填充顆粒阻尼的厚板軋機及其填充方法與流程

本發明涉及抑制軋機振動的裝置和方法，更具體地說，涉及填充顆粒阻尼的厚板軋機及其填充方法。

背景技術：

厚板5m精軋機在生產過程中，由于咬鋼、拋鋼、沖擊、電氣、潤滑等引起的振動，會影響產品的質量和精度，劇烈的振動更會導致軋機機架系統零部件、主傳動系統零部件及液壓系統零部件損壞事故，嚴重影響生產并造成巨大經濟損失。在軋制過程中可能發生多種形式的振動現象，按載荷傳遞系統的不同，厚板5m精軋機上發生的振動現象可以分為兩大類，一是軋機垂直系統的振動，二是軋機主傳動系統的扭轉振動。

厚板5m精軋機垂直系統主要由牌坊、軋輥、上下橫梁、液壓系統等組成，造成垂振的原因主要有3個方面：

(1)厚板精軋機系統本身可能引起的振動：在軋制過程中，工作輥和支撐輥在實際系統會出現偏心現象，造成軋機垂直系統的振動，同時液壓壓下控制系統也決定了整個軋機系統的穩定。

(2)生產中如果工藝和設備參數變化，會引起金屬流量平衡的失調，造成帶鋼張力的波動。

(3)摩擦和潤滑引起的振動：軋機系統中，上下工作輥在軋制一段時間后可能出現異步軋制現象。

在現有技術中，專利CN 102294617A公開了一種顆粒阻尼減振機床。該專利公開的是在機床制造過程中就設有空腔，在空腔內填充顆粒阻尼，機床的結構采用鋼板焊接的技術，具有制造工藝相對簡單、加工制造周期短、成本低廉、節省金屬材料等優勢，且可顯著減小機床的振動幅值，并具有對原結構改動小、產生的附加質量小等優點，既保證了機床的加工精度，同時也大量節省了金屬材料，降低了制造成本，并起到節能減排的作用。

另一方面，專利CN 101338806A公開了一種抑制制動器嘯叫的方法。該專利公開的是在制動驅動里執行器與制動片鋼背面間，或者制動片鋼背與制動片間，或制動驅動力執行器與制動片間插入顆粒阻尼器。在振動作用下，所述顆粒阻尼器處于緊密接觸狀態下的顆粒間出現相對摩擦運動，從而在0.1-15000Hz寬帶范圍內以及至少在一個自由度方向上消耗振動能量，抑制共振峰值和抑制制動器嘯叫。

這兩項專利技術都是在制造前就設計好的填充顆粒阻尼，均為密閉空間內填充，這有缺憾，顆粒阻尼受振動會摩擦碰撞，產生的能量會發熱，密閉空間受熱空氣會膨脹，這時如果繼續有大的振動就很危險，不但不能減振而且還會加大振動，嚴重的會造成本體變形。

因此，現有技術的這些設計只能是振動小而且是間斷性的，機床和制動器的振動都很小，而且制動器的振動只有在制動時才會有振動，所以是間斷性的。厚板軋機的振動遠遠超過機床和制動器，軋機的牌坊質量為800多噸也遠遠大于機床和制動器，這么大的質量振動產生的能量是很厲害的，產生的熱能也相當可觀。

技術實現要素：

針對現有技術只能適用于振動小而且間斷性振動的軋機，本發明的目的是提供一種填充顆粒阻尼的厚板軋機及其填充方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種填充顆粒阻尼的厚板軋機，包括軋機橫梁、軋機牌坊、排氣裝置、顆粒阻尼、盲板。軋機包括上、下兩根軋機橫梁，上、下軋機橫梁與軋機牌坊形成顆粒阻尼的填充空間。上軋機橫梁上設有排氣裝置，排氣裝置連通顆粒阻尼的填充空間，下軋機橫梁上設有盲板，盲板設置于顆粒阻尼的填充空間內。

根據本發明的一實施例，盲板的背面設有盲板加強筋板，盲板加強筋板固定于下軋機橫梁上。

根據本發明的一實施例，顆粒阻尼在材料上包括鐵顆粒和玻璃顆粒。

根據本發明的一實施例，顆粒阻尼在尺寸上包括大顆粒和小顆粒。

為實現上述目的，本發明還采用如下技術方案：

一種厚板軋機的顆粒阻尼填充方法，包括以下步驟：步驟1，檢測軋機的振動；步驟2，根據振動頻率及振幅來決定顆粒的材質和填充量；步驟3，將軋機橫梁中間的填充空間分為4個獨立空間；步驟4，位于對角線的兩個空間填充同一材質的顆粒阻尼。

根據本發明的一實施例，還包括以下步驟：步驟5，顆粒阻尼按照一層大顆粒、一層小顆粒的方式進行填充；步驟6，大顆粒和小顆粒填充的重量比為1:2；步驟7，顆粒阻尼的填充率為95％-98％。

在上述技術方案中，本發明的填充顆粒阻尼的厚板軋機及其填充方法對5m厚板精軋機采取顆粒阻尼的被動減振技術，增大系統的阻尼、提高系統的抗振能力入手來抑制振動，能有效提高機架水平方向和垂直方向的模態阻尼比，大幅提高振動產生的能量在軋機機架傳遞路徑上的衰減量，有效抑制軋機相關部件的疲勞破壞，進一步提高產品的質量、精度和產能，并大大減少停機維修時間，從而產生巨大的經濟效益。

附圖說明

圖1a和1b是本發明填充顆粒阻尼的厚板軋機填充前后的結構示意圖；

圖2是本發明顆粒阻尼填充方法的流程圖；

圖3是顆粒阻尼填充的俯視圖；

圖4a和4b是顆粒阻尼填充前后的振動衰減波形圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。

參照圖1a和1b，本發明首先公開一種填充顆粒阻尼的厚板軋機，其主要結構包括軋機橫梁、軋機牌坊、排氣裝置、顆粒阻尼、盲板、盲板加強筋板等。

如圖1a和1b所示，軋機包括上、下兩根軋機橫梁，上、下軋機橫梁與軋機牌坊形成顆粒阻尼的填充空間。具體來說，軋機牌坊與軋機橫梁的 中部空間即為填充空間，且填充空間分割成4個區間。上軋機橫梁上設有排氣裝置，排氣裝置連通顆粒阻尼的填充空間，下軋機橫梁上設有盲板，盲板設置于顆粒阻尼的填充空間內，下軋機橫梁用不銹鋼盲板件封堵，并且為了加強盲板的強度，在盲板的背面加焊若干加強筋板，盲板加強筋板固定于下軋機橫梁上。

本發明填充的顆粒阻尼為球形，在材料上包括鐵顆粒和玻璃顆粒，在尺寸上包括大顆粒和小顆粒。換句話說，有鐵大顆粒、鐵小顆粒、玻璃大顆粒、玻璃小顆粒4種。鐵顆粒大的直徑為4.5-5.5mm，鐵顆粒小的直徑2.5-3.5mm，玻璃顆粒大的直徑3.5-4.5mm，玻璃顆粒小的直徑1.5-2.5mm。

這樣將4個空間全部填充完畢后安裝排氣裝置，排氣裝置要求不能進水和雜物，內部空氣能排出。

另一方面，參照圖2，本發明還公開一種厚板軋機的顆粒阻尼填充方法，其主要包括以下步驟：

步驟S1，檢測軋機的振動。

步驟S2，分析數據。

步驟S3，根據振動頻率及振幅來決定顆粒的材質和填充量。

步驟S4，制作一小軋機牌坊模擬現場情況進行顆粒阻尼的試驗。

步驟S5，判斷方案是否可行？若是，則進入步驟6，若否，則返回步驟2。

步驟S6，將軋機橫梁底部的4個孔洞用不銹鋼板焊接封堵。

步驟S7，將軋機橫梁中間的填充空間分為4個獨立空間。

步驟S8，將4種規格的顆粒阻尼分裝成重量一樣的小袋，并做好標示。具體來說，將需要填充的顆粒阻尼按材質和大小不同分別按照相同重量包裝成小袋，重量以人能搬動即可。

步驟S9，位于對角線的兩個空間填充同一材質的顆粒阻尼，如圖3所示。

步驟S10，顆粒阻尼按照一層大顆粒、一層小顆粒的方式進行填充。

上述2個步驟的具體的方法是：在填充時在排氣裝置處裝一漏斗，人 工將顆粒一袋一袋倒入橫梁空間，按照對角2個空間填充一樣材質的顆粒，大直徑顆粒倒入一層后均勻分布再倒和小直徑顆粒，這樣大小直徑顆粒分層填充。

步驟S11，大顆粒和小顆粒填充的重量比為1:2。

步驟S12，顆粒阻尼的填充率為95％-98％。

步驟S13，填充完畢后，在填充的孔洞上(位于上軋機橫梁上)安裝排氣裝置，排氣裝置要求不能進水和雜物，內部空氣能排出。

步驟S14，再次對軋機的振動進行全面檢測。

如圖4a和4b對比所示，和未填充顆粒阻尼的數據進行比較，軋機垂直振型的損耗因子提高400％，水平振型的損耗因子提高300％，衰減時間減少70％，填充前最大振動加速度約80m/s²，衰減一半用時約0.018s。填充后最大振動加速度約60m/s²，衰減一半用時少于0.005s，阻尼效果明顯。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。