CN101293261B - 一种用于矫直机的支承辊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于矫直机的支承辊，包括用于支承一矫直辊的支承辊辊组，支承辊辊体中段部的辊型沿直径方向是四次或二次多项式曲线。它消除了辊系接触过程中出现的应力集中，缓解了支承辊的局部磨损，延长了辊系的使用寿命，达到提高其在机时间、减少停机修磨时间、降低生产成本的目的。

Description

一种用于矫直机的支承辊

技术领域

本发明涉及一种矫直机用支承辊，尤其涉及宽厚钢板用的热矫直机支承辊。

背景技术

目前，世界上用于宽厚板生产的热矫直机设备以四重9辊可逆式矫直机为主。矫直厚度范围为10~100mm，钢板的矫直温度一般在400~900℃之间。钢板在热矫直机上一般矫直1~3道次，被矫的钢板热态下的屈服强度最大为1000Mpa。矫直速度根据钢板的厚度来确定，速度范围0-2.5m/s。具有弯辊、横向倾动、纵向倾动、入/出口辊单独调节和动态辊缝调节等功能，能消除钢板的各种板形缺陷，而且还能够矫直楔形板，更好地满足用户的要求，矫直辊采用内水冷式冷却，可整体快速换辊。采用全液压辊缝调整系统，并配有先进的过程控制技术和矫直机模型控制技术，实现了全自动操作，具有很高的设定精度，提高了矫直效果。

目前最主要的问题是辊印问题。原多辊矫直机技术如图1~3所示，上矫直辊1通过叠形弹簧4吊挂在上框架3，而上矫直辊1之支承辊2则通过轴承座5和螺栓6紧固在上框架3上，支承辊2辊型一般由平辊加边部倒角或中间平辊辊型加边部锥度7和轴端圆弧圆角8组成(如图4所示)。由于上支承辊2轴承座与上框架3的刚性连接，很难保证所有上支承辊2下表面在同一平面内。而且，由于支承辊辊型的组成为分段函数，只能保证一次导数连续，而二次导数不连续。因此，实际应用中要保证上支承辊2和上矫直辊1的接触状态是非常困难的，而且在边部锥度7和中间平辊过渡处可以出现高于平均接触应力3倍以上的应力集中。这导致出现了所有支承辊直径的加工精度必须保证在0.05mm范围内的非常严格、非常苛刻的要求，但尽管如此也很难避免出现辊印问题。

根据支承辊和矫直辊的特点，若要解决由于接触不良导致的辊印问题，可以从通过改善支承辊或矫直辊辊面材质、改善支承辊密封结构减小支承辊的转动阻力、设计一种在线修磨工具以降低停机时间、通过结构和辊型相配合完全消除接触不良等方法。

专利200510011792.3提供了一种堆焊复合矫直辊，给出了堆焊材料和堆焊工艺，具有辊身强度高、抗疲劳、抗冲击性能强、耐腐蚀、耐磨损等优点，并且制造成本低，寿命长，可实现多次修复再生。这个专利主要是针对矫直辊，提高了矫直辊的各项性能，但并不能解决上述辊印问题。

专利200420090448.9给出了一种矫直辊的在线修磨工具，针对生产中出现的矫直辊压痕和黏结。但是，当需要修磨有问题的辊面时，必须停机，由此影响了工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于矫直机的支承辊，通过优化支承辊辊型曲线，避免了在支承辊辊身端部和矫直辊局部接触现象的发生，从而达到提高辊系使用寿命、减少停机时间的目的。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于矫直机的支承辊，包括用于支承一矫直辊的支承辊辊组，该支承辊辊体中段部的辊型是四次多项式曲线。

所述四次多项式曲线的方程为：

$y=\underset{i=0}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i{x}^i$

式中，

$a_0=m_1{a}_{q0}^{2/3}+m_{2}B(L^3-12L{B}^2+6B^3)$

$a_1=m_1[m_3{a}_{q0}{a}_{q1}+\frac{m_4}{27}(27a_{q3}{a}_{q6}-9a_{q4}{a}_{q5}-10\frac{a_{q5}^3}{a_{q6}})]+m_2\frac{B}{L}(12B^3-8B^{2}L+L^3)$

$a_2=m_1[m_3(a_{q0}{a}_{q2}-\frac{1}{6}{a}_{q1}^2)+m_4(a_{q4}{a}_{q6}-\frac{1}{6}{a}_{q5}^2\left)\right]+{6m}_{2}B(2B-L)$

$a_3=m_1[m_4{a}_{q5}{a}_{q6}+\frac{m_3}{27}(27a_{q0}{a}_{q3}-9a_{q1}{a}_{q2}-10\frac{a_{q1}^3}{q_{q0}})]+{2m}_2(2B-L)$

$a_4=m_1{a}_{q6}^{2/3}+m_2$

其中，

$m_1={\left(\frac{9\mathrm{\Δ}{x}^2}{16R{E}^{*2}}\right)}^{\frac{1}{3}}$

$m_2=\frac{q^{*}}{24E_2{I}_2}$

$m_3=\frac{1}{3}{\left(a_{q0}\right)}^{-\frac{4}{3}}$

$m_4=\frac{1}{3}{\left(a_{q6}\right)}^{-\frac{4}{3}}$

其中，

α_q0＝q₀+q₁+q₃

α_q1＝q₁m+q₂-q₃m+q₄

$a_{q2}=\frac{1}{2}{q}_1{m}^2+q_{2}m+\frac{1}{2}{q}_3{m}^2-q_{4}m$

$a_{q3}=\frac{1}{6}{q}_1{m}^3+\frac{1}{2}{q}_2{m}^2-\frac{1}{6}{q}_3{m}^3+\frac{1}{2}{q}_4{m}^2$

$a_{q4}=\frac{1}{24}{q}_1{m}^4+\frac{1}{6}{q}_2{m}^3+\frac{1}{24}{q}_3{m}^4-\frac{1}{6}{q}_4{m}^3$

$a_{q5}=\frac{1}{120}{q}_1{m}^5+\frac{1}{24}{q_{2}m}^4-\frac{1}{120}{q}_3{m}^5+\frac{1}{24}{q}_4{m}^4$

$a_{q6}=\frac{1}{120}{q}_2{m}^5-\frac{1}{120}{q}_4{m}^5$

其中，

$q_0=\frac{E_2{I}_2}{E_1{I}_1+E_2{I}_2}(\frac{F}{L-2B}+\frac{1}{2}p)$

q₁＝g₈+g₉q₂

$q_2=\frac{g_3-{\mathrm{mg}}_8{e}^{g_{10}}+{\mathrm{mg}}_6+g_4(\frac{1}{2}{g}_{10}+1)}{({\mathrm{mg}}_9+\frac{1}{2}{g}_{10}-1)e^{g_{10}}-{\mathrm{mg}}_7-g_5(\frac{1}{2}{g}_{10}+1)}$

q₃＝g₆+g₇q₂

q₄＝g₄+g₅q₂

其中，

$g_1=\frac{2m}{D_{\mathrm{\τ}}}(\frac{F}{2\mathrm{\π}{R}_1^2(L-2B)G_1}-D_{\mathrm{\τ}}{q}_0+\frac{M_0}{E_1{I}_1})$

$g_2=-\frac{p(L-2B)-2M_1}{D_{\mathrm{\τ}}{E}_2{I}_2}$

$g_3=\frac{m^2}{2}(L-2B)(p-q_0)+g_2$

$g_4=-\frac{1}{2}{g}_3{e}^{\frac{1}{2}{g}_{10}}$

$g_5=-e^{g_{10}}$

$g_6=\frac{1}{2m}\left(g_1-g_2+\frac{g_3}{2}{e}^{\frac{1}{2}{g}_{10}}\right)$

$g_7=\frac{1-3g_5}{2m}$

$g_8=\frac{1}{2m}\left(g_1+g_2+\frac{g_3}{2}{e}^{\frac{1}{2}{g}_{10}}\right)$

$g_9=\frac{3-g_5}{2m}$

g₁₀＝m(L-2B)

其中，

$m=\sqrt{\frac{2(\frac{1}{E_1{I}_1}+\frac{1}{E_2{I}_2})}{D_{\mathrm{\τ}}}}$

p＝αF_L/W_b

$I_1=\frac{\mathrm{\π}}{4}{R}_1^4$

$I_2=\frac{\mathrm{\π}}{4}{R}_2^4$

$D_{\mathrm{\τ}}=\frac{1}{\mathrm{\π}{R}_1^2{G}_1}+\frac{1}{\mathrm{\π}{R}_2^2{G}_2}$

M₁＝FB

$R={(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2})}^{-1}$

$E^{*}={(\frac{1-v_1^2}{E_1}+\frac{1-v_2^2}{E_2})}^{-1}$

$q^{*}=\frac{1}{L-2B}{\∫}_0^{L-2B}q\left(x\right)\mathrm{dx}$

其中，

M₀除辊体中段部外忽略了矫直辊其它部分而产生的附加弯矩，可根据超静定梁分析方法求解；

F是支承辊最大的支反力，可以由测试或根据结构特点利用力学平衡方程求解得到；

G₁、E₁、G₂、E₂，分别是矫直辊和支承辊材料的剪切模量、弹性模量，单位是N/m2；

R₁、R₂是矫直辊和支承辊的半径；

L是上支承辊两轴承中心距离；

B是支承辊轴承中心至同侧接触区边缘的距离；

F_L是矫直机负载；

W_b是钢板宽度；

α是偏载系数，可根据支承辊在矫直辊长度方向上的位置(表示具体的支承辊2与矫直辊1接触区域)及承受的载荷大小来确定，一般为1.0~13.6；

Δx是计算时支承辊长度方向划分的微单元的尺寸；

x为沿水平轴向辊身长度的坐标。

优选地，所述支承辊辊体的端面与辊型沿直径方向的曲线采用圆角连接。

所述支承辊辊体的中段部的辊型是二次多项式曲线。

所述二次多项式曲线方程为：

$y=\underset{i=0}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i{x}^i$

式中，

$a_0=m_1{a}_{q0}^{2/3}+m_{2}B(L^3-12L{B}^2+6B^3)$

$a_1=m_1[m_3{a}_{q0}{a}_{q1}+\frac{m_4}{27}(27a_{q3}{a}_{q6}-9a_{q4}{a}_{q5}-10\frac{a_{q5}^3}{a_{q6}})]+m_2\frac{B}{L}(12B^3-8B^{2}L+L^3)$

$a_2=m_1[m_3(a_{q0}{a}_{q2}-\frac{1}{6}{a}_{q1}^2)+m_4(a_{q4}{a_{q6}}_{}-\frac{1}{6}{a}_{q5}^2\left)\right]+{6m}_{2}B(2B-L)$

其中，

$m_1={\left(\frac{9\mathrm{\Δ}{x}^2}{16R{E}^{*2}}\right)}^{\frac{1}{3}}$

$m_2=\frac{q^{*}}{24E_2{I}_2}$

$m_3=\frac{1}{3}{\left(a_{q0}\right)}^{-\frac{4}{3}}$

$m_4=\frac{1}{3}{\left(a_{q6}\right)}^{-\frac{4}{3}}$

其中，

α_q0＝q₀+q₁+q₃

a_q1＝q₁m+q₂-q₃m+q₄

$a_{q2}=\frac{1}{2}{q}_1{m}^2+q_{2}m+\frac{1}{2}{q}_3{m}^2-q_{4}m$

$a_{q3}=\frac{1}{6}{q}_1{m}^3+\frac{1}{2}{q}_2{m}^2-\frac{1}{6}{q}_3{m}^3+\frac{1}{2}{q}_4{m}^2$

$a_{q4}=\frac{1}{24}{q}_1{m}^4+\frac{1}{6}{q}_2{m}^3+\frac{1}{24}{q}_3{m}^4-\frac{1}{6}{q}_4{m}^3$

$a_{q6}=\frac{1}{120}{q}_2{m}^5-\frac{1}{120}{q}_4{m}^5$

其中，

$q_0=\frac{E_2{I}_2}{E_1{I}_1+E_2{I}_2}(\frac{F}{L-2B}+\frac{1}{2}p)$

q₁＝g₈+g₉q₂

$q_2=\frac{g_3-{\mathrm{mg}}_8{e}^{g_{10}}+{\mathrm{mg}}_6+g_4(\frac{1}{2}{g}_{10}+1)}{({\mathrm{mg}}_9+\frac{1}{2}{g}_{10}-1)e^{g_{10}}-{\mathrm{mg}}_7-g_5(\frac{1}{2}{g}_{10}+1)}$

q₃＝g₆+g₇q₂

q₄＝g₄+g₅q₂

其中，

$g_1=\frac{2m}{D_{\mathrm{\τ}}}(\frac{F}{2\mathrm{\π}{R}_1^2(L-2B)G_1}-D_{\mathrm{\τ}}{q}_0+\frac{M_0}{E_1{I}_1})$

$g_2=-\frac{p(L-2B)-2M_1}{D_{\mathrm{\τ}}{E}_2{I}_2}$

$g_3=\frac{m^2}{2}(L-2B)(p-q_0)+g_2$

$g_4=-\frac{1}{2}{g}_3{e}^{\frac{1}{2}{g}_{10}}$

$g_5=-e^{g_{10}}$

$g_6=\frac{1}{2m}\left(g_1-g_2+\frac{g_3}{2}{e}^{\frac{1}{2}{g}_{10}}\right)$

$g_7=\frac{1-3g_5}{2m}$

$g_8=\frac{1}{2m}\left(g_1+g_2+\frac{g_3}{2}{e}^{\frac{1}{2}{g}_{10}}\right)$

$g_9=\frac{3-g_5}{2m}$

g₁₀＝m(L-2B)

其中，

$m=\sqrt{\frac{2(\frac{1}{E_1{I}_1}+\frac{1}{E_2{I}_2})}{D_{\mathrm{\τ}}}}$

p＝αF_L/W_b

$I_1=\frac{\mathrm{\π}}{4}{R}_1^4$

$I_2=\frac{\mathrm{\π}}{4}{R}_2^4$

$D_{\mathrm{\τ}}=\frac{1}{\mathrm{\π}{R}_1^2{G}_1}+\frac{1}{\mathrm{\π}{R}_2^2{G}_2}$

M₁＝FB

$R={(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2})}^{-1}$

$E^{*}={(\frac{1-v_1^2}{E_1}+\frac{1-v_2^2}{E_2})}^{-1}$

$q^{*}=\frac{1}{L-2B}{\∫}_0^{L-2B}q\left(x\right)\mathrm{dx}$

其中，

M₀由于忽略了矫直辊1其它部分而产生的附加弯矩，可根据超静定梁分析方法求解；

F是支承辊最大的支反力，可以由测试或根据结构特点利用力学平衡方程求解得到；

G₁、E₁、G₂、E₂，分别是矫直辊和支承辊材料的剪切模量、弹性模量，单位是N/m2；

R₁、R₂是矫直辊和支承辊的半径；

L是上支承辊两轴承中心距离；

B是支承辊轴承中心至同侧接触区边缘的距离；

F_L是矫直机负载；

W_b是钢板宽度；

α是偏载系数，可根据支承辊在矫直辊长度方向上的位置(表示具体的支承辊2与矫直辊1接触区域)及承受的载荷大小来确定，一般为1.0~13.6；

Δx是计算时支承辊长度方向划分的微单元的尺寸；

x为沿水平轴向辊身长度的坐标。

优选地，所述支承辊辊体的端面与辊型沿直径方向的曲线采用圆角连接。

本发明改进了支承辊辊型曲线，消除了辊系接触过程中出现的应力集中，缓解了支承辊的局部磨损，延长了辊系的使用寿命，达到提高其在机时间、减少停机修磨时间、降低生产成本的目的。

附图说明

图1为厚板热矫直机示意图；

图2为厚板热矫直机示上辊系整体装配关系示意图；

图3为图2的主视图；

图4为原厚板热矫直机示上支承辊辊型的示意图；

图5为本实用新型上支承辊辊型的示意图；

图6为第一个实施例当弯辊值为0mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图7为第一个实施例当弯辊值为1mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图8为第一个实施例当弯辊值为2mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图9为第一个实施例当弯辊值为3mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图10为第一个实施例新旧辊型的最大接触应力对比；

图11为第一个实施例新旧辊型的急峻度对比；

图12为第二个实施例当弯辊值为0mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图13为第二个实施例当弯辊值为1mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图14为第二个实施例当弯辊值为2mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图15为第二个实施例当弯辊值为3mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图16为第二个实施例新旧辊型的最大接触应力对比；

图17为第二个实施例新旧辊型的急峻度对比；

图18为第三个实施例当弯辊值为0mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图19为第三个实施例当弯辊值为1mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图20为第三个实施例当弯辊值为2mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图21为第三个实施例当弯辊值为3mm的新旧辊型的接触应力分布趋势对比；

图22为第三个实施例新旧辊型的最大接触应力对比；

图23为第三个实施例新旧辊型的急峻度对比。

具体实施方式

实施例1：

如图2、3、5所示，一套厚板热矫直机，每根上矫直辊1有6根支承辊2，将该6根支承辊2编号成1’、2’、3’、4’、5’、6’，其中1’和6’号支承辊为相似工况，可编为一组，同理2’和5’为一组，3’和4’为一组。最大矫直辊直径为φ360mm，矫直辊内孔直径为φ180mm(通冷却水)，最大支承辊直径为φ370mm，支承辊长度为500mm，支承辊辊身边部有5mm的圆角过渡。总矫直力最大为2000t。辊型曲线是相对平辊而言，以平辊为基础磨削而成，因此支承辊中间为辊径最大处，即为φ370mm。

根据理论分析，并配合相应的有限元计算结果，确定支承辊辊型为四次多项式曲线。根据支承辊所处位置，考虑到承受的总载荷大小和偏载形式，确定相应的偏载系数，即

3’和4’号支承辊，α＝4.2

2’和5’号支承辊，α＝2.9

1’和6’号支承辊，α＝3.7

采用相同的辊型曲线形式和不同的辊型参数，坐标轴圆点定于支承辊几何中心：

3’和4’号支承辊，半径差分布曲线为

y＝2.728×10-²+1.5371×10^-4(251-x)+1.1815×10^-5(251-x)²

-9.2554×10^-10(251-x)³+5.3433×10^-10(251-x)⁴

y＝2.728×10^-2+1.5371×10^-4(251+x)+1.1815×10^-5(251+x)²

-9.2554×10^-10(251+x)³+5.3433×10^-10(251+x)⁴

2’和5’号支承辊，半径差分布曲线为

y＝1.9464×10^-2+1.1558×10^-4(251-x)+1.2743×10^-5(251-x)²

-6.6254×10^-10(251-x)³+3.8604×10^-10(251-x)⁴

y＝1.9464×10^-2+1.1558×10^-4(251+x)+1.2743×10^-5(251+x)²

-6.6254×10^-10(251+x)³+3.8604×10^-10(251+x)⁴

1’和6’号支承辊，半径差分布曲线为

y＝2.4316×10^-2+1.3949×10^-4(251-x)+1.2442×10^-5(251-x)²

-8.2556×10^-10(251-x)³+4.7885×10^-10(251-x)⁴

y＝2.4316×10^-2+1.3949×10^-4(251+x)+1.2442×10^-5(251+x)²

-8.2556×10^-10(251+x)³+4.7885×10^-10(251+x)⁴

其中，x∈[0，246]。对于支承辊的圆角设计，应根据不同的实际要求，在一定范围内选取。圆角设计原则如下，圆角的最小值应大于按照辊系接触强度要求确定的圆角值。考虑到辊系磨损后辊型曲线发生变化，辊端接触应力将会增加。因此，根据支承辊为平辊时的辊系接触强度和支承辊材料强度极限，原则是圆角应保证支承辊的接触安全系数大于5。圆角的最大值应小于根据辊系接触区间以及在机期间磨损范围确定的圆角值。热矫直机正常换辊周期比较长，最多为一年两次，辊系磨损是不可以避免的。因此，在设计圆角时，应考虑到在换辊周期内辊系磨损量以及辊型曲线的变化情况所带来的接触范围的变化，原则是圆角半径<辊身长度-(最大磨损后辊系的接触长度+20mm)/2；为保证有足够的在机时间，同时考虑到生产节奏的加快，圆角选取不宜过大，应尽可能靠近下限；圆角应保证同时与辊型曲线和辊端面相切。

本实施例的效果如图5~11所示，图中为中间支承辊(3’和4’号支承辊)状态。init为原始辊型，new为新辊型。急峻度的含义是该数值反映与正态分布相比某一分布的尖锐程度或平坦程度。正峰值表示相对尖锐的分布。负峰值表示相对平坦的分布。

支承辊新辊型随弯辊的增加，应力保持在一个可以接受的水平，最大应力和接触宽度变化不明显，而且应力集中只在最大弯辊时出现，但与旧辊型相比应力偏大，接触宽度有所减小，接触区域向矫直机中心移动。新辊型与旧辊型相比，弯辊对最大应力影响大幅降低，即弯辊对接触状态的影响没有旧辊型明显，而且急峻度都是负值，这说明新辊型接触状态更稳定，对外部条件变化的适应能力更强，而且消除了应力集中位置。

实施例2：

如图2、3、5所示，每根上矫直辊1有6根支承辊2，根据矫直机结构特点则1’和6’号支承辊为相似工况，可编为一组，同理2’和5’为一组，3’和4’为一组。矫直辊为实心辊，最大矫直辊直径为φ360mm，最大支承辊直径为φ370mm，支承辊长度为500mm，支承辊辊身边部有5mm的圆角过渡。总矫直力最大为2000t。辊型曲线是相对平辊而言，以平辊为基础磨削而成，因此支承辊中间为辊径最大处，即为φ370mm。

根据前面的理论分析，并配合相应的有限元计算结果，经过计算发现辊型曲线方程中的a₃x³和a₄x⁴的值非常小，最大为1.0E-20数量级，故决定略去。因此确定支承辊辊型为二次多项式形式。根据支承辊所处位置，采用相同的辊型曲线形式和不同的辊型参数，坐标轴圆点定于支承辊左侧端面中心：

3’和4’号支承辊，半径差分布曲线为

y＝3.2×10^-3x²-4.6807×10^-7x+1.096×10^-5，x∈[5，250]

y＝3.2×10^-6(500-x)²-4.6807×10^-10(500-x)+1.096×10^-8，x∈[250，495]

2’和5’号支承辊，半径差分布曲线为：

y＝1.6×10^-3x²-5.8525×10^-8x+1.3791×10^-6，x∈[5，250]

y＝1.6×10^-3(500-x)²-5.8525×10^-8(500-x)+1.3791×10^-6，x∈[250，495]

1’和6’号支承辊，半径差分布曲线为

y＝1.6×10^-3x²-5.8525×10^-8x+1.3791×10^-6，x∈[5，250]

y＝1.6×10^-3(500-x)²-5.8525×10^-8(500-x)+1.3791×10^-6，x∈[250，495]

本实用新型的效果如图12~17所示，图中为中间支承辊(3’和4’号支承辊)状态。

实施例3：

每根矫直辊上有3根支承辊支承，支承辊长度为1386mm，其它条件同实施例1。

由支承辊的分布形式和承载大小，根据分析取

中间支承辊，α＝10.6

左右两根支承辊，α＝5.8

根据支承辊所处位置，采用相同的辊型曲线形式和不同的辊型参数，坐标轴圆点定于支承辊几何中心：

中间支承辊，半径差分布曲线为

y＝-1.3113×10^-3+8.2481×10^-6(695.772-x)+5.7355×10^-06(695.772-x)²

-2.0182×10^-12(695.772-x)³+2.2430×10^-11(695.772-x)⁴

y＝-1.3113×10^-3+8.2481×10^-6(695.772+x)+5.7355×10^-06(695.772+x)²

-2.0182×10^-12(695.772+x)³+2.2430×10^-11(695.772+x)⁴

左右两根支承辊，半径差分布曲线为

y＝-9.1951×10^-4+5.4588×10^-6(695.772-x)+3.8220×10^-06(695.772-x)²

-1.1290×10^-12(695.772-x)³+1.4736×10^-11(695.772-x)⁴

y＝-9.1951×10^-4+5.4588×10^-6(695.772+x)+3.8220×10^-06(695.772+x)²

-1.1290×10^-12(695.772+x)³+1.4736×10^-11(695.772+x)⁴

其中，x∈[0，690.772]

本实用新型的效果如图18~23所示，图中为中间支承辊状态。

Claims (4)

1.一种用于矫直机的支承辊，其特征在于，支承辊辊体中段部的辊型是四次多项式曲线，所述四次多项式曲线方程为：

式中，

其中，

其中，

α_q0＝q₀+q₁+q₃

α_q1＝q₁m+q₂-q₃m+q₄

其中，

q₁＝g₈+g₉q₂

q₃＝g₆+g₇q₂

q₄＝g₄+g₅q₂

其中，

g₁₀＝m(L-2B)

其中，

p＝αF_L/W_b

M₁＝FB

其中，M₀由于忽略了矫直辊(1)其它部分而产生的附加弯矩，根据超静定梁分析方法求解；F是支承辊最大的支反力，由测试或根据结构特点利用力学平衡方程求解得到；G₁、E₁、G₂、E₂，分别是矫直辊和支承辊材料的剪切模量、弹性模量，单位是N/m2；R₁、R₂是矫直辊和支承辊的半径；L是上支承辊两轴承中心距离；B是支承辊轴承中心至同侧接触区边缘的距离；F_L是矫直机负载；W_b是钢板宽度；α是偏载系数，根据支承辊在矫直辊长度方向上的位置及承受的载荷大小来确定，为1.0~13.6；Δx是计算时支承辊长度方向划分的微单元的尺寸；x为沿水平轴向辊身长度的坐标。

2.如权利要求1所述的用于矫直机的支承辊，其特征在于：所述支承辊的端面与辊型沿直径方向的曲线采用圆角连接。

3.一种用于矫直机的支承辊，其特征在于，支承辊体中段部的辊型是二次多项式曲线，所述二次多项式曲线方程为：

式中，

其中，

其中，

α_q0＝q₀+q₁+q₃

α_q1＝q₁m+q₂-q₃m+q₄

其中，

q₁＝g₈+g₉q₂

q₃＝g₆+g₇q₂

q₄＝g₄+g₅q₂

其中，

g₁₀＝m(L-2B)

其中

p＝αF_L/W_b

M₁＝FB

其中，

M₀由于忽略了矫直辊(1)其它部分而产生的附加弯矩，根据超静定梁分析方法求解；

F是支承辊最大的支反力，由测试或根据结构特点利用力学平衡方程求解得到；

G₁、E₁、G₂、E₂，分别是矫直辊和支承辊材料的剪切模量、弹性模量，单位是N/m2；

R₁、R₂是矫直辊和支承辊的半径；

L是上支承辊两轴承中心距离；

B是支承辊轴承中心至同侧接触区边缘的距离；

F_L是矫直机负载；

W_b是钢板宽度；

α是偏载系数，根据支承辊在矫直辊长度方向上的位置及承受的载荷大小来确定，为1.0~13.6；

Δx是计算时支承辊长度方向划分的微单元的尺寸；

x为沿水平轴向辊身长度的坐标。

4.如权利要求3所述的用于矫直机的支承辊，其特征在于：所述支承辊的端面与辊型沿直径方向的曲线采用圆角连接。

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