各参数变化对中性角振动的影响规律． 研究结果表明，通过有效控制某些参数，可以提高变形区 中性角的稳定性，进而抑制连轧机振动现象． 关键词 连轧机振动; 垂扭耦合; 变形区; 中性角; 影响系数 分类号 TG333. 7 Research on oscillation of neutral angle in deformation zone caused by vertical-torsional coupling vibration for tandem mill ZHANG Yi-fang1，2) ，YAN Xiao-qiang1)  ，LIN Qi-hui 1) 1) Institute of Mechanical Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) School of Mechanical Engineering，Anhui University of Technology，Maanshan 243000，China Corresponding author，E-mail: yxqzhw@ 263． net ABSTRACT Using on-line monitoring equipment for coupled vibration of tandem mill，the signal of drive shaft torque and rolling force were obtained． Regression analysis shows that the neutral angle oscillates at the same frequency in deformation zone． The varia￾tion rule of the neutral angle was deduced by using rolling theoretical formula when coupling vibration happens． Then the increment equations for variation of neutral angle caused by rolling vibration were established，and the influencing rules of the variation of deform￾ation zone parameters on the neutral angle were obtained． The results show that effective control of deformation zone parameters can en￾hance the stability of neutral angle and thus suppress rolling mill vibration． KEY WORDS rolling mill vibration; vertical-torsional coupling; deformation zone; neutral angle; influence coefficient 收稿日期: 2015--01--06 连轧机振动问题是国内外轧制领域十分关注和研 究的难题之一． 通过大量测试发现许多连轧机在轧制 薄规格带钢时，传动系统和垂直系统同时存在不同程 度的扭振和垂振现象． 许多学者对连轧机振动机理分 别从机械、控制、液压和轧制界面等方面进行了不同视 角的探讨和研究［1 － 6］． 实际上连轧机存在耦合振动现 象，辊系垂振和传动系统扭振有着密切联系［7］，而轧制 变形区恰好是这两种振动的耦合区，因此深入开展变 形区的振动特征研究对抑振措施的提出具有实用 价值． 由于轧制变形区状态很难直接测量，因此只能通 过间接方法获取基本特征． 本文通过现场实测的扭矩 及轧制力信号，间接获得变形区特征参数． 在变形区 参数中，中性角是反映垂振和扭振耦合状态的重要参 数，因此通过研究轧制中性角变化来揭示连轧机振动 具有实用价值． 1 问题提出 某连轧机 F3 在轧制薄规格或高强度带钢时经常 出现异常振动． 利用自制的遥测系统对主传动扭矩 M