一种线性降低板带边降的工作辊以及辊形设计方法技术

本发明专利技术涉及冶金机械、自动化及轧制技术领域，特别是指一种线性降低板带边降的工作辊以及辊形设计方法，工作辊包括工作辊中部区域和工作辊边部区域；其中，所述工作辊中部区域与板带的中部区域相对应；所述工作辊边部区域包括板带的边部区域。该方法包括：基于预设的直径辊形量，设计工作辊中部区域的二次曲线；基于板带边降大小，设计工作辊边部区域的二次曲线；将工作辊中部区域和工作辊边部区域的辊形曲线进行组合，得到工作辊的全辊身的辊形曲线。线。线。

【技术实现步骤摘要】
一种线性降低板带边降的工作辊以及辊形设计方法


[0001]本专利技术涉及冶金机械、自动化及轧制
，特别是指一种线性降低板带边降的工作辊以及辊形设计方法。

技术介绍

[0002]热轧板带的断面轮廓质量是决定下游冷轧成品同板差和轧制稳定性的基础，因此各大钢企和科研院所对热轧板带断面轮廓质量的关注度越来越高，尤其是边降控制已成为技术攻关重点和热门前沿课题。
[0003]热轧板带的边降主要是由辊系挠曲、轧辊压扁和轧辊不均匀磨损共同形成的，其中板带边部对轧辊的剪切作用使得对应位置的轧辊磨损较其他位置更加剧烈，在批量同宽度轧制时容易形成“猫耳”，是造成热轧板带边降的主要原因。
[0004]目前解决此问题的有效方法主要有两种，一是制定智能窜辊策略，通过均匀化轧辊磨损来减小板带边降；二是对工作辊辊形进行局部修形，通过减少板带边部压下量，进而减小边部位置的接触压力和不均匀磨损，同时降低轧辊压扁量，最终达到减小板带边降的目的。其中前者受设备条件、轧机类型等因素制约，而后者由于对边降位置直接进行补偿，收效更快，同时辊形磨削也比较便捷，逐渐成为热轧板带边降控制的主流方法。
[0005]对工作辊辊形的局部修形一般是在抛物线辊形的基础上进行，在板带边部范围内利用新的高次曲线代替原有的二次曲线。目前现有方法的不足之处在于虽然保证了板带边部的补偿量，但当工作辊窜辊横移或板带中心线跑偏时，边部补偿量的变化是非线性的，不容易实现精确调节，且容易发生补偿量过大导致板带边部迅速增厚使板带呈现负凸度的情况。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种线性降低板带边降的工作辊以及辊形设计方法。所述技术方案如下：
[0007]一方面，提供了一种线性降低板带边降的工作辊，所述工作辊包括工作辊中部区域和工作辊边部区域；
[0008]其中，所述工作辊中部区域与板带的中部区域相对应；所述工作辊边部区域包括板带的边部区域。
[0009]可选地，所述工作辊的辊形关于辊身中心线对称。
[0010]另一方面，提供了一种线性降低板带边降的工作辊的辊形设计方法，所述方法包括：
[0011]基于预设的直径辊形量，设计工作辊中部区域的二次曲线；
[0012]基于板带边降大小，设计工作辊边部区域的二次曲线；
[0013]将工作辊中部区域和工作辊边部区域的辊形曲线进行组合，得到工作辊的全辊身的辊形曲线。
[0014]可选地，所述基于预设的直径辊形量，设计工作辊中部区域的二次曲线，包括：
[0015]由预设的工作辊最大直径辊形高度k，在辊身全长范围内设计二次曲线，方程表达式如下式(1)：
[0016]y
mid
＝kx2,
‑
l≤x≤l
……
(1)
[0017]其中，y
mid
为工作辊中部曲线对应的辊形纵坐标，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，k的值等于预设的工作辊最大直径辊形量。
[0018]可选地，所述基于板带边降大小，设计工作辊边部区域的二次曲线，包括：
[0019]根据板带边降的范围，设计工作辊边部二次曲线，其表达式如下式(2)：
[0020]y
eg
＝kx2‑
[c(x
‑
x2)+Δy2]x1≤x＜l
……
(2)
[0021]其中，y
eg
为工作辊边部曲线对应的辊形纵坐标；x1为中部区域与边部区域交点的横坐标，由边降的位置确定；x2为板带边界对应的工作辊横坐标；c为边部曲线的常系数；Δy2是曲线在x2处的补偿高度。
[0022]可选地，所述工作辊边部曲线y
eg
与工作辊中部曲线y
mid
在边部范围[
‑
l,
‑
x1]∪[x1,l]内的纵坐标差值与横坐标呈线性关系，所述线性关系的斜率等于常数c，表示如下式(3)：
[0023][0024]其中，x
n
为边部范围内某一点的横坐标；Δy
n
为曲线y
eg
与曲线y
mid
在x
n
点的差值。
[0025]可选地，所述常数c的取值的表达式如下式(4)：
[0026][0027]可选地，Δy2是曲线y
eg
在点x2的补偿高度，即Δy2为曲线y
eg
与曲线y
mid
的在x2点的差值。
[0028]可选地，所述将工作辊中部区域和工作辊边部区域的辊形曲线进行组合，得到工作辊的全辊身的辊形曲线，包括：
[0029]采用分段函数对工作辊的全辊身的辊形进行描述，所述工作辊的全辊身的辊形纵坐标的计算公式如下式(5)：
[0030][0031]其中，l为工作辊的一半辊身的长度数值，x为以工作辊中点为原点的工作辊横向坐标，y(x)为工作辊的全辊身的半径辊形曲线纵坐标，x1为工作辊的中部区域与边部区域的交点的横坐标，x2是板带边界对应的横坐标，Δy2是曲线在x2处的补偿高度，k为中部曲线预设的二次曲线的系数，c为板带边部曲线的系数。
[0032]另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述一种线性
降低板带边降的工作辊的辊形设计方法。
[0033]另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述一种线性降低板带边降的工作辊的辊形设计方法。
[0034]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0035]本实施例提供的工作辊辊形设计方法，通过调整参数改变板带边部的压下量，并且其边部辊形量与横坐标呈线性变化。辊形设计完成后可以离散点的方式通过磨床磨削即可。在某厂产线上机实验后表明，本实施例提供的工作辊辊形可对板带边部进行线性补偿，改善边降问题，为板形的精确调控提供了良好手段。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0037]图1是本专利技术实施例提供的一种线性降低板带边降的工作辊的辊形设计方法流程图；
[0038]图2为本专利技术实施例提供的全辊身的分段示意图；
[0039]图3为本专利技术实施例提供的使用新辊形与旧辊形的辊形差值变化图；
[0040]图4是本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性降低板带边降的工作辊，其特征在于，所述工作辊包括工作辊中部区域和工作辊边部区域；其中，所述工作辊中部区域与板带的中部区域相对应；所述工作辊边部区域包括板带的边部区域。2.根据权利要求1所述的一种线性降低板带边降的工作辊，其特征在于，所述工作辊的辊形关于辊身中心线对称。3.一种线性降低板带边降的工作辊的辊形设计方法，其特征在于，所述方法包括：基于预设的直径辊形量，设计工作辊中部区域的二次曲线；基于板带边降大小，设计工作辊边部区域的二次曲线；将工作辊中部区域和工作辊边部区域的辊形曲线进行组合，得到工作辊的全辊身的辊形曲线。4.根据权利要求3所述的一种线性降低板带边降的工作辊的辊形设计方法，其特征在于，所述基于预设的直径辊形量，设计工作辊中部区域的二次曲线，包括：由预设的工作辊最大直径辊形高度k，在辊身全长范围内设计二次曲线，方程表达式如下式(1)：y
mid
＝kx2,
‑
l≤x≤l
……
(1)其中，y
mid
为工作辊中部曲线对应的辊形纵坐标，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，k的值等于预设的工作辊最大直径辊形量。5.根据权利要求3所述的一种线性降低板带边降的工作辊的辊形设计方法，其特征在于，所述基于板带边降大小，设计工作辊边部区域的二次曲线，包括：根据板带边降的范围，设计工作辊边部二次曲线，其表达式如下式(2)：y
eg
＝kx2‑
[c(x
‑
x2)+Δy2]x1≤x＜l
……
(2)其中，y
eg
为工作辊边部曲线对应的辊形纵坐标；x1为中部区域与边部区域交点的横坐标，由边降的位置确定；x2为板带边界对应的工作辊横坐标；c为边部曲线的常系数；Δy2是曲线在x2处的补偿高度。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，吴冠南，何安瑞，孙文权，邵健，姚驰寰，吴海瑞，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：