CN114700368B - 一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法 - Google Patents
一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114700368B CN114700368B CN202210239086.8A CN202210239086A CN114700368B CN 114700368 B CN114700368 B CN 114700368B CN 202210239086 A CN202210239086 A CN 202210239086A CN 114700368 B CN114700368 B CN 114700368B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- curve
- roll
- local high
- edge
- high point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims abstract description 56
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims abstract description 56
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 26
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000013000 roll bending Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/021—Rolls for sheets or strips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/30—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
本发明公开了一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法。工作辊辊形包括工作辊中部区域、局部高点消除区域和工作辊边部区域。设计方法包括:基于预设的最大直径辊形高度设计中部区域的二次曲线;由局部高点的位置和大小给出局部高点消除区域的范围和修正高度;由局部高点消除区域曲线在工作辊辊身端部的特征值设计工作辊边部区域的二次曲线,结合曲线连续和平滑连接条件,得到全辊身的辊形曲线。设计方法采用分段函数的方式设计工作辊辊形,通过降低工作辊对板带局部高点位置处的压下量,达到减小轧辊不均匀磨损、消除板带局部高点的目的,对工作辊边部曲线进行倒角处理,减小倒角弧线的变化率,避免因曲线剧烈变化引起的辊形磨削精度降低。
Description
技术领域
本发明涉及冶金机械、自动化及轧制技术领域,特别是指一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法。
背景技术
随着下游工序和用户对产品质量要求越来越高,热轧板带的板形质量及其控制方法越来越得到关注。一般而言,热轧板形的控制内容包括断面轮廓和平坦度等,其中热轧断面轮廓的平滑与否往往决定了下游工序的断面轮廓质量。对于某些特殊品种,如硅钢,断面轮廓不好会直接影响整体叠片效果,最终影响产品的电磁性能。另外,若热轧板廓控制较差还可能在下游工序轧制时引发复杂浪形,进而影响轧制稳定性。
断面轮廓平滑与否的判定依据是是否存在较大的局部高点。一般而言,在批量同宽轧制时,局部高点会在靠近板带边部位置产生,且在轧制中后期越来越突出,此时操作人员为保证断面轮廓良好,不得不干预窜辊或弯辊,导致凸度或平坦度指标下降。
为了消除局部高点,常规的做法是制定合理的周期往复窜辊策略,通过均匀化轧辊磨损来达到减缓局部高点的目的。但当遇到窜辊设备故障或上游机架采用CVC轧机的情况时,无法实施周期往复窜辊策略,此时仅靠有限架轧机往复周期窜辊难以起到应有效果,板带断面轮廓会随着轧制块数的增加逐渐恶化。
发明内容
本发明提供了一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法,热轧板形轧制具有以下问题,存在局部高点,导致断面轮廓平滑性不好。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供如下方案:
一方面,本发明实施例提供一种消除板带局部高点的工作辊辊形,其所述工作辊辊形包括工作辊中部区域、局部高点消除区域和工作辊边部区域,所述工作辊中部区域覆盖板带中部范围,局部高点消除区域覆盖板带局部高点发生位置,工作辊边部区域为弧线倒角。
优选地,所述工作辊辊形关于工作辊辊身中心线对称。
优选地,所述工作辊中部区域、所述局部高点消除区域和所述工作辊边部区域的辊形曲线均为二次曲线,且各区域的曲线平滑连接。
优选地,所述工作辊辊形的纵坐标函数为:
其中,l为工作辊辊身长度的一半;x为以工作辊中点为原点的工作辊横向坐标;x1为工作辊中部区域与局部高点消除区域的交点;k为工作辊中部区域的二次曲线的系数,数值上等于二次曲线在全辊身范围内的最大直径辊形高度;a1、b1、c1为局部高点消除区域的二次曲线系数;a2、b2、c2为工作辊边部区域的二次曲线系数;x3为局部高点消除区域与工作辊边部区域的交点,也是局部高点消除区域的二次曲线的极值点。
优选地,工作辊中部区域与局部高点消除区域的交点的横坐标也是对板带局部高点进行有效修正的起始点,可根据局部高点发生位置来确定;
工作辊中部区域的二次曲线的系数可根据板带二次凸度和平坦度控制需要来制定。
另一方面,本发明实施例提供一种消除板带局部高点的工作辊辊形设计方法,所述设计方法用于设计所述的工作辊辊形,设计方法包括:
设计工作辊中部区域的二次曲线;
设计局部高点消除区域的二次曲线;
设计工作辊边部区域的二次曲线。
优选地,在设计工作辊中部区域的二次曲线过程中,预设的工作辊最大直径辊形高度为k,工作辊中部区域的二次曲线的方程表达式如下:
其中,ycenter为工作辊中部区域对应的辊形纵坐标;l为工作辊辊身长度的一半,单位mm;x为以工作辊中点为原点的工作辊横向坐标,单位mm;k为二次曲线的系数,数值上等于二次曲线在全辊身范围内的最大直径辊形高度。
优选地,在设计局部高点消除区域的二次曲线过程中,基于板带局部高点发生位置和大小,设计局部高点消除区域的二次曲线,表达式为:
其中,ycorrect为局部高点消除区域的工作辊辊形纵坐标;x1为工作辊中部区域与局部高点消除区域的交点的横坐标;a1、b1、c1为局部高点消除区域的二次曲线的系数,根据曲线连续性和平滑要求,满足如下条件:
1)所述曲线ycorrect与曲线ycenter有公共交点P(x1,y1);
2)所述曲线ycorrect与曲线ycenter在交点P的导数相等;
3)所述曲线ycenter在x2处的纵坐标值ycenter(x2)与曲线ycorrect在x2处的纵坐标值y2之差等于h1。
对应的方程组为:
其中,x2为板带边部对应的横坐标;h1为板带边部位置的辊形修正高度。
优选地,在设计工作辊边部区域的二次曲线过程中,所述工作辊边部区域的二次曲线表达式如下:
其中,yedge为工作辊边部辊形纵坐标,a2、b2、c2为工作辊边部区域的二次曲线的系数;
设局部高点消除区域的二次曲线ycorrect在极值点x3处对应的纵坐标值为y3,将ycorrect延伸至辊端l处对应的纵坐标值为yl,判断y3和yl的差值来确定工作辊边部区域的二次曲线系数;当h2=y3-yl≤0.005mm时,工作辊边部区域[x3,l]的二次曲线系数与局部高点消除区域的二次曲线系数相同,即a2=a1,b2=b1,c2=c1;反之,则由下列条件求解工作辊边部区域的二次曲线系数:
1)所述曲线yedge与曲线ycorrect有公共交点Q(x3,y3);
2)所述曲线yedge与曲线ycorrect在交点Q的导数相等;
3)所述曲线yedge在x=x3处的纵坐标值y3与x=l处的纵坐标值yl之差等于h2=0.005mm。
对应的方程组为:
优选地,板带边部位置的辊形修正高度根据局部高点的大小来确定。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果:
上述方案中,消除板带局部高点的工作辊辊形具有工作辊中部区域、局部高点消除区域和工作辊边部区域,通过工作辊辊形,可显著改善板带局部高点,对断面轮廓的改善效果好;对工作辊边部进行倒角处理,减小倒角弧线的变化率,避免因曲线剧烈变化引起的辊形磨削精度降低;
消除板带局部高点的工作辊辊形设计方法通过设计工作辊辊形,可显著改善板带局部高点;设计方法通过调整参数控制局部高点消除区域的工作辊辊形值大小以改变对应位置的压下量,减少了轧辊不均匀磨损,消除局部高点;辊形设计完成后可以离散点的方式在磨床上进行磨削,在轧机上实现起来可行性强、成本低。
附图说明
图1为本发明的消除板带局部高点的工作辊辊形的几何分段示意图;
图2为本发明的消除板带局部高点的工作辊辊形设计方法的流程图;
图3a为本发明的实施例三中使用现有的工作辊辊形时的40块带钢的断面轮廓;
图3b为本发明的实施例三中使用现有的工作辊辊形时的40块带钢的断面轮廓;
图4a为本发明的实施例三中使用本发明的工作辊形时的第15块带钢的断面轮廓;
图4b为本发明的实施例三中使用本发明的工作辊形时的第40块带钢的断面轮廓。
图5a为本发明的实施例四中使用现有的工作辊辊形时的第15带钢的断面轮廓;
图5b为本发明的实施例四中使用现有的工作辊辊形时的第40块带钢的断面轮廓;
图6a为本发明的实施例四中使用本发明的工作辊辊形时的第15块带钢的断面轮廓;
图6b为本发明的实施例四中使用本发明的工作辊辊形时的第40块带钢的断面轮廓;
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
如图1所示的,本实施例提供一种消除板带局部高点的工作辊辊形,所述工作辊辊形关于工作辊辊身中心线对称。所述工作辊辊形包括工作辊中部区域、局部高点消除区域和工作辊边部区域,所述工作辊中部区域覆盖板带中部范围,局部高点消除区域覆盖板带局部高点发生位置,工作辊边部区域为弧线倒角。所述工作辊中部区域、所述局部高点消除区域和所述工作辊边部区域的辊形曲线均为二次曲线,且各区域的曲线平滑连接。所述工作辊辊形的纵坐标函数为:
其中,l为工作辊辊身长度的一半;x为以工作辊中点为原点的工作辊横向坐标;x1为工作辊中部区域与局部高点消除区域的交点,也是对板带局部高点进行有效修正的起始点,可根据局部高点发生位置来确定;k为工作辊中部区域的二次曲线的系数,数值上等于二次曲线在全辊身范围内的最大直径辊形高度,可根据板带二次凸度和平坦度控制需要来制定;a1、b1、c1为局部高点消除区域的二次曲线系数;a2、b2、c2为工作辊边部区域的二次曲线系数;x3为局部高点消除区域与工作辊边部区域的交点,也是局部高点消除区域的二次曲线的极值点。
本实施例的消除板带局部高点的工作辊辊形具有工作辊中部区域、局部高点消除区域和工作辊边部区域,通过工作辊辊形,可显著改善板带局部高点,对断面轮廓的改善效果好;对工作辊边部进行倒角处理,减小倒角弧线的变化率,避免因曲线剧烈变化引起的辊形磨削精度降低。
实施例二
如图2所示的,本实施例提供了一种消除板带局部高点的工作辊辊形设计方法,设计方法包括:
S 100、设计工作辊中部区域的二次曲线;
S200、设计局部高点消除区域的二次曲线;
S300、设计工作辊边部区域的二次曲线。
在步骤S100中,根据预设的工作辊直径辊形高度,设计工作辊中部区域的二次曲线,包括:
若预设的工作辊最大直径辊形高度为k,则工作辊中部区域的二次曲线的方程表达式如下:
其中,ycenter为工作辊中部区域对应的辊形纵坐标;l为工作辊辊身长度的一半,单位mm;x为以工作辊中点为原点的工作辊横向坐标,单位mm;k为二次曲线的系数,数值上等于二次曲线在全辊身范围内的最大直径辊形高度。
在步骤S200中,基于板带局部高点发生位置和大小,设计局部高点消除区域的二次曲线,表达式为:
其中,ycorrect为局部高点消除区域的工作辊辊形纵坐标;x1为工作辊中部区域与局部高点消除区域的交点的横坐标,可根据板带局部高点发生位置来确定;a1、b1、c1为局部高点消除区域的二次曲线的系数,根据曲线连续性和平滑要求,满足如下条件:
1)所述曲线ycorrect与曲线ycenter有公共交点P(x1,y1);
2)所述曲线ycorrect与曲线ycenter在交点P的导数相等;
3)所述曲线ycenter在x2处的纵坐标值ycenter(x2)与曲线ycorrect在x2处的纵坐标值y2之差等于h1。
对应的方程组为:
其中,x2为板带边部对应的横坐标;h1为板带边部位置的辊形修正高度,可根据局部高点的大小来确定,其作用是减少局部高点位置的压下变形量,减小对应位置的接触压力,进而减少对应位置的轧辊磨损,消除″印刻″在板带断面轮廓上的局部高点。
在步骤S300中,所述工作辊边部区域的二次曲线表达式如下:
其中,yedge为工作辊边部辊形纵坐标,a2、b2、c2为工作辊边部区域的二次曲线的系数。
所述工作辊边部区域的二次曲线系数需要根据局部高点消除区域的二次曲线特征来确定。设局部高点消除区域的二次曲线ycorrect在极值点x3处对应的纵坐标值为ys,将ycorrect延伸至辊端l处对应的纵坐标值为yl,判断y3和yl的差值来确定工作辊边部区域的二次曲线系数。当h2=y3-yl≤O.005mm时,工作辊边部区域[x3,l]的二次曲线系数与局部高点消除区域的二次曲线系数相同,即a2=a1,b2=b1,c2=c1;反之,则由下列条件求解工作辊边部区域的二次曲线系数:
1)所述曲线yedge与曲线ycorrect有公共交点Q(x3,y3);
2)所述曲线yedge与曲线ycorrect在交点Q的导数相等;
3)所述曲线yedge在x=x3处的纵坐标值y3与x=l处的纵坐标值yl之差等于h2=0.005mm。
对应的方程组为:
本实施例的消除板带局部高点的工作辊辊形设计方法通过设计工作辊辊形,可显著改善板带局部高点;设计方法通过调整参数控制局部高点消除区域的工作辊辊形值大小以改变对应位置的压下量,减少了轧辊不均匀磨损,消除局部高点;辊形设计完成后可以离散点的方式在磨床上进行磨削,在轧机上实现起来可行性强、成本低。
实施例三
某厂1450mm热连轧生产线,轧制品种主要以1250mm宽度为主,工作辊辊身长度1700mm,下游F5机架采用常规的抛物线工作辊辊形,在轧制中后期轧辊出现″猫耳″形磨损,所轧板带出现局部高点。
步骤1:根据生产现场产品大纲的凸度和平坦度要求,F5机架工作辊的最大直径辊形高度取k=0.18mm。以工作辊辊身中心为原点,在工作辊全长范围内设计中部区域的二次曲线,方程如下:
由轧辊长度和带钢宽度可确定辊身长度的一半l=850,带钢边部对应的横坐标x2=632.5。
步骤2:设计局部高点消除区域的二次曲线ycorrect,表达式为:
其中,ycorrect为局部高点消除区域的工作辊辊形纵坐标,x1为工作辊中部区域和局部高点消除区域的交点,a1、b1、c1为局部高点消除区域的二次曲线的系数,满足如下条件:
1)曲线ycorrect与曲线ycenter有公共交点P(x1,y1);
2)曲线ycorrect与曲线ycenter在交点P的导数相等;
3)曲线ycenter在x2处的纵坐标值ycenter(x2)与曲线ycorrect在x2处的纵坐标值y2之差等于h1。
对应的方程组为:
其中,x2为板带边部对应的横坐标;h1为板带边部位置处的辊形修正高度,可根据局部高点的大小来确定,其作用是减少局部高点位置的压下变形量,进而减少对应位置的轧辊磨损,消除板带断面轮廓上的局部高点。
根据现场实测的轧带断面轮廓情况,由局部高点的位置和大小取距离板带边部150mm为工作辊局部高点消除区域的起始点,即x1=482.5,修正高度h1=0.015mm。
求解上述方程得:
a1=-0.3017,b1=0.5468,c1=-0.1552。
步骤3:设计工作辊边部区域的二次曲线,表达式如下:
其中,yedge为工作辊边部辊形纵坐标,a2、b2、c2为工作辊边部区域的二次曲线的系数。其系数需要根据局部高点消除区域的二次曲线ycorrect特征来确定。设局部高点消除区域的二次曲线ycorrect在极值点x3处对应的纵坐标值为y3,将ycorrect延伸至辊端l处对应的纵坐标值为yl,判断y3和yl的差值来确定工作辊边部区域的二次曲线系数。
由上述曲线可计算得ycorrect极值点(x3,y3)为(770.4,0.093),并将该曲线延伸至工作辊辊身端部(l,yl),计算对应坐标点为(850,0.08996)。进而计算得h2=y3-yl=0.093-0.08996=0.00304mm<0.005mm。根据设计方法,工作辊边部区域[x3,l]的二次曲线系数与局部高点消除区域的二次曲线系数相同,即
a2=a1=-0.3017,b2=b1=0.5468,c2=c1=-0.1552。
全辊身的辊形表达式如下:
将辊形曲线的离散点数据提交给磨床,上机磨削后应用于生产现场,分别查看了使用旧工作辊辊形和本发明本实施工作辊形的第15和第40块带钢的断面轮廓,如图3a、图3b、图4a、图4b所示,从图3a、图3b、图4a、图4b中圈出部分可以看出:轧制前中期本实施工作辊形断面更加平滑,几乎无局部高点;轧制后期现有工作辊形带钢断面局部高点较大,而本实施工作辊形带钢断面比较均匀,局部高点非常小。且统计工作辊下机磨损量降低了20%~30%。可见本实施例的工作辊形对断面轮廓的改善效果是卓有成效的。
实施例四
某厂1450mm热连轧生产线,轧制品种主要以1250mm宽度为主,工作辊辊身长度1700mm,下游F7机架采用常规的抛物线工作辊辊形,在轧制中后期轧辊出现″猫耳″形磨损,所轧板带出现局部高点。
步骤1:根据生产现场产品大纲的凸度和平坦度要求,F7工作辊的最大直径辊形高度取k=0.13mm。以工作辊辊身中心为原点,在工作辊全长范围内设计中部的二次曲线,方程如下:
由轧辊长度和带钢宽度可确定辊身长度的一半l=850,带钢边部对应的横坐标x2=632.5。
步骤2:设计局部高点消除区域的二次曲线ycorrect,表达式为:
其中,ycorrect为局部高点消除区域的工作辊辊形纵坐标,x1为工作辊中部区域和局部高点消除区域的交点,a1、b1、c1为局部高点消除区域的二次曲线的系数,满足如下条件:
1)曲线ycorrect与曲线ycenter有公共交点P(x1,y1);
2)曲线ycorrect与曲线ycenter在交点P的导数相等;
3)曲线ycenter在x2处的纵坐标值ycenter(x2)与曲线ycorrect在x2处的纵坐标值y2之差等于h1。
对应的方程组为:
其中,x2为板带边部对应的横坐标;h1为板带边部位置处的辊形修正高度,可根据局部高点的大小来确定,其作用是减少局部高点位置的压下变形量,进而减少对应位置的轧辊磨损,消除板带断面轮廓上的局部高点。
根据现场实测的轧带断面轮廓情况,由局部高点的位置和大小取距离板带边部150mm为工作辊局部高点消除区域的起始点,即x1=482.5,修正高度h1=0.014mm。
求解上述方程得:
a1=-0.3196,b1=0.5103,c1=-0.1449。
步骤3:设计工作辊边部区域的二次曲线,表达式如下:
其中,yedge为工作辊边部辊形纵坐标,a2、b2、c2为工作辊边部区域的二次曲线的系数。其系数需要根据局部高点消除区域的二次曲线ycorrect特征来确定。设局部高点消除区域的二次曲线ycorrect在极值点x3处对应的纵坐标值为y3,将ycorrect延伸至辊端l处对应的纵坐标值为yl,判断y3和yl的差值来确定工作辊边部区域的二次曲线系数。
由上述已知曲线可计算得ycorrect极值点(x3,y3)为(678.8,0.05893),并将该曲线延伸至辊端(l,yl),计算对应坐标点为(850,0.04597)。进而计算得h2=y3-yl=0.05893-0.04597=0.013mm>0.005mm,因此,根据设计方法,由下列条件求解工作辊边部区域的二次曲线系数:
1)曲线yedge与曲线ycorrect有公共交点Q(x3,y3);
2)曲线yedge与曲线ycorrect在交点Q的导数相等;
3)曲线yedge在x=x3处的纵坐标值y3与x=l处的纵坐标值yl之差等于h2=0.005mm。
对应的方程组为:
由上述已知条件可解得:
a2=-0.1232,b2=0.1968,c2=-0.0197。
工作辊辊形表达式为:
将辊形曲线的离散点数据提交给磨床,上机磨削后应用于生产现场,分别查看了现有工作辊形、本实施工作辊形的第15块和第40块带钢的断面轮廓,如图5a、图5b、图6a、图6b所示,从图5a、图5b、图6a、图6b中圈出的部分可以看出:在轧制前中期,本实施工作辊形作用的断面更加平滑,几乎无局部高点;轧制后期现有工作辊形带钢断面局部高点较大,而本实施工作辊形带钢断面比较均匀,局部高点非常小,且统计工作辊下机磨损量降低了20%~30%。可见本实施例的工作辊形对断面轮廓的改善效果是卓有成效的。
本发明提供的工作辊辊形设计方法,通过调整参数改变板带局部高点位置处的压下量,达到了减少轧辊磨损和消除局部高点的目的。辊形设计完成后可以离散点的方式在磨床上进行磨削。在某厂产线上机实验后表明,本实施例工作辊辊形可以显著改善板带局部高点问题。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种消除板带局部高点的工作辊辊形设计方法,其特征在于,工作辊辊形包括工作辊中部区域、局部高点消除区域和工作辊边部区域,所述工作辊中部区域覆盖板带中部范围,局部高点消除区域覆盖板带局部高点发生位置,工作辊边部区域为弧线倒角,所述工作辊辊形关于工作辊辊身中心线对称,所述设计方法用于设计所述工作辊辊形;
所述设计方法包括:
设计工作辊中部区域的二次曲线;
设计局部高点消除区域的二次曲线;
设计工作辊边部区域的二次曲线;
在设计工作辊中部区域的二次曲线过程中,工作辊中部区域的二次曲线的方程表达式如下:
其中,y center 为工作辊中部区域对应的辊形纵坐标;l为工作辊辊身长度的一半,单位mm;x为以工作辊中点为原点的工作辊横向坐标,单位mm;x 1为工作辊中部区域与局部高点消除区域的交点的横坐标;k为工作辊中部区域的二次曲线的系数,数值上等于工作辊中部区域的二次曲线在全辊身范围内的最大直径辊形高度;
在设计局部高点消除区域的二次曲线过程中,基于板带局部高点发生位置和大小,设计局部高点消除区域的二次曲线,表达式为:
其中,y correct为局部高点消除区域的工作辊辊形纵坐标;x 3为局部高点消除区域与工作辊边部区域的交点,也是局部高点消除区域的二次曲线的极值点;a 1、b 1、c 1为局部高点消除区域的二次曲线的系数,根据曲线连续性和平滑要求,满足如下条件:
1)所述曲线y correct与曲线y center有公共交点P(x 1, y 1);
2)所述曲线y correct与曲线y center在交点P的导数相等;
3)所述曲线y center在x 2处的纵坐标值y center(x 2)与曲线y correct在x 2处的纵坐标值y correct(x 2)之差等于h 1;
对应的方程组为:
其中,x 2为板带边部对应的横坐标;h 1为板带边部位置的辊形修正高度;
在设计工作辊边部区域的二次曲线过程中,所述工作辊边部区域的二次曲线表达式如下:
其中,y edge为工作辊边部辊形纵坐标,a 2、b 2、c 2为工作辊边部区域的二次曲线的系数;
设局部高点消除区域的二次曲线y correct在极值点x 3处对应的纵坐标值为y correct(x 3),将y correct延伸至辊端l处对应的纵坐标值为y l ,判断y correct(x 3)和y l 的差值来确定工作辊边部区域的二次曲线系数;当h 2=y correct(x 3)- y l ≤0.005mm时,工作辊边部区域的二次曲线系数与局部高点消除区域的二次曲线系数相同,即a 2= a 1,b 2= b 1,c 2= c 1;反之,则由下列条件求解工作辊边部区域的二次曲线系数:
1)所述曲线y edge与曲线y correct有公共交点Q(x 3, y 3);
2)所述曲线y edge与曲线y correct在交点Q的导数相等;
3)所述曲线y edge在x=x 3处的纵坐标值y edge(x 3)与曲线y edge在x=l处的纵坐标值y l 之差等于h 2=0.005mm;
对应的方程组为:
;
所述工作辊辊形的纵坐标函数为:
。
2.一种消除板带局部高点的工作辊辊形,其特征在于,采用如权利要求1所述的设计方法设计工作辊辊形,所述工作辊辊形包括工作辊中部区域、局部高点消除区域和工作辊边部区域,所述工作辊中部区域覆盖板带中部范围,局部高点消除区域覆盖板带局部高点发生位置,工作辊边部区域为弧线倒角。
3.根据权利要求2所述的消除板带局部高点的工作辊辊形,其特征在于,所述工作辊中部区域、所述局部高点消除区域和所述工作辊边部区域的辊形曲线均为二次曲线,且各区域的曲线平滑连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210239086.8A CN114700368B (zh) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210239086.8A CN114700368B (zh) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114700368A CN114700368A (zh) | 2022-07-05 |
CN114700368B true CN114700368B (zh) | 2023-05-05 |
Family
ID=82168469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210239086.8A Active CN114700368B (zh) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114700368B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114951285B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-04-11 | 北京科技大学 | 一种线性降低板带边降的工作辊以及辊形设计方法 |
CN116140376B (zh) * | 2023-02-15 | 2024-02-20 | 北京科技大学 | 一种热轧工作辊磨损补偿辊形设计及窜辊设定方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100333845C (zh) * | 2004-08-30 | 2007-08-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种辊形设计方法和抑制高次浪形的轧辊 |
DE102006051728B4 (de) * | 2006-10-30 | 2013-11-21 | Outokumpu Nirosta Gmbh | Verfahren zum Walzen von Metallbändern, inbesondere von Stahlbändern |
DE102010014867A1 (de) * | 2009-04-17 | 2010-11-18 | Sms Siemag Ag | Verfahren zum Bereitstellen mindestens einer Arbeitswalze zum Walzen eines Walzguts |
CN102310089B (zh) * | 2011-09-21 | 2013-08-14 | 首钢总公司 | 一种消除cvc轧机工作辊局部磨损的方法 |
CN102641892B (zh) * | 2012-04-28 | 2014-07-02 | 北京科技大学 | 兼顾热轧不锈钢二次和高次浪形工作辊辊形的设计方法 |
CN102744260B (zh) * | 2012-07-09 | 2014-05-28 | 首钢总公司 | 一种兼顾带钢凸度与边降控制的工作辊及其辊形设计方法 |
CN104707870B (zh) * | 2015-01-09 | 2016-08-24 | 北京科技大学 | 基于多段辊形曲线拟合的热轧平整机工作辊辊形设计方法 |
CN106077098B (zh) * | 2016-06-13 | 2018-04-03 | 北京科技大学 | 一种双锥度工作辊及其辊形设计方法 |
CN107052052B (zh) * | 2017-05-19 | 2019-04-02 | 北京科技大学 | 多机型全宽度板带轧制板形控制工作辊及设计方法 |
CN113263058B (zh) * | 2021-04-23 | 2021-12-03 | 北京科技大学 | 一种兼顾热辊形的热连轧精轧机组窜辊控制方法 |
CN113319128B (zh) * | 2021-06-15 | 2021-12-14 | 北京科技大学 | 一种变接触工作辊及其辊形设计方法 |
CN113688501B (zh) * | 2021-07-16 | 2022-04-15 | 北京科技大学 | 一种兼顾多种宽度板带轧制的变接触支持辊辊形设计方法 |
CN113857265B (zh) * | 2021-09-13 | 2022-08-09 | 北京科技大学 | 基于多目标协同控制的热轧极薄板带工作辊辊形设计方法 |
-
2022
- 2022-03-07 CN CN202210239086.8A patent/CN114700368B/zh active Active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
谭耘宇等.《一种基于CVC辊形的防止热轧带钢产生局部高点的方法》.《冶金自动化》.2021,全文. * |
郑旭涛等.《宽带钢热连轧工作辊不均匀磨损计算模型》.《钢铁》.2015,第50卷(第5期),全文. * |
马永伟等.《带钢局部高点形状对钢卷隆起缺陷的影响研究》.《冶金设备》.2021,全文. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114700368A (zh) | 2022-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114700368B (zh) | 一种消除板带局部高点的工作辊辊形及设计方法 | |
CN104707870B (zh) | 基于多段辊形曲线拟合的热轧平整机工作辊辊形设计方法 | |
CN110883102B (zh) | 一种用于热轧带钢同宽轧制条件的工作辊窜辊方法 | |
CN101758080B (zh) | 一种板带材轧制用变接触支持辊及其加工方法 | |
CN111889512B (zh) | 一种单机架轧机生产薄规格钢板的方法 | |
CN102247993B (zh) | 连退平整机辊型匹配设计方法 | |
CN113239494B (zh) | 一种hc冷轧机的多段式工作辊辊型的设计方法 | |
CN113857265B (zh) | 基于多目标协同控制的热轧极薄板带工作辊辊形设计方法 | |
JP2004516945A (ja) | 所望のストリッププロフィルキャンバを有する平坦な圧延ストリップを製造するためのロールスタンド | |
CN106311762B (zh) | 提高热轧薄带轧制稳定性的负荷分配方法 | |
CN110860561A (zh) | 短流程冷、热轧协调控制电工钢平直截面的方法 | |
US8627702B2 (en) | Method for rolling metal strips, particularly steel strips | |
CN108405628B (zh) | 一种热轧无取向硅钢最佳断面轮廓控制方法 | |
CN112872049B (zh) | 一种冷轧超高强钢专用中间辊辊形的配型方法 | |
CN113688501B (zh) | 一种兼顾多种宽度板带轧制的变接触支持辊辊形设计方法 | |
CN114160577B (zh) | 一种提高超薄规格高牌号无取向硅钢厚度精度的冷轧方法 | |
CN113333470B (zh) | 改善780MPa级薄规格双相钢边浪的热轧方法 | |
CN117139375A (zh) | 一种改善板带同板差的变凸度工作辊及其辊形设计方法 | |
CN116174491A (zh) | 一种改善带钢山形断面的变凸度工作辊及其辊形设计方法 | |
CN116159869B (zh) | 具有局部边浪控制能力的变凸度工作辊辊形及设计方法 | |
CN114951285B (zh) | 一种线性降低板带边降的工作辊以及辊形设计方法 | |
CN113020255B (zh) | 一种薄板带钢的平整方法和轧制方法 | |
CN114535325B (zh) | 一种基于单机架炉卷轧机生产管线钢的板形控制工艺 | |
JPS62282710A (ja) | 圧延方法 | |
CN114169146A (zh) | 一种控制冷轧连退、镀锌产线炉内带钢褶皱的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |