CN114653755B - 冷轧机工作辊、辊型形成方法及ucm冷轧机 - Google Patents

冷轧机工作辊、辊型形成方法及ucm冷轧机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及冷轧板带轧制领域，具体涉及一种冷轧机工作辊、辊型形成方法及UCM冷轧机，工作辊的辊型呈轴对称设置，所述辊型的任意一侧包括：平辊段，第一端与所述辊型另一侧的平辊段的第一端连接；边降控制段，第一端与所述平辊段的第二端相切，所述边降控制段为圆弧，且其圆心朝向所述工作辊；防断带控制段，第一端与所述边降控制段的第二端相切，所述防断带控制段为圆弧，且其圆心背向所述工作辊，用于工作辊处于工作状态下与带钢边部接触；跑偏控制段，与所述防断带控制段的第二端连接。可减小带钢边部对应的轧辊倒角变化率，均匀化边部应力，有效防止断带问题，同时能够起到边降调控作用。

Description

冷轧机工作辊、辊型形成方法及UCM冷轧机
技术领域
本发明涉及冷轧板带轧制领域，具体涉及一种冷轧机工作辊、辊型形成方法及UCM冷轧机。
背景技术
冷轧无取向硅钢主要用于制作电动机、发电机、变压器等设备的定转子铁芯。硅钢边降指带钢在轧制过程中边部厚度减薄量，其作为硅钢产品质量的重要评价指标，直接影响电机叠片系数及整机性能。近年来随着终端用户对电机要求越来越高，这对冷轧硅钢的边降水平提出更高的要求。
轧机有载辊缝形状决定了带钢断面形状，而轧辊初始辊型作为影响轧机有载辊缝形状的一个重要因素，辊型优化成为提升硅钢边降控制能力的有效手段。例如辊型采用直线式倒角，但由于倒角段与平辊段过渡突兀，在连接位置存在应力集中点，易造成工作辊磨损加剧，降低工作辊的使用寿命，同时不利于工作辊服役后期板形控制。再如辊型采用圆弧式倒角，与平辊段平缓过渡，避免了应力集中问题，但由于距边部越近，倒角变化率越大，带钢边部出现不均匀变形，易造成断带。
现有技术中存在辊型为两段式圆弧的工作辊，第一段圆弧为边降控制段，第二段圆弧为跑偏控制段，虽然反圆弧设计使倒角变化平缓，但无法减小带钢边部应力。
发明内容
因此，本发明要解决工作辊无法减少带钢边部应力的技术问题，从而提供一种冷轧机工作辊、辊型形成方法及UCM冷轧机，所述技术方案如下：
一方面，本申请提供了一种冷轧机工作辊，所述工作辊的辊型呈轴对称设置，所述辊型的任意一侧包括：
平辊段，第一端与所述辊型另一侧的平辊段的第一端连接；
边降控制段，第一端与所述平辊段的第二端相切，所述边降控制段为圆弧，且其圆心朝向所述工作辊；
防断带控制段，第一端与所述边降控制段的第二端相切，所述防断带控制段为圆弧，且其圆心背向所述工作辊，用于所述工作辊处于工作状态下与带钢边部接触；跑偏控制段，与所述防断带控制段的第二端连接。
优选地，所述跑偏控制段为直线段，所述跑偏控制段与所述防断带控制段的第二端相切。
优选地，边降控制段的第二端距所述平辊段的第一径向深度为30μm～60μm，所述防断带控制段的第二端距所述平辊段的第二径向深度为50μm～80μm，所述第二径向深度与第一径向深度的差值为0μm～20μm；和/或
所述边降控制段的第二端距所述边降控制段的第一端的轧辊轴向距离为110mm～150mm，所述防断带控制段的第二端距所述防断带控制段的第一端的轧辊轴向距离为15mm～30mm。
另一方面，本申请提供了一种上述工作辊的辊型形成方法，以辊型的对称轴为Y轴、辊型的平辊段为X轴建立直角坐标系，所述方法包括：
获取带钢预设宽度、边降控制段的第一预设长度和第一径向深度、防断带控制段的第二预设长度和第二径向深度；其中，所述第一预设长度为边降控制段的第二端距边降控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第一径向深度为所述边降控制段的第二端距X轴的距离，所述第二预设长度为防断带控制段的第二端距防断带控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第二径向深度为所述防断带控制段的第二端距X轴的距离；
基于所述带钢预设宽度、第一预设长度和第二预设长度，计算所述防断带控制段的第三轴向深度、所述边降控制段的第二轴向深度和第一轴向深度；其中，所述第三轴向深度为防断带控制段的第二端距Y轴的距离，所述第二轴向深度为边降控制段的第二端距Y轴的距离，所述第一轴向深度为边降控制段的第一端距Y轴的距离；
基于所述第一预设长度、第一轴向深度、第二轴向深度、第三轴向深度、第一径向深度和第二径向深度，绘制所述辊型。
优选地，所述方法还包括：获取所述辊型的第三预设长度；
基于所述第三预设长度，计算所述跑偏控制段的第四轴向深度；其中，所述第四轴向深度为跑偏控制段的第二端距Y轴的距离；
基于所述防断带控制段的圆心坐标和第二端坐标，计算所述跑偏控制段的斜率；基于所述跑偏控制段的斜率和第四轴向深度，绘制所述辊型的跑偏控制段。
优选地，通过第一数学模型绘制所述边降控制段，第一数学模型为：
其中，所述x1表示所述第一轴向深度，所述x2表示所述第二轴向深度，所述L1表示所述第一预设长度；和/或
通过第二数学模型绘制所述防断带控制段，所述第二数学模型为：
式中，m2、n2分别表示所述防断带控制段圆心的横坐标和纵坐标，m1、n1分别表示所述边降控制段圆心的横坐标和纵坐标，所述x2表示所述第二轴向深度，y2表示所述第一径向深度，x3表示所述第三轴向深度，y3表示所述第二径向深度。
优选地，通过第三数学模型绘制所述防断带控制段，第三数学模型为：
式中，x3、y3分别表示所述第三轴向深度和第二径向深度，x4表示所述第四轴向深度，m2、n2分别表示防断带控制段圆心的横坐标和纵坐标。
另一方面，本申请提供了一种上述工作辊的辊型形成装置，以辊型的对称轴为Y轴、辊型的平辊段为X轴建立直角坐标系，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取带钢预设宽度、边降控制段的第一预设长度和第一径向深度、防断带控制段的第二预设长度和第二径向深度；其中，所述第一预设长度为边降控制段的第二端距边降控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第一径向深度为所述边降控制段的第二端距X轴的距离，所述第二预设长度为防断带控制段的第二端距防断带控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第二径向深度为所述防断带控制段的第二端距X轴的距离；
第一计算模块，用于基于所述带钢预设宽度、第一预设长度和第二预设长度，计算所述防断带控制段的第三轴向深度、所述边降控制段的第二轴向深度和第一轴向深度；其中，所述第三轴向深度为防断带控制段的第二端距Y轴的距离，所述第二轴向深度为边降控制段的第二端距Y轴的距离，所述第一轴向深度为边降控制段的第一端距Y轴的距离；
第一绘制模块，用于基于所述第一预设长度、第一轴向深度、第二轴向深度、第三轴向深度、第一径向深度和第二径向深度，绘制所述辊型。
优选地，所述装置还包括：第二获取模块，用于获取所述辊型的第三预设长度；
第二计算模块，用于基于所述第三预设长度，计算跑偏控制段的第四轴向深度；其中，所述第四轴向深度为跑偏控制段的第二端距Y轴的距离；
第三计算模块，用于基于所述防断带控制段的圆心坐标和第二端坐标，计算所述跑偏控制段的斜率；
第二绘制模块，用于基于所述跑偏控制段的斜率和第四轴向深度，绘制所述辊型的跑偏控制段。
再一方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行所述计算机指令，从而执行上述的辊型形成方法。
又一方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机设备执行上述的辊型形成方法。
还一方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机设备上运行时，用于实现上述的辊型形成方法。
还一方面，本申请提供了一种UCM冷轧机，包括上述的冷轧机工作辊。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的冷轧机工作辊，通过工作辊边部倒角的设计减小带钢边部减薄量，提高轧机边降控制水平；防断带控制段采用反圆弧设计，可减小带钢边部对应的轧辊倒角变化率，均匀化边部应力，有效防止断带问题，同时能够起到边降调控作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中工作辊辊型的结构示意图；
图2为本发明实施例1冷轧机工作辊的辊型结构示意图；
图3为本发明实施例2辊型形成方法的流程图；
图4为图2中边降控制段的分析图；
图5为图2中防断带控制段的分析图；
图6为图2中跑偏控制段的分析图；
图7为本发明实施例3辊型形成装置的结构框图；
图8为本发明实施例3辊型形成装置的又一结构框图；
图9为本发明实施例4计算机设备的原理框图；
图10为单圆弧辊型的全貌示意图；
图11为实施例1中冷轧机辊型的全貌示意图；
图12为实施例1中冷轧机辊型与单圆弧辊型对比示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示，其为现有技术中公开的一种两段式圆弧的工作辊，在工作辊101的辊型中，第一线段102对应的辊型为平辊段，第二线段103对应的辊型为圆弧边缘降控制段，第三线段104对应的辊型为圆弧补偿段。平辊段和圆弧边缘降控制段属于工作段，用于改善带钢边降，圆弧补偿段用于减少带钢跑偏而产生的断带风险。圆弧边缘降控制段为圆弧状，圆弧补偿段为反圆弧状，虽然反圆弧设计能够使倒角变化平缓，但因圆弧补偿段不与带钢边部直接接触，无法达到减少带钢边部应力的目的。
实施例1
本实施例提供了一种冷轧机工作辊，工作辊可安装在冷轧机上对带钢进行轧辊处理。如图2所示，其示出了工作辊的辊型结构，工作辊的辊型以其轧辊轴向201的中心线为对称轴对称设置，辊型的任意一侧均包括平辊段203、边降控制段204、防断带控制段205和跑偏控制段206。平辊段203的第一端与辊型另一侧的平辊段的第一端连接，边降控制段204的第一端与平辊段203的第二端相切，边降控制段204为圆弧状，且其圆心朝向工作辊(如图5所示)，即平辊段203的第二端与边降控制段204的第一端连接，平辊段203相切于边降控制段204的第一端(也即平辊段203的第二端)。边降控制段204的第一端为边降控制段起始点，边降控制段204的第二端为边降控制段的终止点，其终止点为评价带钢近边部形状的特征点，其决定了带钢成品切边后的边降水平，边降控制段204的第二端距平辊段203的第一径向深度可为30μm～60μm，即边降控制段204的第二端与边降控制段204的第一端沿轧辊径向202的长度可为30μm～60μm。边降控制段204的第二端距边降控制段204的第一端的轧辊轴向距离可为110mm～150mm，即边降控制段204的第二端距边降控制段204的第一端沿轧辊轴向201的长度可以为110mm～150mm。
防断带控制段205为圆弧状，其圆心背向工作辊。防断带控制段205的第一端与边降控制段204的第二端连接，且防断带控制段205与边降控制段204相切于防断带控制段205的第一端(也即边降控制段204的第二端)。冷轧机工作时工作辊被挤压，防断带控制段205直接与带钢边部接触。防断带控制段205采用反圆弧(即防断带控制段205的圆心背向工作辊)设计，可减小带钢边部对应的轧辊倒角变化率，均匀化边部应力，有效防止断带风险。防断带控制段205的第二端为防断带控制位置点，其决定轧硬卷的边降水平及防断带控制段的辊型变化率，防断带控制段205的第二端距平辊段203的第二径向深度可为50μm～80μm，即防断带控制段205的第二端与边降控制段204的第一端沿轧辊径向202的长度可为50μm～80μm。为保证防断带控制段205的平缓程度，第二径向深度与第一径向深度的差值可为0μm～20μm。防断带控制段205的第二端距防断带控制段205的第一端的轧辊轴向距离为15mm～30mm，即防断带控制段205的第二端距防断带控制段205的第一端沿轧辊轴向201的长度为15mm～30mm。
跑偏控制段206与防断带控制段205的第二端连接，冷轧机在工作时挤压工作辊，带钢边部直接与防断带控制段205直接接触，跑偏控制段206不会与带钢边部直接接触。
综上所述，本实施例提供的冷轧机工作辊，可通过工作辊边部倒角的设计减小带钢边部减薄量，提高轧机边降控制水平；防断带控制段采用反圆弧设计，可减小带钢边部对应的轧辊倒角变化率，均匀化边部应力，有效防止断带风险，同时能够起到边降调控作用。
在一个或多个实施例中，如图2所示，跑偏控制段206为直线段，跑偏控制段206的第一端与防断带控制段205的第二端连接，跑偏控制段206与防断带控制段205相切与防断带控制段205第二端(也即跑偏控制段206的第一端)。跑偏控制段206的第二端为工作辊边部辊型特征点，其决定了冷轧机的轧辊磨削量。跑偏控制段206采用直线设计，平缓过渡可保证带钢跑偏后，倒角变化率不会急剧增加，减缓边部拉紧。
实施例2
本实施例提供了一种辊型形成方法，图3是说明根据本发明某些实施例，形成实施例1中所述的冷轧机工作辊的辊型的流程图。虽然下文描述的过程包括以特定的顺序出现的多个操作，但是应该清楚地了解到，这些过程也可以包括更多或者更少的操作，这些操作可以顺序执行或者并行执行(例如使用并行处理器或者多线程环境)。
将辊型的对称轴作为Y轴、辊型的平辊段作为X轴建立直角坐标系，如图2和图3所述，所述辊型形成方法包括如下步骤(S101～S103)：
S101、获取带钢预设宽度、边降控制段的第一预设长度和第一径向深度、防断带控制段的第二预设长度和第二径向深度。
如图2所示，第一预设长度207为边降控制段204的第二端距边降控制段204的第一端沿轧辊轴向201方向的距离，第二预设长度208为防断带控制段205的第二端距防断带控制段205的第一端沿轧辊轴向201方向的距离。第一预设长度207的取值可为110mm～150mm，第一预设长度207取值过小实现不了边降控制效果，第一预设长度207取值过大会造成辊型起始点(即边降控制段204的第一端)过于接近带钢中部，而由于带钢中部区域横向流动补偿能力较弱，易发生板形问题。第二预设长度208对应带钢边部陡降区，其取值可为15mm～30mm。
第一径向深度为边降控制段204的第二端距X轴的距离，第二径向深度为防断带控制段205的第二端距X轴的距离。第一预设长度207、第二预设长度208、第一径向深度和第二径向深度可根据现场边降控制需求给出，带钢预设宽度为待轧辊带钢的宽度。
S102、基于带钢预设宽度、第一预设长度和第二预设长度，计算防断带控制段的第三轴向深度、边降控制段的第二轴向深度和第一轴向深度。
第三轴向深度为防断带控制段205的第二端距Y轴的距离，第二轴向深度为边降控制段204的第二端距Y轴的距离，第一轴向深度为边降控制段204的第一端距Y轴的距离(也即是平辊段203的第二端距Y轴的距离)。如图2所示，点A(x1，0)为边降控制段204的第一端，点B(x2，y2)为边降控制段204的第二端，点C(x3，y3)为防断带控制段205的第二端。其中，第一轴向深度的数值为x1，第二轴向深度的数值为x2，第三轴向深度的数值为x3，第一径向深度为y2，第二径向深度为y3。第一轴向深度、第二轴向深度和第三轴向深度可为：
式中，N为带钢预设宽度，L1为第一预设长度，L2为第二预设长度。需要说明的是，由于UCM冷轧机不具备工作辊窜辊功能，同一套辊型无法覆盖所有生产宽度。由于带钢宽度种类繁多且差异性较大，同宽轧制会造成换辊频繁，影响磨辊频率及换辊频次。为此需要根据带钢各宽度占比，在保证一定宽度范围内产量较高且难以控制边降的基础上，对轧制宽度进行整合分组。可将所有宽度划分为M个宽度区间，一般要求M≤5，M值太大会造成辊型种类复杂且影响轧辊使用周转。可在宽度区间内，寻找生产比例最高的带钢宽度作为带钢预设宽度。
S103、基于第一预设长度、第一轴向深度、第二轴向深度、第三轴向深度、第一径向深度和第二径向深度，绘制辊型。
实施例1所提供的冷轧机工作辊的辊型两侧呈轴对称设置，任意一侧均包括平辊段203、边降控制段204、防断带控制段205和跑偏控制段206。如图2所示，平辊段203的第二端与边降控制段204的第一端连接，可根据第一轴向深度绘制出平辊段203，根据第一轴向深度、第一预设长度、第一径向深度绘制出边降控制段204。边降控制段204的第二端与防断带控制段205的第一端相切，可根据第一轴向深度、第二轴向深度、第三轴向深度、第一径向深度和第二径向深度绘制出防断带控制段205。跑偏控制段206与防断带控制段205的第二端连接，跑偏控制段206可为直线段，也可为曲线段，本领域技术人员可根据实际情况进行合理选择，在此不作限定。
如图2和图4所示，平辊段203与边降控制段204相切，则直线O1A垂直于A点，由此可得：
可确定边降控制段204的半径圆心O1坐标为/>可通过第一数学模型在直角坐标系中绘制边降控制段204，第一数学模型为：
式中，x1表示第一轴向深度，x2表示第二轴向深度，L1表示第一预设长度，y2表示第一径向深度。
如图2和图5所示，边降控制段204与防断带控制段205相切于B点，则直线O1B与直线O2B重合，即直线O1B与直线O2B的斜率相等，由此可得：
(m2-x2)2+(n2-y2)2＝(m2-x3)2+(n2-y3)2
结合上式可求得，通过第二数学模型在直角坐标系中绘制防断带控制段205，第二数学模型为：
式中，m2、n2分别表示防断带控制段圆心的横坐标和纵坐标，m1、n1分别表示边降控制段圆心的横坐标和纵坐标，x2表示第二轴向深度，y2表示第一径向深度，x3表示第三轴向深度，y3表示第二径向深度。
在一个或多个实施例中，如图2所示，跑偏控制段206为直线段，跑偏控制段206的第一端与防断带控制段205的第二端相切，即跑偏控制段206与防断带控制段205相切于C点，点D(x3，y3)为跑偏控制段206的第二端。绘制防断带控制段206，可包括如下步骤(S201～S204)：
S201、获取辊型的第三预设长度。
如图2所示，第三预设长度为辊型沿轧辊轴向201的总长度。辊型的第三预设长度根据实际情况给出，在此不作限定。
S202、基于第三预设长度，计算跑偏控制段的第四轴向深度。
第四轴向深度为跑偏控制段206的第二端距Y轴的距离，跑偏控制段206的第二端为工作辊边部辊型特征点，其决定了轧辊磨削量。跑偏控制段206的第二端与跑偏控制段206的第一端沿轧辊轴向201的距离为跑偏控制段206的第四预设长度，其可由第三预设长度及带钢预设宽度计算得到。
S203、基于防断带控制段的圆心坐标和第二端坐标，计算跑偏控制段的斜率。
如图2和图6所示，由于跑偏控制段206与防断带控制段205相切于点C，由此可知：
因此，跑偏控制段206的斜率：
S204、基于跑偏控制段斜率和第四轴向深度，绘制辊型的跑偏控制段。
可通过第三数学模型绘制防断带控制段206，第三数学模型为：
式中，x3、y3分别表示第三轴向深度和第二径向深度，x4表示第四轴向深度，m2、n2分别表示防断带控制段205圆心的横坐标和纵坐标。
由上式可计算得到工作辊边部辊型深度：
式中，LWR表示工作辊辊型的第三预设长度。工作辊边部辊型深度影响轧辊最大磨削量，可通过调节A(x1，0)、B(x2，y2)、C(x3，y3)三个位置点参数控制工作辊边部辊型深度，实现减少轧辊磨削消耗的目的。
设定带钢预设宽度、边降控制段的第一预设长度和第一径向深度、防断带控制段的第二预设长度、第二径向深度和辊型的第三预设长度，输出辊型的可视化图像，且可根据现场使用情况及轧硬卷边降水平需求调整辊型参数大小，灵活性高。
实施例3
本实施例提供了一种辊型形成装置，用于绘制实施例1所提供的冷轧机工作辊，该装置可以为计算机设备，也可以设置在计算机设备中。以辊型的对称轴为Y轴、辊型的平辊段为X轴建立直角坐标系，如图7所示，该装置包括：第一获取模块301、第一计算模块302和第一绘制模块303。
第一获取模块301，用于获取带钢预设宽度、边降控制段的第一预设长度和第一径向深度、防断带控制段的第二预设长度和第二径向深度；其中，所述第一预设长度为边降控制段的第二端距边降控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第一径向深度为所述边降控制段的第二端距X轴的距离，第二预设长度为防断带控制段的第二端距防断带控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第二径向深度为所述防断带控制段的第二端距X轴的距离；详细内容请参见实施例2中的相关描述，此处不再赘述。
第一计算模块302，用于基于所述带钢预设宽度、第一预设长度和第二预设长度，计算所述防断带控制段的第三轴向深度、所述边降控制段的第二轴向深度和第一轴向深度；其中，所述第三轴向深度为防断带控制段的第二端距Y轴的距离，所述第二轴向深度为边降控制段的第二端距Y轴的距离，所述第一轴向深度为边降控制段的第一端距Y轴的距离；详细内容请参见实施例2中的相关描述，此处不再赘述。
第一绘制模块303，用于基于所述第一预设长度、第一轴向深度、第二轴向深度、第三轴向深度、第一径向深度和第二径向深度，绘制所述辊型。详细内容请参见实施例2中的相关描述，此处不再赘述。
在一个或多个实施例中，如图8所示，该装置还包括第二获取模块304、第二计算模块305、第三计算模块306和第二绘制模块307。
第二获取模块304，用于获取所述辊型的第三预设长度；详细内容请参见实施例2中的相关描述，此处不再赘述。
第二计算模块305，用于基于所述第三预设长度，计算所述跑偏控制段的第四轴向深度；其中，所述第四轴向深度为跑偏控制段的第二端距Y轴的距离；详细内容请参见实施例2中的相关描述，此处不再赘述。
第三计算模块306，用于基于所述防断带控制段的圆心坐标和第二端坐标，计算所述跑偏控制段的斜率；详细内容请参见实施例2中的相关描述，此处不再赘述。
第二绘制模块307，用于基于所述跑偏控制段的斜率和第四轴向深度，绘制所述辊型的跑偏控制段。详细内容请参见实施例2中的相关描述，此处不再赘述。
本实施例辊型形成装置的效果可参见实施例2中的相关描述，在此不做赘述。
实施例4
本实施例提供了一种计算机设备，如图9所示，该计算机设备包括处理器401和存储器402，其中处理器401和存储器402可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
处理器401可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器401还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、嵌入式神经网络处理器(Neural-network ProcessingUnit，NPU)或者其他专用的深度学习协处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器402作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的辊型形成方法对应的程序指令/模块(如上述实施例中的第一获取模块401、第一计算模块402和第一绘制模块403；第二获取模块304、第二计算模块305、第三计算模块306和第二绘制模块307)。处理器401通过运行存储在存储器402中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的辊型形成方法。
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器401所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器401。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的辊型形成方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机设备上运行时，实现实施例2中的辊型形成方法。
本实施例还提供了一种UCM冷轧机，包括实施例1所提供的冷轧机工作辊，工作辊安装在UCM冷轧机上，用于对带钢进行轧辊处理。
工作辊辊型的第三预设长度为1420mm，带钢预设宽度为1230mm，将实施例1所提供的冷轧机工作辊与辊型为单圆弧倒角的工作辊进行对比，如图10和图11所示，现有技术的辊型起始位置距离带钢边部130mm，带钢边部对应辊型深度为50μm，工作辊边部辊型深度为140μm；实施例1提供的冷轧机工作辊相比于现有技术，带钢边部辊型深度由50μm提升至60μm，进一步提升了轧机边降控制水平；工作辊边部辊型深度由140μm减小至90μm，降低了轧辊磨削损耗。另外，通过增加辊型插入深度控制辊型各段曲线变化率不高于单圆弧辊型。
表1
如表1所示，比较不同辊型在两个圆弧区域内辊型变化率情况，第一段圆弧区域，实施例1的辊型倒角变化率为0.333，与单圆弧辊型的变化率基本一致；第二段圆弧区域，即带钢边部区域，实施例1的辊型倒角变化率为0.5，低于单圆弧辊型的变化率，极大降低了断带风险，从理论上论证了防断带辊型设计的合理性。
根据实际情况，得出实施例1冷轧机工作辊的辊型参数：带钢预设宽度为1230mm，第一预设长度为150mm，第二预设长度为20mm，第一径向深度为50μm，第二径向深度为60μm，第三预设长度为1420mm。将各辊型参数输入至计算机系统中，可得出辊型曲线(如图12所示)。将辊型曲线提供给磨辊间，完成工作辊的磨削。将工作辊投入于1420酸连轧机组S1、S2机架组织调试，在前期完成大约1.5万吨调试量后，硅钢边降控制效果取得显著提高，且生产过程稳定，无断带发生。选取辊型调试前后阶段无取向硅钢边降水平进行对比，冷轧凸度C25≤7μm比例由52％提升至68％，C25均值由7.1μm减小至6.5μm；横向同板差小于或等于7μm比例由22％提升至45％以上，横向同板差均值由8.3μm减小至7.3μm。横向同板差是带钢横断面的厚度差，边降是带钢边部的厚度减薄量，边降减小会改善横向同板差。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种冷轧机工作辊，其特征在于，所述工作辊的辊型呈轴对称设置，所述辊型的任意一侧包括：
平辊段，第一端与所述辊型另一侧的平辊段的第一端连接；
边降控制段，第一端与所述平辊段的第二端相切，所述边降控制段为圆弧，且其圆心朝向所述工作辊；
防断带控制段，第一端与所述边降控制段的第二端相切，所述防断带控制段为圆弧，且其圆心背向所述工作辊，用于所述工作辊处于工作状态下与带钢边部接触；
跑偏控制段，与所述防断带控制段的第二端连接；
以辊型的对称轴为Y轴、所述辊型的平辊段为X轴建立直角坐标系；
通过第二数学模型绘制所述防断带控制段，所述第二数学模型为：
式中，、/>分别表示所述防断带控制段圆心的横坐标和纵坐标，/>、/>分别表示所述边降控制段圆心的横坐标和纵坐标，所述/>表示第二轴向深度，/>表示第一径向深度，表示第三轴向深度，/>表示第二径向深度；
其中，所述第二轴向深度为所述边降控制段的第二端距Y轴的距离、所述第一径向深度为所述边降控制段的第二端距X轴的距离、所述第三轴向深度为所述防断带控制段的第二端距Y轴的距离、所述第二径向深度为所述防断带控制段的第二端距X轴的距离。
2.如权利要求1所述的工作辊，其特征在于，所述跑偏控制段为直线段，所述跑偏控制段与所述防断带控制段的第二端相切。
3.如权利要求1所述的工作辊，其特征在于，所述边降控制段的第二端距所述平辊段的第一径向深度为30～60/>，所述防断带控制段的第二端距所述平辊段的第二径向深度为50/>～80/>，所述第二径向深度与第一径向深度的差值为0/>～20/>；和/或
所述边降控制段的第二端距所述边降控制段的第一端的轧辊轴向距离为110mm～150mm，所述防断带控制段的第二端距所述防断带控制段的第一端的轧辊轴向距离为15mm～30mm。
4.一种权利要求1-3任一所述工作辊的辊型形成方法，以辊型的对称轴为Y轴、所述辊型的平辊段为X轴建立直角坐标系，其特征在于，所述方法包括：
获取带钢预设宽度、边降控制段的第一预设长度和第一径向深度、防断带控制段的第二预设长度和第二径向深度；其中，所述第一预设长度为边降控制段的第二端距边降控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第一径向深度为所述边降控制段的第二端距X轴的距离，所述第二预设长度为防断带控制段的第二端距防断带控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第二径向深度为所述防断带控制段的第二端距X轴的距离；
基于所述带钢预设宽度、第一预设长度和第二预设长度，计算所述防断带控制段的第三轴向深度、所述边降控制段的第二轴向深度和第一轴向深度；其中，所述第三轴向深度为防断带控制段的第二端距Y轴的距离，所述第二轴向深度为边降控制段的第二端距Y轴的距离，所述第一轴向深度为边降控制段的第一端距Y轴的距离；
基于所述第一预设长度、第一轴向深度、第二轴向深度、第三轴向深度、第一径向深度和第二径向深度，绘制所述辊型；
通过第二数学模型绘制所述防断带控制段，所述第二数学模型为：
式中，、/>分别表示所述防断带控制段圆心的横坐标和纵坐标，/>、/>分别表示所述边降控制段圆心的横坐标和纵坐标，所述/>表示所述第二轴向深度，/>表示所述第一径向深度，/>表示所述第三轴向深度，/>表示所述第二径向深度。
5.如权利要求4所述的辊型形成方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述辊型的第三预设长度；
基于所述第三预设长度，计算所述跑偏控制段的第四轴向深度；其中，所述第四轴向深度为跑偏控制段的第二端距Y轴的距离；
基于所述防断带控制段的圆心坐标和第二端坐标，计算所述跑偏控制段的斜率；
基于所述跑偏控制段的斜率和第四轴向深度，绘制所述辊型的跑偏控制段。
6.如权利要求5所述的辊型形成方法，其特征在于，通过第一数学模型绘制所述边降控制段，所述第一数学模型为：
其中，所述表示所述第一轴向深度，所述/>表示所述第二轴向深度，所述/>表示所述第一预设长度，/>表示所述第一径向深度。
7.如权利要求6所述的辊型形成方法，其特征在于，通过第三数学模型绘制所述防断带控制段，所述第三数学模型为：
式中，、/>分别表示第三轴向深度和第二径向深度，/>表示所述第四轴向深度，/>、分别表示所述防断带控制段圆心的横坐标和纵坐标。
8.一种权利要求1-3任一所述工作辊的辊型形成装置，以辊型的对称轴为Y轴、所述辊型的平辊段为X轴建立直角坐标系，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取带钢预设宽度、边降控制段的第一预设长度和第一径向深度、防断带控制段的第二预设长度和第二径向深度；其中，所述第一预设长度为边降控制段的第二端距边降控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第一径向深度为所述边降控制段的第二端距X轴的距离，所述第二预设长度为防断带控制段的第二端距防断带控制段的第一端的轧辊轴向距离，所述第二径向深度为所述防断带控制段的第二端距X轴的距离；
第一计算模块，用于基于所述带钢预设宽度、第一预设长度和第二预设长度，计算所述防断带控制段的第三轴向深度、所述边降控制段的第二轴向深度和第一轴向深度；其中，所述第三轴向深度为防断带控制段的第二端距Y轴的距离，所述第二轴向深度为边降控制段的第二端距Y轴的距离，所述第一轴向深度为边降控制段的第一端距Y轴的距离；
第一绘制模块，用于基于所述第一预设长度、第一轴向深度、第二轴向深度、第三轴向深度、第一径向深度和第二径向深度，绘制所述辊型；
通过第二数学模型绘制所述防断带控制段，所述第二数学模型为：
式中，、/>分别表示所述防断带控制段圆心的横坐标和纵坐标，/>、/>分别表示所述边降控制段圆心的横坐标和纵坐标，所述/>表示所述第二轴向深度，/>表示所述第一径向深度，/>表示所述第三轴向深度，/>表示所述第二径向深度。
9.如权利要求8所述的辊型形成装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二获取模块，用于获取所述辊型的第三预设长度；
第二计算模块，用于基于所述第三预设长度，计算所述跑偏控制段的第四轴向深度；其中，所述第四轴向深度为跑偏控制段的第二端距Y轴的距离；
第三计算模块，用于基于所述防断带控制段的圆心坐标和第二端坐标，计算所述跑偏控制段的斜率；
第二绘制模块，用于基于所述跑偏控制段的斜率和第四轴向深度，绘制所述辊型的跑偏控制段。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求4-7中任一项所述的辊型形成方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求4-7中任一项所述的辊型形成方法。
12.一种UCM冷轧机，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述的冷轧机工作辊。
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