前言

軋機是軋鋼廠的核心設備之一，其工作效率及設備的可靠性直接決定了企業的生產能力。軋機傳動軸作為軋機的重要關鍵部件，其斷裂或破壞等故障直接影響了生產的進行，造成的損失巨大。

隨著軋制速度和產量的不斷增加，使得軋制設備與其工作載荷的矛盾日趨明顯；同時，在軋鋼生產過程中，由于其特殊的工藝制度，如粗軋R1、R2為可逆式軋機，需要頻繁的啟動和制動，同時軋件的突然咬入和拋出等都會引起軋機負荷的突然變化，形成一定的破壞能力。國內諸多鋼鐵企業曾多次發生過軋機主傳動系統萬向接軸斷裂等重大事故，嚴重影響了企業的正常生產。由于缺乏相應的監測手段，無法判斷事故發生時主傳動系統的基本狀態，給事故原因的查找及控制帶來困難，更談不上對事故的預警和對主傳動軸的壽命預估。

軋機傳動軸發生破壞的原因較多，用一般的負荷和強度設計計算往往難以解析；研究表明，這類破壞大多與傳動軸扭振有關。軋機機組主傳動系統在生產中是否產生扭振，扭振放大系數達到多少，是否產生破壞性諧振，這是生產和設備安全亟待解決的問題。鑒于該情況，為了從根本上避免軋機主傳動系統事故的發生，提高設備的作業率，對軋機主傳動系統的扭矩實施在線監測和分析，使操作人員在監測系統的指導下科學的操作，就具有重要的實際意義。

軋機的傳動軸扭矩和扭振與軋制工藝參數密切相關，本項目通過對扭矩的測試信號進行在線監測與分析，得到軋制過程中每道次扭矩的最大值、最小值和平均值等，并通過在線監測數據和理論分析，建立軋制力矩預報模型，將理論計算值與實際測試值進行比較，從而優化軋制工藝參數，提高軋制節奏，擴大產能，保護設備安全，提高設備的完好率。

粗軋機組扭矩監測系統開發

2.1? 監測對象與測點布置

本系統監測對象為機組傳動軸扭矩。主要測試內容有：

R1、R2主傳動軸扭矩、轉速、功率、轉向；

工藝量（包括軋制力P、主電機電流、鋼卷號、軋制道次、材質、板坯尺寸、出爐溫度、R1和R2出口溫度、入口和出口厚度、各溫度下的等）。

以上監測對象中，主傳動軸扭矩、轉速、功率、轉向這4個對象為實時同步監測信號，8個工藝量信號為系統輔助信號。

扭矩測點選在上、下萬向接軸上（圖1）。在傳動軸上沿與軸線成45°方向按圖2所示粘貼4片電阻應變片，并按圖3所示組成全橋測試電路，電橋信號經無線遙測裝置、嵌入式數據采集系統用網線傳送到服務器。粗軋機組扭矩監測點統計如表1所示。

圖1? R1和R2軋機主傳動測點布置示意圖

圖2? 扭矩測試貼片示意圖 ? ? ? ? ?