CN102189109B - 修形配置精轧辊组及其修形配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种修形配置精轧辊组及其修形配置方法，属于冶金生产设备技术领域。该精轧辊组包括支承在机架后段的上、下支承辊和位于上、下支承辊之间的上、下工作辊，上、下工作辊的母线分别按

方程形成，上工作辊“+”，下工作辊取“-”。采用本发明后，后段机架处上、下工作辊的实际形状分别成为对应的凸辊和凹辊，其轧制间隙符合要求，由于考虑到支承辊的磨损，因此工作辊与对应支承辊的接触压力更加均匀，显著改善了辊间局部的受力集中状况，同时由于上工作辊的凸出有效补偿了其磨损，因此大大延长了工作辊的使用寿命。

Description

修形配置精轧辊组及其修形配置方法

技术领域

本发明涉及一种精轧辊的配置，尤其是一种修形配置精轧辊组及其修形配置方法，属于冶金生产设备技术领域。

背景技术

在热轧生产过程中，四辊轧机的上、下工作辊2、3和/或支承辊1、4(参见图1)受轧制力、温度及冷却条件的影响，存在较为明显的磨损不一致现象。例如，精轧后段机架的上工作辊2的磨损2’比下工作辊2磨损3’较为严重(参见图3)，而末段机架一般下支承辊4的磨损4’大于上支承辊1的磨损1’(参见图4)。由于轧辊磨损不一致，工作辊与支承辊之间的接触应力会发生变化，磨损大的中部接触应力会下降，边部接触应力会上升，导致轧辊局部受力集中，严重时会造成工作辊或支承辊表面剥落、掉肩等问题，缩短轧辊的使用寿命，造成经济损失。在传统的辊型设计和修整配置中，通常仅考虑到将工作辊恢复到原始辊型，而未顾及上、下工作辊的实际磨损差异以及支承辊使用后的磨损情况，因此，在轧制轧辊易剥落规格产品如花纹板时，每次修整配置后的使用寿命周期较短，通常当轧制量不超过1000吨时轧辊局部花纹就会出现剥落，导致花纹辊每天要异常换5-8次之多，影响生产效率。

检索发现：申请号为200710139417.6中国专利申请公开了一种花纹板轧制配辊方式及其花纹板轧制方法，但该方法并不适用解决精轧的上述问题。申请号为200510024680.1的另一中国专利申请公开了一种配合连续可变凸度轧机工作辊辊型曲线的支承辊，其实质是通过反对称曲线的工作辊和支承辊来改善CVC轧机支承辊的接触疲劳和局部磨损。然而该专利没有考虑轧辊磨损不均造成的影响，且仅可在工作辊为CVC的轧机上使用。

此外，专利号200810043041.3的中国专利申请公开了一种成套精轧工作辊辊型配置方法，该方法主要解决现有配辊方法无法满足供冷轧料中尾部大凸度要求的技术问题。其技术方案为：精轧工作辊为7架配置，精轧第一架F0用平辊、F1～F3用CVC辊、F4、F5用抛物线型凹辊，其特征是F6用CVC辊，F6辊型曲线三次曲线方程是：Ru0(x)＝A0+A1x+A2x²+A3x³。该发明通过建立F4和F5机架工作辊负辊型来提高末机架F6来料的凸度，从而提高带钢凸度。然而，该专利也未能兼顾支承辊和工作辊的磨损，且其曲线方程参数调控复杂，由于轧制花纹板时，花纹辊不能磨削CVC辊型，因此不适用于花纹钢板的轧制。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题或缺点，提出一种调控方便、可以补偿上下辊磨损不均的修形配置精轧辊组，同时涉及其修形配置方法，从而有效避免轧辊因局部受力集中出现剥落，延长其使用寿命。

为了达到以上目的，本发明的修形配置精轧辊组包括支承在机架后段的上、下支承辊和位于上、下支承辊之间的上、下工作辊，所述上、下工作辊的母线分别按以下方程修磨形成

$Y=(A\&PlusMinus;\frac{\mathrm{Mi}+N}{2})\sin \frac{\mathrm{\&pi;}}{L}X,(0<X<L)$

其中：A为原始辊形系数，通常根据成品带钢凸度要求确定；

上工作辊取“±”号中的“+”，下工作辊取“±”号中的“-”；

Mi为支承辊补偿值，可以根据对上、下支承辊最大磨损的实测平均值确定，或在统计磨损表中选取；

N为工作辊补偿值，可以根据对上、下工作辊最大磨损的实测平均值确定；

L为工作辊辊身长度。

本发明的精轧辊组修形配置方法为：将位于机架后段上、下支承辊之间的上、下工作辊更换后，按以下方程分别修磨上、下工作辊的母线

$Y=(A\&PlusMinus;\frac{\mathrm{Mi}+N}{2})\sin \frac{\mathrm{\&pi;}}{L}X,(0<X<L)$

其中：A为原始辊形系数(通常根据成品带钢凸度要求确定)；

上工作辊取“±”号中的“+”，下工作辊取“±”号中的“-”；

实测上、下支承辊最大磨损，以其平均值确定支承辊补偿值Mi，或在统计磨损表中选取；

实测工作辊补偿值，以其平均值确定工作辊补偿值N；

以工作辊辊身长度确定L。

研究表明，传统的辊型配置(参见图2)在支承辊和工作辊磨损后，轧辊辊身两端的接触压力不断加大，所形成的弯辊力使得接触压力峰值更大。实际操作中，由于板形控制的需要，轧辊发生磨损后，相应的弯辊力也不得不随之增加。这是导致支持辊辊身端部剥落、与支持辊辊端接触的工作辊辊面破坏的直接原因。采用本发明后，后段机架处上、下工作辊的实际形状分别成为打破常规的微凹配对、平辊与微凹配对、甚至微凸辊与微凹配对辊型，不仅其轧制间隙符合要求，而且由于考虑到支承辊的磨损，因此工作辊与对应支承辊的接触压力更加均匀，显著改善了辊间局部的受力集中状况，同时由于上工作辊的凸出有效补偿了其磨损，因此大大延长了工作辊的使用寿命。特别是在轧制花纹板时，易剥落轧辊的轧制量比原先增加5倍以上，由于轧辊剥落原因导致的异常换辊次数大大减少，效果非常明显。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为轧机上的轧辊配置示意图。

图2为传统辊型配置示意图。

图3为上下工作辊磨损示意图。

图4为上下支承辊磨损示意图。

图5为本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例用于轧制花纹钢板的轧机后段机架(4、5、6)精轧辊的修形配置突破了传统平辊或凹辊的理念，兼顾到上、下支承辊和工作辊磨损不均的情况。如图5所示，在将位于机架后段上、下支承辊1、4之间的上、下工作辊2、3更换下后，按以下方程分别修磨上、下工作辊的母线：

$Y=(A\&PlusMinus;\frac{\mathrm{Mi}+N}{2})\sin \frac{\mathrm{\&pi;}}{L}X,(0<X<L)$

原始辊形A根据满足工艺要求(成品带钢凸度要求)的原始工作辊确定，为-40μ。实测上、下支承辊最大磨损，求出平均值+50μ确定支承辊补偿值Mi；实测上、下工作辊最大磨损，求出平均值+40μ确定工作辊补偿值N；

工作辊辊身长度L为1650mm。

上工作辊的母线方程为

下工作辊的母线方程为

上述方程由于补偿值包括了支承辊和工作辊磨损两部分的因素，并考虑到上下工作辊磨损不均的情况，因此修形后的上、下工作辊分别如图5所示，成为完全不同于常规的配对凸辊2和凹辊3。

上述支承辊补偿值Mi也可以按根据统计规律总结出的以下统计磨损表中选择确定，将预定总轧制量15000吨分成5个阶段，每轧制3000吨为一个阶段，对应的支承辊统计磨损量可从表中选取，轧制时间越长，相应的磨损量就越大：

i	1	2	3	4	5
						Mi(mm)	0.01	0.013	0.02	0.027	0.04

之后，在磨床上对更换下的上下工作辊分别进行磨削修整即可。

实践证明，采用本实施例后，支持辊与工作辊的接触压力更加均匀，明显降低了辊间接触压力尖峰值，从而有利于支持辊的均匀磨损，延长了其使用寿命，如新修磨花纹辊的轧制量由原来的轧制1000吨左右开始剥落，增加至5000吨以上，最好水平能达到18000吨，效果非常明显。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种修形配置精轧辊组，包括支承在机架后段的上、下支承辊和位于上、下支承辊之间的上、下工作辊，所述上、下工作辊的母线分别按以下方程形成

$Y=(A\&PlusMinus;\frac{\mathrm{Mi}+N}{2})\sin \frac{\mathrm{\&pi;}}{L}X,(0<X<L)$

其中：A为原始辊形系数；

上工作辊取“±”号中的“+”，下工作辊取“±”号中的“-”；

Mi为支承辊补偿值；

N为工作辊补偿值；

L为工作辊辊身长度。

2.根据权利要求1所述的修形配置精轧辊组，其特征在于：所述原始辊形系数A根据成品带钢凸度要求确定；所述支承辊补偿值Mi根据对上、下支承辊最大磨损的实测平均值确定；所述工作辊补偿值N根据对上、下工作辊最大磨损的实测平均值确定。

3.根据权利要求1所述的修形配置精轧辊组，其特征在于：所述支承辊补偿值Mi在统计磨损表中选取；所述统计磨损表将预定总轧制量分成i个阶段，每一个阶段，对应列有相应的统计磨损量。

4.一种修形配置精轧辊组的配置方法，其特征在于：将位于机架后段上、下支承辊之间的上、下工作辊更换下后，按以下方程分别修磨上、下工作辊的母线

$Y=(A\&PlusMinus;\frac{\mathrm{Mi}+N}{2})\sin \frac{\mathrm{\&pi;}}{L}X,(0<X<L)$

其中：A为原始辊形系数；

上工作辊取“±”号中的“+”，下工作辊取“±”号中的“-”；

实测上、下支承辊最大磨损，以其平均值确定支承辊补偿值Mi；

实测工作辊补偿值，以其平均值确定工作辊补偿值N；

以工作辊辊身长度确定L。

5.根据权利要求4所述的修形配置精轧辊组的配置方法，其特征在于：所述原始辊形系数A根据成品带钢凸度要求确定；所述支承辊补偿值Mi根据对上、下支承辊最大磨损的实测平均值确定；所述工作辊补偿值N根据对上、下工作辊最大磨损的实测平均值确定。

6.一种修形配置精轧辊组的配置方法，其特征在于：将位于机架后段上、下支承辊之间的上、下工作辊更换下后，按以下方程分别修磨上、下工作辊的母线

$Y=(A\&PlusMinus;\frac{\mathrm{Mi}+N}{2})\sin \frac{\mathrm{\&pi;}}{L}X,(0<X<L)$

其中：A为原始辊形系数；

上工作辊取“±”号中的“+”，下工作辊取“±”号中的“-”；

支承辊补偿值Mi在统计磨损表中选取；所述统计磨损表将预定总轧制量分成i个阶段，每一个阶段，对应列有对应的统计磨损量；

实测工作辊补偿值，以其平均值确定工作辊补偿值N；

以工作辊辊身长度确定L。

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