高品质板带产品需求量急剧提升,使高精度板带轧机不断处在超负荷生产和更新换代的过程中,这也导致生产设备的振动问题更加明显,行业急需从根源上解决轧机的振动问题。轧机是一个复杂多结构系统的集合,包含辊系、机架主体、液压系统、传动系统等。在生产时,轧机处于高速重载非线性多维运动耦合状态,这使得轧机振动问题的研究变得极为复杂和困难。本文以某热轧厂精轧机组上游机架作为研究对象,基于现场振动测试,对生产中振动钢板和稳定钢板进行对比,结合轧机振动特点对其分析,发现其振动的产生原因。对于多种振动钢板的结构参数和工艺参数进行分析,挖掘轧机所包含的深层共性理论技术问题,发现了轧制过程中工作辊存在的交叉偏移现象。轧机振动位移相对于轧机整体尺寸来说是一种微尺度位移,本文将轧机结构简化为“质量-刚度-阻尼”模型,根据轧制力学原理与动力学原理,考虑轧机工作辊和支承辊的偏移距及结构间隙,对工作辊交叉现象进行公式描述,结合以sims公式为依据建立的轧制力计算模型与变形区动态几何特性关系,建立辊系垂直-水平动力学模型。通过数学推导发现,轧辊的接触刚度是随交叉状态不同而改变的变刚度,轧机动力学方程存在水平和垂直方向上的耦合,即轧机动力学模型为工作辊交叉状态下非线性垂直-水平耦合模型。基于建立的轧辊交叉状态下非线性垂直-水平耦合模型,本文对不同参数下的轧机振动状态进行仿真,分析不同参数影响下的动力学振动特性表现,说明交叉偏移状态和偏移参数等参量的变化对于轧机稳定性的影响。针对所测试的轧机,为其找到合适的偏移距、辊径、来料厚度、轧制速度、张应力等工艺参数的改善策略,使轧机在运行过程中振动现象减小,稳定性增强。