一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用制造技术

一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用。它包括以下具体措施：轧机刚度数据的采集；建立轧机刚度计算模型；探究轧机刚度变化规律；构建轧机刚度稳定性评估体系；轧机刚度数据分析及实际应用；制定及优化设备间隙管理；实现轧制过程刚度自动补偿。本发明专利技术有益效果为：有效收窄成品厚度的钢板毛边宽度，有效提高了综合效益；钢板镰刀弯改善，一方面可以提高轧制节奏，减少轧废，另一方面可以提高圆盘剪的对中效率，减少剪切镰刀弯，减少边部锯齿及肉瘤，改善钢板边部质量，具有较高的间接经济效益及社会效益。经济效益及社会效益。经济效益及社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用


[0001]本专利技术涉及一种轧机刚度控制系统，具体涉及一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用。

技术介绍

[0002]随着中厚板市场的持续向好，加快产能提升成为中板厂现阶段的工作重点，而挖掘设备潜能，加快释放产能已经遇到瓶颈，其中钢板轧后矩形度控制一直是制约中板厂产量、质量的关键性指标，而轧机的刚度是钢板的稳定轧制、板形质量等一系列成品关键质量指标的源头。通过轧机刚度测试发现，正转和反转时轧机两侧的的刚度差异很大，正转时的刚度差最大达到
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8.15％，反转时的刚度最大达到13.85％，并且同一副工作辊在不同轧制周期内的刚度也不同，最大刚度变化能达到7.26％，刚度差异大造成操作工在轧制不同道次时需要依靠肉眼观察板形并不停调整两侧压下，同时由于肉眼观察的局限性，干预的效果并不理想，造成钢板镰刀弯非常明显。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术中不足与缺陷，提供一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用，有效收窄成品厚度的钢板毛边宽度，有效提高了综合效益；钢板镰刀弯改善，一方面可以提高轧制节奏，减少轧废，另一方面可以提高圆盘剪的对中效率，减少剪切镰刀弯，减少边部锯齿及肉瘤，改善钢板边部质量，具有较高的间接经济效益及社会效益。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案是：一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用，它包括以下具体措施：轧机刚度数据的采集；建立轧机刚度计算模型；探究轧机刚度变化规律；构建轧机刚度稳定性评估体系；轧机刚度数据分析及实际应用；S6，制定及优化设备间隙管理；实现轧制过程刚度自动补偿。
[0005]进一步的，所述轧机刚度数据的采集具体为在轧机调零界面增加了轧机刚度自动采集功能，避免人工操作不同导致轧机刚度数据采集误差。
[0006]进一步的，所述建立轧机刚度计算模型具体包括了轧辊弹性变性计算模型、轧机机架弹性变形计算模型、压下系统弹性变形计算模型、其它受载部件弹性变形计算模型及轧辊交叉弹性变形计算模型。
[0007]进一步的，所述建立轧机刚度计算模型具体为：根据轧机的弹跳曲线，当轧制力小于一定数值时，轧机的弹性变形与轧制力呈非线性关系，这主要是各零件之间存在接触变形、接触不均匀及轴承间隙等原因而形成的，当轧制力大于该数值时，轧机的弹性变形与轧制力近似于线性关系，因此在生产过程中往往作为线性进行处理。
[0008]进一步的，所述探究轧机刚度变化规律具体包括了工作辊轧制周期内轧机刚度变化规律、不同阶梯垫厚度下轧机刚度变化规律及不同轧辊辊径内轧机刚度变化规律。
[0009]进一步的，所述构建轧机刚度稳定性评估体系具体为：根据杨氏模量及轧机弹跳
方程，通过测算轧辊、机架、压下系统、支承辊轴承座、压下螺丝垫板、止推球面垫、下辊系标高垫、轧辊交叉等效凸度共计8个构成轧机的主要类别在轧制力情况下的弹性变形量，并以此为基础数据的轧机刚度模型。
[0010]进一步的，所述制定及优化设备间隙管理具体采取的措施如下：阶梯垫分类管理，保证同档位硬度相近；新增阶梯垫标高测量基准，确保轧线标高；自主设计测量工具，提高球面垫精度管理；更换尼龙衬板，提高工作辊系上机稳定性；完善轧机牌坊间隙管理，实现窄幅控制。
[0011]采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：
[0012]1.有效收窄成品厚度的钢板毛边宽度，有效提高了综合效益；
[0013]2.钢板镰刀弯改善，一方面可以提高轧制节奏，减少轧废，另一方面可以提高圆盘剪的对中效率，减少剪切镰刀弯，减少边部锯齿及肉瘤，改善钢板边部质量，具有较高的间接经济效益及社会效益。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本专利技术中刚度采集有误图。
[0016]图2是本专利技术中准确的刚度数据采集图。
[0017]图3是本专利技术中轧制周期内两侧刚度差图。
[0018]图4是本专利技术中轧制周期正反转刚度差图。
[0019]图5是本专利技术中阶梯垫厚度与轧机刚度曲线图。
[0020]图6是本专利技术中轧辊使用周期的刚度影响情况图。
[0021]图7是本专利技术中轧机刚度模型测算界面图。
[0022]图8是本专利技术中轧机刚度曲线图。
[0023]图9是本专利技术中轧机刚度变化趋势图。
[0024]图10是本专利技术中轧机刚度变化趋势图。
[0025]图11是本专利技术中攻关前后轧机两侧刚度相对差值统计图。
具体实施方式
[0026]本具体实施方式采用的技术方案是：它包括以下具体措施：
[0027]S1，轧机刚度数据的采集：
[0028]前期由于对于刚度认识不足，通过轧机调零时的曲线数据进行刚度分析，导致轧机刚度分析结果与实际生产偏差较大。经过多次的实验，最终确定采用匀速转动(10rad/min)及压下的情况采集轧机PDA数据，如图1
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图2所示；
[0029]同时在轧机调零界面增加了轧机刚度自动采集功能，避免人工操作不同导致轧机刚度数据采集误差。
[0030]S2，建立轧机刚度计算模型：
[0031]轧制过程中，轧机刚度的大小可认为是轧机抵抗轧件塑性变形的能力，也就是轧机弹性变形量的大小。而轧机产生的总弹性变形包括了机架、下辊标高系统、轧辊系统、支承辊轴承座和压下螺丝的受压零件、压下螺丝和螺母等轧机部件产生的弹性变形。
[0032]根据轧机的弹跳曲线，当轧制力小于一定数值时，轧机的弹性变形与轧制力呈非线性关系，这主要是各零件之间存在接触变形、接触不均匀及轴承间隙等原因而形成的，当轧制力大于该数值时，轧机的弹性变形与轧制力近似于线性关系，因此在生产过程中往往作为线性进行处理。
[0033]其斜率K即为轧机的刚度系数：式中：K为轧机的刚度系数，单位为kN/mm；ΔP为弹跳曲线直线部分的轧制力变化，单位为kN；ΔL为弹跳曲线直线部分轧机的弹性变形，单位为mm。
[0034]轧机刚度系数的物理意义是，使轧机产生1mm的弹性变形所需要的轧制力，代表了轧机抵抗弹性变形的能力，轧机的刚度系数越大代表了轧机的弹性变形越少，刚度越好。
[0035]根据杨氏模量Young's modulus的定义：式中：E为弹性模量，GPa＝kN/mm2；K为弹性系数或刚度，单位为kN；L为材料的长度，单位为mm；S为材料的截面积，单位为mm2；
[0036]由斜率K与杨氏模量可知，轧机的总刚度与轧机的各零件具有如下关系，也就是计算出各零件的弹性变形量或刚度即可计算出轧机的总刚度：
[0037]计算出轧机各部件的弹性变形也就计算出了轧机的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用，其特征在于：它包括以下具体措施：S1，轧机刚度数据的采集；S2，建立轧机刚度计算模型；S3，探究轧机刚度变化规律；S4，构建轧机刚度稳定性评估体系；S5，轧机刚度数据分析及实际应用；S6，制定及优化设备间隙管理；S7，实现轧制过程刚度自动补偿。2.根据权利要求1所述的一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用，其特征在于：所述S1具体为在轧机调零界面增加了轧机刚度自动采集功能，避免人工操作不同导致轧机刚度数据采集误差。3.根据权利要求1所述的一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用，其特征在于：所述S2具体包括了轧辊弹性变性计算模型、轧机机架弹性变形计算模型、压下系统弹性变形计算模型、其它受载部件弹性变形计算模型及轧辊交叉弹性变形计算模型。4.根据权利要求1所述的一种四辊可逆式中厚板轧机刚度计算模型及应用，其特征在于：所述S2具体为：根据轧机的弹跳曲线，当轧制力小于一定数值时，轧机的弹性变形与轧制力呈非线性关系，这主要是各零件之间存在接触变形、接触不均匀及轴承间隙等原因而形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏重增，问亚岗，詹光曹，郑芳垣，
申请(专利权)人：福建省三钢集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：