[发明专利]一种轧机辊系垂直振动的刚柔耦合吸振装置

说明书

本发明提供的一种轧机辊系垂直振动的刚柔耦合吸振装置，包括有质量外环、质量内环、刚柔耦合吸振组件及轴承；本发明利用质量外环的滞后作用及刚柔耦合吸振组件中钢珠颗粒群的碰撞、摩擦来抑制、转移并耗散轧辊的振动能量，从而达到抑制轧机辊系垂直振动的目的；同时采用双列环向均匀对称的弹簧及橡胶的布置方法，增加了装置的稳定性，防止质量外环沿着主振系统轴线方向摆动；另外质量外环与质量内环均采用可拆分结构，安装方便，安装位置灵活。

技术领域

本发明涉及轧机振动控制技术领域，尤其涉及一种轧机辊系垂直振动的刚柔耦合吸振装置。

背景技术

在高速轧制过程中，最常发生的垂直振动将降低轧制产品的精度以及合格率，影响复合板的表面质量以及结合强度。为应对上述问题，一般采用振动抑制装置来解决。

目前振动抑制装置主要分为主动式、半主动式以及被动式三类。其中被动式抑振装置的基本结构一般由动质量块、刚度元件和阻尼元件构成。它的工作原理是：通过在主振系统上附加一个子系统(吸振装置)来吸收、耗散主系统的振动能量，当主系统振动时，子系统受迫响应并反作用于主系统，从而减弱主系统的振动响应。

现有的被动式抑振装置只有在装置本身的固有频率、外界激励频率以及受控对象的振动频率三者相同时才能发挥较好的减振效果，且装置的各个参数一经设定就无法改变，然而在工程实际中，外界激振频率大多都在一定范围内往复变化，当三者频率不同时，抑振装置的减振效果就会严重降低。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，提供一种轧机辊系垂直振动的刚柔耦合吸振装置，从而可解决现有的被动式轧机抑振装置减振效果差的问题。

为实现本发明目的而提供的一种轧机辊系垂直振动的刚柔耦合吸振装置，包括有质量外环、质量内环、刚柔耦合吸振组件及轴承，所述刚柔耦合吸振组件包括有颗粒容器单元，所述颗粒容器单元内装有钢珠颗粒，所述颗粒容器单元的上、下表面均与橡胶棒的一端通过螺栓固定，所述橡胶棒的另一端与质量外环或质量内环通过螺栓连接且保证颗粒容器单元沿质量外环或质量内环的径向布置，所述质量内环的内圈与轴承的外圈通过过盈配合固定。

作为上述方案的进一步改进，所述质量内环的一侧设置有多个安装舌，所述橡胶棒与质量内环之间设置有连接板，所述连接板呈L型，所述连接板的短边与质量内环的安装舌设置有对应的螺纹孔并通过螺钉实现固定连接，所述橡胶棒的另一端与连接板螺栓连接。

作为上述方案的进一步改进，所述橡胶棒的外壁套设有弹簧。

作为上述方案的进一步改进，所述质量外环、质量内环为可拆分的。

作为上述方案的进一步改进，所述刚柔耦合吸振组件的数量为10个，相邻两组刚柔耦合吸振组件之间的夹角为36°。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明提供的一种轧机辊系垂直振动的刚柔耦合吸振装置，利用质量外环的滞后作用及刚柔耦合吸振组件中钢珠颗粒群的碰撞、摩擦来抑制、转移并耗散主振系统的振动能量，从而达到抑制轧机辊系垂直振动的目的；同时采用双列环向均匀对称的弹簧及橡胶的布置方法，增加了装置的稳定性，防止质量外环沿着主振系统轴线方向摆动；另外质量外环与质量内环均采用可拆分结构，安装方便，安装位置灵活。

附图说明

图1为安装了刚柔耦合吸振装置的振动系统动力学模型；

图2为本发明的三维结构示意图；

图3为本发明的刚柔耦合吸振组件中各部分的连接方式示意图；

图4为连接板结构图；

图5为安装刚柔耦合吸振装置前后振动系统的仿真相图；

图6为安装刚柔耦合吸振装置前振动系统的仿真频谱曲线；