CN110860563A - 一种轧机工作辊辊型设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轧机工作辊辊型设计方法，包括：构造五次工作辊辊型曲线方程，所述工作辊辊型曲线方程以工作辊轴向半径分布表示，a0、a1、a2、a3、a4及a5均为确定工作辊辊型曲线的辊型系数；获取工作辊结构参数及轧制参数；由工作辊结构参数及轧制参数计算辊型系数a0、a2、a3、a4及a5；以工作辊与轧件间单位宽度作用力均匀分布为目标，由最大辊径差计算辊型系数a1。本发明的有益效果为：构造五次工作辊辊型曲线方程，以工作辊与轧件间单位宽度作用力均匀分布为目标获得优化的辊型系数，在满足辊缝二次凸度与四次凸度调节范围要求的条件下，工作辊中部的辊型曲线波动相对最平缓，可以保证工作辊与轧件间的单位宽度作用力分布的均匀性相对最好，有利于轧制过程中的轧件板形调节。

Description

一种轧机工作辊辊型设计方法
技术领域
本发明属于轧制技术领域，具体涉及一种轧机工作辊辊型设计方法。
背景技术
工作辊辊型是轧件板形控制的最直接因素。目前应用较多的工作辊辊型是变凸度辊型，如图1所示，其主要特点是将上工作辊1及下工作辊2磨削成相同的S型，并且反向对称布置，上下工作辊进行等量反向地轴向移动(即工作辊窜辊)，对工作辊的有效凸度进行无极连续调节，实现空载辊缝形状调节，即对轧件3的板形进行最直接的控制。
在实际应用中，变凸度工作辊存在的问题是工作辊与轧件间的单位宽度作用力分布不均匀，不利于轧制过程中的轧件板形调节。这是由于变凸度工作辊中部的辊型曲线波动导致轧件宽度方向上各处应力状态不同所致，当上下工作辊相向窜动时易产生轧件宽向上中部分布力高、边部分布力低的分布特点，当上下工作辊反向窜动时易产生轧件宽向上中部分布力低、边部分布力高的分布特点。由于工作辊与轧件间的单位宽度作用力分布不均匀，导致有载辊缝形状难以预测，从而增加了轧件板形调节难度。
上述缺陷是由变凸度工作辊的辊型特点决定的。因此，有必要寻求一种新的辊型设计方法，提高工作辊与轧件间的单位宽度作用力分布的均匀性。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种轧机工作辊辊型设计方法，解决现有变凸度工作辊与轧件间单位宽度作用力分布不均匀、导致轧件板形调节困难的问题。
本发明采用的技术方案为：一种轧机工作辊辊型设计方法，包括以下步骤：
步骤一、构造工作辊辊型曲线方程，所述工作辊辊型曲线方程以工作辊轴向半径分布表示，其中上工作辊的辊型曲线方程为：
yu1(x)＝a0+a1(x-s)+a2(x-s)2+a3(x-s)3+a4(x-s)4+a5(x-s)5，
下工作辊的辊型曲线方程可表示为：
yb1(x)＝a0-a1(x+s)+a2(x+s)2-a3(x+s)3+a4(x+s)4-a5(x+s)5，
上式中，a0、a1、a2、a3、a4及a5均为工作辊辊型系数；s为窜辊量，单位为mm；x为工作辊轴向横坐标，单位为mm；yu1(x)、yb1(x)分别为上下工作辊在轴向横坐标x处的半径，单位为mm；
步骤二、获取工作辊结构参数及轧制参数，所述工作辊结构参数包括名义直径D、最大辊径差ΔD、辊身长度L及窜辊最大行程Sm，所述轧制参数包括窜辊量s、辊缝二次凸度范围[C1,C2]及辊缝四次凸度范围[Ch1,Ch2]，以上各参数的单位均为mm；
步骤三、由工作辊结构参数及轧制参数计算辊型系数a0、a2、a3、a4及a5；
步骤四、以工作辊与轧件间单位宽度作用力均匀分布为目标，由最大辊径差计算辊型系数a1。
按上述方案，在步骤三中，由工作辊结构参数及轧制参数计算辊型系数a0、a2、a3、a4及a5具体为：
Figure BDA0002317963820000021
Figure BDA0002317963820000022
Figure BDA0002317963820000023
Figure BDA0002317963820000024
Figure BDA0002317963820000025
按上述方案，在步骤四中，辊型系数a1的具体计算方法为：以工作辊与轧件间单位宽度作用力均匀分布为目标，由最大辊径差计算辊型系数a1，具体为以工作辊两端辊径差为最大辊径差，此时工作辊中部的辊型曲线波动相对最平缓，a1的计算表达式为：
Figure BDA0002317963820000026
本发明的有益效果为：本发明所述方法通过构造五次工作辊辊型曲线方程，基于工作辊结构参数及轧制参数，并且以工作辊与轧件间单位宽度作用力均匀分布为目标获得优化的辊型系数，根据该辊型系数得到的工作辊在满足辊缝二次凸度与四次凸度调节范围要求的条件下，工作辊中部的辊型曲线波动相对最平缓，可以保证工作辊与轧件间的单位宽度作用力分布的均匀性相对最好，有利于轧制过程中的轧件板形调节。
附图说明
图1为变凸度工作辊辊型及窜辊示意图。
图2为本发明所述设计方法的流程图。
图3为本实施例计算出的上工作辊辊型曲线。
其中：1、上工作辊；2、下工作辊；3、轧件。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图3所示的一种轧机工作辊辊型设计方法，包括以下步骤：
步骤一、构造工作辊辊型曲线方程，所述工作辊辊型曲线方程以工作辊轴向半径分布表示，其中上工作辊的辊型曲线方程为：
yu1(x)＝a0+a1(x-s)+a2(x-s)2+a3(x-s)3+a4(x-s)4+a5(x-s)5，
下工作辊的辊型曲线方程可表示为：
yb1(x)＝a0-a1(x+s)+a2(x+s)2-a3(x+s)3+a4(x+s)4-a5(x+s)5，
上式中，a0、a1、a2、a3、a4及a5均为工作辊辊型系数；s为窜辊量，单位为mm；x为工作辊轴向横坐标，单位为mm；yu1(x)、yb1(x)分别为上下工作辊在轴向横坐标x处的半径，单位为mm。
步骤二、获取工作辊结构参数及轧制参数，所述工作辊结构参数包括名义直径D、最大辊径差ΔD、辊身长度L及窜辊最大行程Sm，所述轧制参数包括窜辊量s、辊缝二次凸度范围[C1,C2]及辊缝四次凸度范围[Ch1,Ch2]，以上各参数的单位均为mm。
步骤三、由工作辊结构参数及轧制参数计算辊型系数a0、a2、a3、a4及a5，具体为：
Figure BDA0002317963820000031
Figure BDA0002317963820000032
Figure BDA0002317963820000033
Figure BDA0002317963820000034
Figure BDA0002317963820000035
步骤四、以工作辊与轧件间单位宽度作用力均匀分布为目标，由最大辊径差计算辊型系数a1。具体为：以工作辊两端辊径差为最大辊径差时，工作辊中部的辊型曲线波动相对最平缓，可以保证工作辊与轧件间的单位宽度作用力分布的均匀性相对最好，a1的计算表达式为：
Figure BDA0002317963820000041
实施例
为了进一步说明本发明方法的实用性，采用上述方法获得满足某钢厂现场要求的工作辊辊型曲线。
某钢厂现场要求如下：工作辊结构参数条件为名义直径D＝580mm，最大辊径差ΔD＝1mm、辊身长度L＝2200，窜辊最大行程Sm＝225mm，轧制参数条件为辊缝二次凸度下限C1＝-0.4mm、上限C2＝0.5mm，辊缝四次凸度下限Ch1＝-0.02mm、上限Ch2＝0.025mm。
由工作辊结构参数及轧制参数计算出辊型系数a0＝290、a2＝1.377×10-8、a3＝3.551×10-10、a4＝4.553×10-15及a5＝-3.643×10-17。以工作辊两端辊径差为最大辊径差计算辊型系数a1，计算可得a1＝-1.491×10-4。
至此已计算出满足上述现场要求的工作辊辊型曲线的全部辊型系数a0、a1、a2、a3、a4及a5，所得到的上工作辊辊型曲线如图3所示，图中实际窜辊量s＝0，其辊型曲线可写为：yu1(x)＝290-1.491×10-4x+1.377×10-8x2+3.551×10-10x3+4.553×10-15x4-3.643×10-17x5采用该工作辊辊型能够保证在满足辊缝二次凸度调节范围为-0.4～0.5mm、辊缝四次凸度调节范围为-0.02～0.025mm的条件下，工作辊中部的辊型曲线波动相对最平缓，使得工作辊与轧件间的单位宽度作用力分布的均匀性相对最好，有利于轧制过程中的轧件板形调节。与之相比，其他满足上述辊缝凸度调节范围的工作辊中部的辊型曲线波动更剧烈(如图3所示)，容易产生单位宽度作用力分布不均匀，不利于轧件板形调节的问题。
最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种轧机工作辊辊型设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、构造工作辊辊型曲线方程，所述工作辊辊型曲线方程以工作辊轴向半径分布表示，其中上工作辊的辊型曲线方程为：
yu1(x)＝a0+a1(x-s)+a2(x-s)2+a3(x-s)3+a4(x-s)4+a5(x-s)5，
下工作辊的辊型曲线方程可表示为：
yb1(x)＝a0-a1(x+s)+a2(x+s)2-a3(x+s)3+a4(x+s)4-a5(x+s)5，
上式中，a0、a1、a2、a3、a4及a5均为工作辊辊型系数；s为窜辊量，单位为mm；x为工作辊轴向横坐标，单位为mm；yu1(x)、yb1(x)分别为上下工作辊在轴向横坐标x处的半径，单位为mm；
步骤二、获取工作辊结构参数及轧制参数，所述工作辊结构参数包括名义直径D、最大辊径差ΔD、辊身长度L及窜辊最大行程Sm，所述轧制参数包括窜辊量s、辊缝二次凸度范围[C1,C2]及辊缝四次凸度范围[Ch1,Ch2]，以上各参数的单位均为mm；
步骤三、由工作辊结构参数及轧制参数计算辊型系数a0、a2、a3、a4及a5；
步骤四、以工作辊与轧件间单位宽度作用力均匀分布为目标，由最大辊径差计算辊型系数a1。
2.如权利要求1所述的轧机工作辊辊型设计方法，其特征在于，在步骤三中，由工作辊结构参数及轧制参数计算辊型系数a0、a2、a3、a4及a5具体为：
Figure FDA0002317963810000011
Figure FDA0002317963810000012
Figure FDA0002317963810000013
Figure FDA0002317963810000014
Figure FDA0002317963810000021
3.如权利要求1所述的轧机工作辊辊型设计方法，其特征在于，在步骤四中，辊型系数a1的具体计算方法为：以工作辊与轧件间单位宽度作用力均匀分布为目标，由最大辊径差计算辊型系数a1，具体为以工作辊两端辊径差为最大辊径差，此时工作辊中部的辊型曲线波动相对最平缓，a1的计算表达式为：
Figure FDA0002317963810000022
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111957746A (zh) * 2020-09-02 2020-11-20 苏州市职业大学 一种控制带材板型的轧辊及辊型设计方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001252705A (ja) * 2000-03-10 2001-09-18 Kobe Steel Ltd 圧延機および圧延方法
CN101569894A (zh) * 2009-06-15 2009-11-04 北京科技大学 一种板带材轧制用变凸度工作辊
CN101885002A (zh) * 2010-07-07 2010-11-17 北京科技大学 一种具有四次凸度控制能力的变凸度工作辊辊形设计方法
JP2012091219A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Jfe Steel Corp 圧延機および圧延方法
CN104259210A (zh) * 2014-09-25 2015-01-07 北京科技大学 一种具有局部边浪控制能力的变凸度辊

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001252705A (ja) * 2000-03-10 2001-09-18 Kobe Steel Ltd 圧延機および圧延方法
CN101569894A (zh) * 2009-06-15 2009-11-04 北京科技大学 一种板带材轧制用变凸度工作辊
CN101885002A (zh) * 2010-07-07 2010-11-17 北京科技大学 一种具有四次凸度控制能力的变凸度工作辊辊形设计方法
JP2012091219A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Jfe Steel Corp 圧延機および圧延方法
CN104259210A (zh) * 2014-09-25 2015-01-07 北京科技大学 一种具有局部边浪控制能力的变凸度辊

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
广西南南铝加工有限公司: "五次CVC辊型曲线设计与分析", 《轻合金加工技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111957746A (zh) * 2020-09-02 2020-11-20 苏州市职业大学 一种控制带材板型的轧辊及辊型设计方法

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