2012-3-板带轧机工作辊混合变凸度辊形研究
《2024年中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》范文
《中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》篇一一、引言在轧制中厚板的生产过程中，轧机工作辊是关键的部件之一，其性能直接影响到产品的质量和生产效率。
工作辊的热凸度和磨损问题一直是轧制行业关注的重点。
本文旨在研究中厚板轧机工作辊的热凸度与磨损现象，分析其产生的原因及影响因素，并提出相应的优化措施，以期为提高轧制质量和生产效率提供理论支持。
二、中厚板轧机工作辊热凸度研究1. 热凸度的产生中厚板轧机工作辊在轧制过程中，由于受到轧制力、摩擦力及热量等因素的影响，会产生热膨胀现象，导致工作辊表面产生热凸度。
热凸度的产生会影响轧制产品的厚度、形状及表面质量。
2. 热凸度的影响因素（1）轧制力：轧制力越大，工作辊受到的压应力越大，热凸度越大。
（2）摩擦力：工作辊与钢板之间的摩擦力会产生热量，进而影响工作辊的温度分布，从而影响热凸度。
（3）工作辊材质及热导率：工作辊的材质和热导率直接影响其传热性能，进而影响热凸度的大小。
（4）轧制速度：轧制速度越快，单位时间内产生的热量越多，热凸度越大。
3. 热凸度的优化措施（1）优化工作辊材质：选用导热性能好的材质，降低工作辊的温度升高。
（2）控制轧制力：根据轧制需求合理控制轧制力，减小工作辊的压应力。
（3）控制轧制速度：在保证生产效率的前提下，适当降低轧制速度，减少单位时间内产生的热量。
（4）加强冷却系统：完善冷却系统，确保工作辊在轧制过程中得到充分的冷却。
三、中厚板轧机工作辊磨损研究1. 磨损的产生中厚板轧机工作辊在长期使用过程中，由于受到轧制力、摩擦力及外界环境等因素的影响，会出现磨损现象。
磨损会导致工作辊表面粗糙度增加，进而影响产品的质量和生产效率。
2. 磨损的影响因素（1）材质硬度：工作辊的硬度直接影响其耐磨性能。
硬度越高，耐磨性越好。
（2）润滑条件：良好的润滑条件可以减小工作辊与钢板之间的摩擦力，从而减轻磨损。
（3）外界环境：如温度、湿度等外界环境因素也会对工作辊的磨损产生影响。
热轧板凸度控制的探讨
热轧板凸度控制的探讨陈 勇(新疆钢铁研究所)摘 要: 阐述了凸度与平直度的关系及凸度控制的策略,指出对板凸度影响的各种因素,并探讨控制各因素影响的措施。
关键词: 热轧板;凸度;平直度;控制1 前言板形是衡量板带产品质量重要的指标之一,板形包括板凸度、平直度和边部形状等。
目前热轧产品主要分为供冷轧原料和商品板卷,这两类产品对板凸度要求存在一定差别,为了便于带钢咬入,保证冷轧穿带过程稳定,一般冷轧料需要80～90μm的板凸度,而商品板卷的用户出于节约材料、降低成本的考虑,一般要求板凸度越小越好。
热轧精轧机组板形控制有两个目标:一是保证成品机架的出口带钢具有理想的凸度;二是保证带钢的平直度。
结合八钢热轧1750mm的工装情况阐述凸度与平直度的关系,介绍板凸度的控制方法,对轧辊热膨胀、轧辊磨损、轧制力、弯辊力等对板凸度的影响进行分析。
2 八钢热轧项目的主要设备及技术参数八钢1750mm热轧机组设计采用传统的半连续轧机,一期主要设备:步进式加热炉两座,粗轧+立辊轧机一架,热卷箱,6机架精轧,层流冷却,两个具有AJC功能的卷曲机,在F6后有宽度仪、厚度仪、凸度仪、平直度仪等检测仪器。
表1 轧机部分的主要技术参数名 称技术参数立辊轧机(E M)附着式上部驱动具有AWC和S CC功能四辊粗轧机(R M)四辊可逆式双传动F1～F6精轧机(F M)四辊全液压不可逆轧机AGC控制精轧工作辊弯辊系统(WRB) F1～F4 1500k N/侧正弯辊力: F5～F6 1100k N/侧精轧工作辊窜辊系统(WRS)移动行程: ±125mm3 板凸度与平直度关系3.1 凸度和相对凸度的表示方法带钢板凸度用C40指标表示,计算公式如下:板凸度:δi=[H i m-(H io+H id)/2]×1000(1)相对凸度:δi X=2δi/(H i0+H id)(2) 式中,δi 为第i机架出口板凸度;Hi m为第i机架出口带钢中部厚度;Hio为第i机架出口带钢操作侧距带钢边部40mm处厚度;Hid为第i机架出口带钢传动侧距带钢边部40mm处厚度;δiX为第i机架出口板相对凸度(%)。
轧钢辊子温度场与热凸度模拟计算研究
轧钢辊子温度场与热凸度模拟计算研究1. 绪论介绍轧钢辊子温度场与热凸度模拟计算的背景和研究意义，以及目前国内外研究现状和存在的问题。
2. 热力学模型研究轧钢过程温度场与热凸度的计算模型。
介绍热力学模型的基本原理和假设，包括轧制过程中的热传导、传热和热辐射过程的模拟计算，以及轧辊的热弹性变形及其对轧制质量的影响。
3. 数值模拟方法介绍轧制过程中的计算流体动力学（CFD）和有限元分析（FEA）方法的基本原理和应用，研究这些方法在轧钢辊子温度场与热凸度模拟计算中的应用，以及模拟结果对轧制过程的影响。
4. 数值模拟和实验验证将所建立的轧钢辊子温度场与热凸度模拟模型与实验数据进行比较，验证模型的准确性和可靠性。
同时，分析模拟结果与实验数据的差异，探究产生差异的原因，为改善模型提供参考。
5. 结论和展望总结轧钢辊子温度场与热凸度模拟计算的主要研究结果，指出研究中存在的问题和不足，并展望未来轧制过程中温度场与热凸度模拟计算的研究方向和发展趋势。
第1章：绪论1.1 背景和研究意义轧钢是钢铁生产中最重要的加工方式之一，其产生的质量和效率对钢铁工业的影响非常重要。
轧制过程中，轧钢辊子是承受最大载荷的结构部件之一。
轧钢辊子温度场和热凸度对轧制过程的稳定性和质量有着重要的影响。
为减少轧制过程中的变形和损坏，必须准确预测轧辊的温度和热凸度。
因此，研究轧钢辊子温度场和热凸度模拟计算具有重要的实际意义。
在轧制过程中，通过研究轧辊的工作温度和热凸度情况，可以更好地理解轧钢过程的工作机理和轧制变形规律，并为进一步的工艺优化提供基础数据。
1.2 国内外研究现状和存在问题近年来，伴随着计算机技术和数值模拟方法的进步，国内外学者在轧辊温度场和热凸度方面进行了一系列的研究。
国内外学者在轧制过程中建立了一系列的热力学模型和数值模拟方法，以预测轧钢辊子的温度场和热凸度，并取得了一定的研究成果。
然而，目前的研究工作仍有一定的局限性，主要表现在以下几个方面：1) 研究成果未得到广泛应用。
《2024年中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》范文
《中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》篇一一、引言中厚板轧机作为重要的金属板材加工设备，其工作辊在轧制过程中起着至关重要的作用。
工作辊的热凸度和磨损情况直接影响到轧制产品的质量和生产效率。
因此，对中厚板轧机工作辊的热凸度和磨损进行研究，对于提高轧制产品的质量和生产效率具有重要意义。
二、中厚板轧机工作辊热凸度研究1. 热凸度产生原因中厚板轧机工作辊在轧制过程中，由于受到轧制力、摩擦热等多种因素的影响，会产生热量积累，导致工作辊表面及内部温度分布不均，进而产生热凸度。
热凸度的产生会使得轧制产品表面出现波纹、形状不规则等问题，严重影响产品质量。
2. 热凸度对产品质量的影响热凸度会使轧件在轧制过程中受到不均匀的压力分布，导致轧件表面质量下降，甚至出现翘曲、弯曲等缺陷。
因此，控制工作辊的热凸度对于保证产品质量至关重要。
3. 热凸度的控制方法为降低工作辊的热凸度，可以采取优化轧制工艺、改善冷却系统、采用高导热性能的工作辊材料等方法。
同时，通过建立热凸度预测模型，实现对热凸度的实时监测和调控，从而保证产品质量。
三、中厚板轧机工作辊磨损研究1. 磨损产生原因中厚板轧机工作辊在长期使用过程中，由于受到轧制力、摩擦力、化学腐蚀等多种因素的影响，会导致工作辊表面材料逐渐磨损，进而影响轧制产品的质量和生产效率。
2. 磨损对生产效率的影响工作辊的磨损会使轧制力增大，导致电机负荷加重，能耗增加，同时也会使得轧制产品表面质量下降，增加产品的不良品率，从而降低生产效率。
3. 磨损的防控措施为降低工作辊的磨损，可以采取优化润滑系统、选用耐磨性能好的工作辊材料、定期对工作辊进行翻新等方法。
此外，通过建立工作辊磨损预测模型，实现对磨损的实时监测和预警，以便及时采取措施，降低磨损对生产的影响。
四、结论中厚板轧机工作辊的热凸度和磨损是影响产品质量和生产效率的重要因素。
通过对热凸度和磨损的产生原因、影响因素及控制方法进行研究，可以更好地掌握中厚板轧机的运行规律，提高产品的质量和生产效率。
轧钢过程中宽带热轧工作辊热凸度变化的研究
要 ：工作辊 热凸度 与轧 制时间、轧制速度、轧制节奏、轧辊冷却水等有 着密切 的关 系，充分 了解轧辊热凸度在轧制过程 中的变化 ，不仅 可
以提 高宽带钢热连轧机组热辊形 的模型控制及预报精度，而且 可以通过及 时调整轧制节奏 ，轧辊冷却水 系统 的工作情 况调整轧辊热 凸度 ，对 于板形控制 具有 重要意 义。 关键词 ：热凸度 轧 制节奏 模型控制
ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｈｏ ｔ ｐｒ ｏ ｔ ｒ ｕｄ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｇｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｒ ｈ ｙｔ ｈｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏｌ ｌ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏｆ ｃ ｏ ｏｌ ｉ ｎｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ ｉ ｎｇ ｆ ｏｒ ｂ ｏａ ｒ ｄ ｓ ｈ ａ ｐｅ ．
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｔ ｈｅ ｃ ｈａ ｎｇ ｅ ｏｆ ｗｏｒ ｋ ｉ ｎｇ ｒ ｏｌ ｌ ｅ ｒ ｈｏ ｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｒ ｕ ｄｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｕｒ ｓ ｅ ｏｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｒ ｏｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｗａ ｎｇ Ｊ ｉ ｎ —Ｘｉ ｕ
一
节 奏正 常情 况 下基本 上是 ３ 分 钟一 支钢 ，以轧制 ５ ． ７ ５ ｍｍ 为 例 ，每支 钢精 轧纯 轧 时间 是 ４ Ｏ ～ ５ ０秒 ，而 无钢 空 冷时 间最 短为 １ 分 ４ Ｏ秒 ，通 常 这个 时间 在 １ 分 ４ ０秒至 ２ 分 ５ ０ 秒之间 （ 无 钢冷 却 时间 是过 钢时 间 的２ ～ ３ 倍） ，如 果存在 故障这个 时间将更 长 。 轧制 规格 越厚 ，纯 轧 时间越 短 ，无钢 冷却 等待 时 间将越长 ，此种 情 况将 导致 轧辊 温度 不可 能积 累到 轧辊 芯部很 高 ，抽 辊后轧 辊 冷却过
板带轧制中工作辊热变形的有限元模拟
板带轧制中工作辊热变形的有限元模拟概述板带轧制是金属材料加工中一种重要的工艺，用于将金属板带变形为所需的厚度和宽度。
在板带轧制过程中，工作辊起着至关重要的作用，作为主动辊，其受到较大的压力和摩擦力，因此会发生热变形现象。
为了更好地了解工作辊的热变形行为，有限元模拟成为一种有效的研究方法。
有限元模拟在板带轧制中的应用1. 模拟目的有限元模拟是一种基于数值计算的方法，通过将复杂的工程问题简化为离散的有限元素网格，在每个单元上求解微分方程，从而得到完整的问题解。
在板带轧制中，有限元模拟可以用于模拟工作辊的热变形行为，以评估轧制过程中的温度分布、应力分布等参数，从而指导工艺优化和辊型设计。
2. 建立模型建立有效的有限元模型是进行模拟的前提。
在板带轧制中，工作辊可以简化为圆柱体，通过网格划分将其离散化为有限元素，同时考虑辊材料的物理特性和辊与板带的接触条件。
对于热变形问题，还需要确定辊的温度边界条件，并根据实际工况设置合适的边界条件。
3. 模拟过程有限元模拟的过程包括求解辊材料的热传导方程和力学方程。
首先，通过热传导方程计算辊的温度分布，考虑辊表面的热辐射和传导。
然后，根据热力学理论，计算辊在轧制过程中的应力分布和变形情况。
最后，通过求解力学方程，得到辊的变形情况。
整个过程需要考虑辊的边界条件、材料的热物性和力学性质。
4. 结果分析有限元模拟的结果可以直观地表现出工作辊的热变形行为。
通过分析模拟结果，可以了解辊的温度变化规律、应力分布情况以及辊形变形量。
这些结果对于优化板带轧制工艺、改进辊型设计以及预测辊的寿命等方面具有重要意义。
有序列表的应用有序列表可以清晰地划分不同部分，下面给出有序列表的应用示例：1.建立有限元模型–模型几何参数的确定–网格划分–材料参数的输入2.设置边界条件–温度边界条件–力学边界条件3.求解热传导方程–考虑辐射和传导的热传导方程–边界条件的处理4.求解力学方程–考虑辊与板带的接触条件–考虑辊材料的弹塑性变形5.分析模拟结果–温度分布图的解读–应力分布图的解读–辊形变形量的评估结论通过有限元模拟可以实现对板带轧制中工作辊热变形的准确模拟和分析。
轧钢过程中宽带热轧工作辊热凸度变化的研究 张春雷
轧钢过程中宽带热轧工作辊热凸度变化的研究张春雷摘要：在轧制过程中影响热凸度变化的因素与很多，充分了解和掌握轧辊热凸度在轧制过程中的变化，不但能提高宽带钢热连轧机组热辊形的模型控制及预报精度，还能及时的掌握轧辊冷却水系统的工作情况，并及时的进行调整，从而为板形控制打下良好的基础。
关键词：轧辊；热凸度变化；研究一轧辊的概述轧钢机上一个非常重要的组成部分就是轧辊，其主要的作用是利用滚动时对金属材料施加一定的压力，使得达到塑性变形的效果，且轧辊决定这个轧材的质量和轧机所产生的效率。
轧辊主要由扎身、辊颈以及辊头三部分组成。
机架会受到辊颈通过压下装置所传递的力，而轴头和轧机相互连接，并传递轧制扭矩。
轧辊的内部结构并没有严格的标准结构，其主要的形式与其工作过程中的形式有关。
轧辊在工作时会受到各种的考验，且工作的环境非常恶劣，所以必须要有较好的抗热裂性能、耐冲击性能、高硬度性能、切削性能等。
在选择轧辊时，首先要依照轧机对轧辊的基本强度的要求，选择出安全稳定的承载主体材料，同时，为了满足轧辊正常运行的需求，在选用时就应该考虑到轧辊的实际性能，依据实际情况进行选择。
二轧辊热凸度模型轧辊的热辊形是辊缝形状方程中的一项非常重要的参数，在热轧时工作辊就会与高温轧件接触而使温度升高，同时，由于冷却水而冷却，在换辊后轧辊达到热平稳的时间和轧辊温度以及环境温度高低有较大的关系，由于轧制和间隙的交替，轧辊的温度就会发生变化，动态的热辊形是影响出口带钢板形的重要因素，因此研究轧辊热凸度在轧钢过程中的影响因素以及其变化，就能进一步的提高工作辊热辊形在线形模型中的求解精度，从而为准确预报轧制过程中工作辊热辊形的变化提供有利依据。
为了让轧辊热凸度数学模型结构的运算结果能更适合实际的生产要求，就需要每年对轧辊的热凸度曲线进行一次测量，然后同PCFC系统的计算结果进行比较，并对模型参数进行优化，使得在数学模型中的运算结果能与实际的检测值相近。
《中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》范文
《中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》篇一一、引言在钢铁工业中，中厚板轧机是关键的轧制设备，工作辊则是轧机运行的核心部分。
随着科技的不断进步，对于中厚板轧机工作辊的表面质量和尺寸精度要求也越来越高。
这其中，热凸度和磨损成为了影响工作辊性能的重要因素。
本文旨在探讨中厚板轧机工作辊的热凸度与磨损的机理及影响因素，并提出相应的改善措施。
二、中厚板轧机工作辊热凸度研究1. 热凸度定义及产生原因热凸度是指工作辊在高温和压力作用下，表面产生的形变现象。
这种形变会导致工作辊的直径和形状发生变化，进而影响轧制产品的质量和精度。
热凸度的产生主要源于工作辊在轧制过程中受到的热量和压力作用。
2. 热凸度对轧制产品的影响热凸度会导致轧制产品的厚度不均，从而影响产品的质量。
此外，热凸度还会影响轧机的运行效率和寿命。
因此，研究工作辊的热凸度对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
3. 热凸度影响因素及控制措施工作辊的材料、冷却条件、轧制速度、轧制压力等因素都会影响热凸度的产生。
为了减小热凸度，可以采取优化工作辊材料、改善冷却条件、调整轧制参数等措施。
此外，还可以采用先进的检测技术对工作辊的热凸度进行实时监测和调整。
三、中厚板轧机工作辊磨损研究1. 磨损定义及类型磨损是指工作辊在轧制过程中因与轧件接触、摩擦而产生的表面损伤现象。
根据磨损的机理和表现形式，可以分为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损等类型。
2. 磨损对工作辊的影响工作辊的磨损会导致其表面粗糙度增加，进而影响轧制产品的表面质量和尺寸精度。
此外，磨损还会缩短工作辊的使用寿命，增加企业的生产成本。
3. 磨损影响因素及改善措施工作辊的材料、硬度、润滑条件、轧制速度等因素都会影响其磨损程度。
为了减小工作辊的磨损，可以采取优化材料选择、提高硬度、改善润滑条件、降低轧制速度等措施。
此外，还可以采用先进的表面处理技术对工作辊进行强化处理，以提高其耐磨性能。
四、结论本文通过对中厚板轧机工作辊的热凸度和磨损进行研究，得出以下结论：1. 热凸度和磨损是影响中厚板轧机工作辊性能的重要因素，对轧制产品的质量和精度产生重要影响。
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(9)
L G 2a1s0 2a2 s0 L 2
缝凸度
(10)
1
变凸度辊形理论分析
当窜辊位置为 s 时，辊身长度范围内的二次辊
2 Cw 2a2 sgn( s0 s ) ( s0 s ) ( s0 s ) L (11)
变凸度工作辊辊形曲线采用多项式形式，对于 n 次辊形，上辊半径辊形函数可表示为
Abstract：Crown adjustment capacity of the 3-order continuously variable crown(CVC) roll is proportional to the square of strip width, which is inevitably insufficient to the need of the narrow band strip when it is employed on the wide/ultra wide strip mills. Based on a deep research of the variable crown roll’s contour design theory and the lateral roll gap formation mechanism, a method that uses quadratic polynomial curves to linearize roll gap is proposed. With this method, the complete linearly variable crown contour and the mixed variable crown contour are designed, whose crown adjustment capacity is not only proportional to axial shift position of work rolls, but also proportional to strip width in the whole width range or in the desired width band respectively. Compared with CVC contour, mixed variable crown contour ensures a less difference of the roll diameter and a stronger crown adjustment capacity, suitable for both wide and narrow strip, therefore, enhancing shape adjustment capacity and the overall performance of mills. Key words：Strip mills Profile and flatness control Work rolls Roll contour
100083； (1. 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心 北京 2. 中钢设备有限公司 北京 100080)
摘要：三次连续变凸度(Continuously variable crown, CVC)辊形凸度控制能力与带钢宽度之间的二次函数关系决定其在宽、超 宽板带轧机上应用时表现出对窄规格带钢的凸度控制能力不足的缺点。通过对工作辊变凸度辊形及辊缝形成理论的深入研 究， 提出采用二次多项式曲线来线性化辊缝的方法。 采用该方法设计完全线性变凸度辊形曲线与混合变凸度工作辊辊形曲线， 使二次辊缝凸度调节能力与带钢宽度在工作辊全长或在设计要求的宽度范围内呈严格线性关系， 同时保持与窜辊位置呈线性 关系。与 CVC 辊形相比，混合变凸度辊形的辊径差小、凸度调节能力大，既不削弱对宽带钢的凸度调节能力，又增加对窄 带钢的凸度调节能力，从而增强轧机的整体板形控制能力。 关键词：板带轧机 中图分类号：TG335 板形控制 工作辊 辊形
ai ( x s0 )
i
(3)
为满足辊形关于(s0, 0)奇对称的要求， i、 n 均要 求为奇数。对应下辊辊形函数
yb ( x)
i 1,3,5,
n
ai x s0
i
(4)
因此，辊缝函数
月 2012 年 11 月
孔繁甫等：板带轧机工作辊混合变凸度辊形研究
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取 s0
Research on Mixed Variable Crown Contour for Work Roll of Strip Mill
KONG Fanfu1 HE Anrui1 SHAO Jian1 LI Tongqing2
(1. National Engineering Research Center for Advanced Rolling, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083; 2. Sinosteel Equipment & Engineering Co., Ltd., Beijing 100080)
板形控制技术是宽带钢热、冷轧机的核心技术 之一，在轧机机型确定的情况下，辊形技术是板形 控制中最直接、最活跃的因素。机型是机座、辊形、 控制模型的统一体，国际知名的连续变凸度 (Continuously variable crown, CVC)[1-2]、SmartCrown[3]
新世纪优秀人才支持计划(NCET-10-0223)及中央高校基本科研业务费
中。
通过二项式定理展开与简化，可得辊缝函数的 最高次项为 2nxn–1s0，辊缝凸度与辊身轴向坐标 x 呈 n–1 次函数关系。因此，辊缝凸度调节能力与带 钢宽度也呈 n–1 次函数关系。
图1 CVC 工作辊辊形与辊缝示意图
根据 CVC 辊形曲线，推导可得工作辊辊身长 度 L 范围内的二次辊缝凸度 3 Cw a3 s0 s L2 (2) 2 式中，s 为工作辊窜辊位置。在计算板带宽度 b 对 应的二次辊缝凸度时，将 L 设为板带宽度 b 即可。 式(2)决定三次 CVC 辊形有以下固有特性：二 次辊缝凸度与窜辊位置呈线性关系，与带钢宽度成 二次函数关系。由于三次 CVC 辊形的凸度控制能 力与带钢宽度之间呈二次函数关系，因此带钢宽度 越小，CVC 辊形的凸度调节能力衰减越快，使宽带 钢轧机尤其是超宽带钢轧机在轧制窄规格带钢时往 往表现出凸度控制能力的不足。 为克服上述缺点，本文对变凸度辊形设计理论 进行深入研究，提出一种能使辊缝凸度调节能力与 带钢宽度成严格线性关系的辊形设计方法。同时， 基于该方法设计了一种混合变凸度辊形，使二次辊 缝凸度调节能力与带钢宽度在设计要求的宽度范围 内呈线性关系，而在其他宽度范围内保持二次函数 关系。通过辊形设计，达到增强轧机整体板形控制 能力的目的。
图3
完全线性变凸度辊形二次辊缝凸度与窜辊位置关系 图4 完全线性变凸度辊缝形状
综上，由式(6)表示的辊形所形成的二次辊缝凸 度与板宽呈线性关系，同时保持与窜辊位置也呈线 性关系。根据辊缝凸度与带钢宽度之间的关系，将 该辊形命名为完全线性变凸度 (Completely linearly
从图 4 中可以看出，采用二次多项式曲线的
专项资金(FRF-TP-11-003A)资助项目。20120621 收到初稿，20120903 收到修改稿
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机
械
工
程
学
报
第 48 卷第 22 期期
可采用如下函数描述
yt ( x) a1 x s0 a3 x s0
3
(1)
G ( x)
i 1,3,5,
第 48 卷第 22 期 2012 年 11 月
机
械
工
程
学 报
Vol.48 Nov.
No.22 2012
JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
DOI：10.3901/JME.2012.22.087
板带轧机工作辊混合变凸度辊形研究*
孔繁甫 1 何安瑞 1 邵 健1 李同庆 2
yt ( x)
i 1,3,5,
n
从式(11)可以看出，二次辊缝凸度 Cw 与带钢宽 度 b 呈线性关系，与窜辊位置 s 呈非线性关系。 然而， 常规板带轧机的窜辊位置 s 在[–150 mm, 150 mm]， 所以 s L， 式(11)中(s0+s)L 项将呈主导 项， 因此二次辊缝凸度 Cw 将与窜辊位置 s 呈近似线 性关系。以参数 a2=9.778 34×10–7，L=2 550 mm， s0=–45 mm 为例，二次辊缝凸度 Cw 与带钢宽度、窜 辊位置的关系分别如图 2、3 所示。
2
2.1
混合变凸度辊形
完全线性变凸度辊形 由于高次辊形曲线的辊缝凸度调节能力与带
钢宽度呈现 n–1 次函数关系，高次曲线工作辊辊形 用于窄带钢生产时，辊缝凸度调节能力不足。为使 辊缝凸度调节能力与带钢宽度呈线性关系， 取 n=2， 同时为满足辊形关于(s0, 0)奇对称要求， 设计上辊半 径辊形函数如下 yt ( x) a1 ( x s0 ) a2sgn( x s0 ) ( x s0 )2 对应下辊辊形函数为 yb ( x) a1 ( x s0 ) a2sgn( x s0 ) ( x s0 ) 2 因此，可得辊缝函数为 G ( x) 2a1s0 a2sgn( x s0 ) ( x s0 )2
CLVC 辊形，使辊缝形状呈线性变化，进而使空载 辊缝凸度调节能力与带钢宽度呈严格线性关系。然
而，该辊形的使用可能导致下游用其他辊形时，带 钢出现复杂浪形或截面形状不规则的板形缺陷。 2.2 混合变凸度辊形 实际生产中要求辊形使辊缝在所关注的宽度 区间[Lc, Lq]内呈线性化，而在其他宽度区间内辊缝 平滑呈二次函数分布。若辊形采用图 5 所示的分段 函数曲线，在指定宽度范围[Lc, Lq]内使用二次多项 式曲线， 其他范围使用三次曲线， 可达到以上要求。