用于控制带钢边缘降的工作辊制造技术

本实用新型专利技术涉及冷轧工艺中的工作辊，尤其涉及用于控制带钢边缘降的工作辊。一种用于控制带钢边缘降的工作辊，所述工作辊辊形由三段曲线组成，中间段辊形为直线；一侧为圆弧辊形，辊形曲线在圆弧与直线的交点处圆弧曲线的导数为零，即这一侧的工作辊辊形曲线为一条光滑曲线，所述圆弧辊线用于控制带钢边降，圆弧进入带钢边部；另一侧为圆弧辊形或直线形式的锥角辊形，用于减小或消除有害接触区，所述圆弧辊线或直线辊线不进入带钢；上、下工作辊辊形方向相反，即上工作辊驱动端侧辊线在下工作辊的操作端侧，上工作辊操作端侧辊线在下工作辊的驱动端侧。本实用新型专利技术工作辊方便加工、便于使用，使机组能够有效控制带钢边降。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冷轧工艺中的工作辊，尤其涉及用于控制带钢边 缘降的工作辊。
技术介绍
板形是衡量带钢质量的标准，它包括五个描述指标，S卩凸度、楔形度、边部减薄(边降)、局部高点、平坦度。边部减薄是衡量带钢板形好坏的标准之一，冷轧过程中的边部减薄是由于工作辊弯曲和压扁的结果。图1说明了带钢边部减薄的形成过程，工作辊1 一与支持辊2'接触而不与带钢3'接触的区域称为有害接触区4'，由于它的存在造成了工作辊两侧的过度弯曲，使带钢边部减薄；另外，工作辊在有轧制力的区域发生压扁，辊缝开度增加，而在没有轧制力的区域则不会被压扁，带钢边部是压扁与不压扁的过渡区域，这部分的辊缝开度会有显著变化，就造成了带钢的边部减薄。由于边部压下大，使这部分的带钢纵向延伸相对增加，造成带钢边部形成高次小边浪。边部板形包括边部减薄和高次小边浪，控制边降可以同时起到控制高次小边浪的效果，因此，边部板形控制的核心即是边降控制。如图2，边部减薄的定义如下，= 一2) - /z阔其中￡D——边部减薄量；6d,&2——带钢边部标志点距离带钢边缘的距离， 在冷车L中，6el = 5mOT， 6e2二25mw或40mw 。由于板带的边降(边部减薄)控制没有突破性的进展，普通板带 材的切边量徘徊在20 30mm (单边)，而高端产品，如电工钢、造币 钢等的切边量在50mm以上的水平。这样做不仅严重地降低了板带材 的成材率， 一定程度上还增大了轧制过程中的能源消耗，成为近年来现有的用于边降控制的技术较多，与本申请案有关的技术主要有:(1) 锥形工作辊控制边部减薄锥形工作辊(如图3)可以用于降低带钢的凸度和边部减薄。日本 J11岐制铁公司的一项研究表明，增加有效锥高EH可以大大降低带钢的 凸度和边部减薄。此项技术不能适应不同宽度的带钢。(2) HCW (高刚度轧机-工作辊可窜)和K-WRS (锥形工作辊) 控制边部减薄HCW轧机(高刚度轧机-工作辊可窜动)中有双向工作辊横移和 正弯辊系统，由日立和川岐制铁公司联合设计的HCW改进机型，称做 K-WRS (锥形工作辊)轧机，如图4， K-WRS (锥形工作辊)采用锥 度调节法，通过工作辊锥形部分在带钢边部的定位，来降低带钢的凸 度和边部减薄以改善板形。但K-WRS轧机工作辊一侧磨削出锥形，其 辊形曲由两条直线组成，并不是一条光滑的曲线，存在一个拐点，造 成了在拐点上的工作辊与支持辊的辊间接触压力发生突变，影响了工 作辊的磨损。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于控制带钢边缘降的工作辊， 该工作辊方便加工、便于使用，使机组能够有效控制带钢边降。本技术是这样实现的 一种用于控制带钢边缘降的工作辊， 所述工作辊辊形由三段曲线组成， 中间段辊形为直线；一侧为圆弧辊形，辊形曲线在圆弧与直线的交点处圆弧曲线的导 数为零，即这一侧的工作辊辊形曲线为一条光滑曲线，所述圆弧辊线用于控制带钢边降，圆弧进入带钢边部；另一侧为圆弧辊形或直线形式的锥角辊形，用于减小或消除有害 接触区，所述圆弧辊线或直线辊线不进入带钢；上、下工作辊辊形方向相反，即上工作辊驱动端侧辊线在下工作 辊的操作端侧，上工作辊操作端侧辊线在下工作辊的驱动端侧。以直线与圆弧的交点作为坐标原点，所述工作辊侧部为圆弧辊形 的辊形曲线表达式是VF^7 式中R为工作辊半径。以直线与直线的交点作为坐标原点，所述工作辊另一侧为直线形式的锥角辊形的表达式是y = &式中k为斜率，即为一半圆锥角。本技术由于采用了上述结构，与现有技术相比，其有益效果是(1) 本技术是一种复合技术型工作辊，兼顾边降控制与减小 有害接触区的作用，在控制带钢边降的同时，减小或消除了有害接触 区，这就可以增加轧机对板形干扰因素(包括来料的板形波动和轧制 力波动等)的抵抗能力，增加弯辊调控功效。(2) 本技术将工作辊一侧端形状设计为补偿带钢边部减薄形 状的近似轮廓——圆弧形，补偿在带钢边部轧辊弹性变形的变化，改 善磨损。(3) 本技术的工作辊只要磨辊车间磨削出相应的辊形即可， 加工方便，成本低，可以方便的向其它轧机，如HCW轧机或其改进机 型(如HCMW (高刚度轧机-工作辊、中间辊可窜动)、UCMW (万能 凸度轧机-工作辊、中间辊可窜动))推广，同时还可以向其他类型的有 工作辊轴向横移技术的轧机推广。(4) 本技术可以对两侧圆弧长度进行可变设计，当窜辊到极 限位置时还不能改变带钢边降时，可以增加圆弧的长度，这样就可以 设计出几种不同的圆弧长度来控制不同宽度范围的带钢。附图说明图1为边部减薄的形成示意图2为边部减薄的定义示意图3为锥形(梯形削肩)工作辊示意图4为单侧锥度工作辊控制边部减薄示意图5为本技术工作辊控制边部减薄示意图；图6为1420冷连轧机CVC工作辊改造为本技术工作辊的示 意图，其中图6a为CVC工作辊示意图，图6b为本技术工作辊 示意图7为本技术工作辊两侧辊形为圆弧的坐标设置和辊形曲线 示意图，其中图7a为工作辊两侧辊形坐标设置示意图，图7b为辊 形曲线为圆弧的示意图。图5、图6、图7中1中间段辊形，2 —侧辊形(对应于用于 控制带钢边降7)， 3另一侧辊形(对应于用于减小有害接触区8)， 4 工作辊，5带钢，6支撑辊，7用于控制带钢边降，8用于减小有害接 触区，41上工作辊，42下工作辊，61上支撑辊，62下支撑辊，DS驱 动端侧，WS操作端侧，箭头表示工作辊窜动方向(正窜)。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。 参见图3， 一种用于控制带钢边缘降的工作辊4，所述工作辊4辊 形由三段曲线组成，即中间段辊形1和两侧辊形2、 3曲线。 中间段辊形l为直线。一侧辊形2为圆弧辊形，所述圆弧辊线用于控制带钢边降7，圆弧 进入带钢5边部；这一侧辊形2曲线在圆弧与直线的交点处圆弧曲线 的导数为零，即这一侧的工作辊辊形2曲线为一条光滑曲线。以直线 与圆弧的交点作为坐标原点，所述工作辊一侧为圆弧辊形的辊形曲线 表达式是 "i -a/^2-;c2式中R为工作辊半径。另一侧辊形3为圆弧辊形或直线形式的锥角辊形，用于减小或消 除有害接触区8的负面作用，提高辊缝横刚度和弯辊效果；所述圆弧 辊线或直线辊线不进入带钢5。对于另一侧辊形3为圆弧辊形，以直线与圆弧的交点作为坐标原 点，所述工作辊另 一侧为圆弧辊形的辊形曲线表达式是式中R为工作辊半径。对于另一侧辊形3为直线形式的锥角辊形，以中间段辊形1直线 与另一侧辊形3直线的交点作为坐标原点，所述工作辊另一侧为直线 形式的锥角辊形的表达式是V = fe式中k为斜率，即为一半圆锥角。上、下工作辊41、 42辊形方向相反，即上工作辊41驱动端侧DS 辊线(如圆弧)在下工作辊42的操作端侧WS，上工作辊41操作端侧 WS辊线(如圆弧或直线)在下工作辊42的驱动端侧DS，参见图6b。所述工作辊4两侧的辊形曲线借助离线仿真确定，分开设计，可 以具有不同的曲线形式或大小。所述工作辊4两侧的辊形曲线还可以是其它曲线形式，如以直线 与弧线的交点作为坐标原点，所述工作辊4的侧部辊形曲线表达式可 以是jV = a2x2 +a3x3十…式中a2、 a3、...为系数或 少=1 _本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制带钢边缘降的工作辊，其特征是：所述工作辊辊形由三段曲线组成，　中间段辊形为直线；　一侧为圆弧辊形，辊形曲线在圆弧与直线的交点处圆弧曲线的导数为零，即这一侧的工作辊辊形曲线为一条光滑曲线，所述圆弧辊线用于控制带钢边降， 圆弧进入带钢边部；　另一侧为圆弧辊形或直线形式的锥角辊形，用于减小或消除有害接触区，所述圆弧辊线或直线辊线不进入带钢；　上、下工作辊辊形方向相反，即上工作辊驱动端侧辊线在下工作辊的操作端侧，上工作辊操作端侧辊线在下工作辊的驱动端 侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李有元，邢启宏，姜正连，郑涛，陈继东，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]