板形控制与CVC技术
基于支持向量机预报模型的CVC轧机板形智能控制系统
ｌ ｅ ｎｅｅｔ ｌａｏ ， ｌ ｒ ｓｓａｎｗ ｔ ｉ ｇｒｈ ａｓ ｃｕｌｅｕｒ ｎｓ ｆ ａ￣ ｄｔｅｉｔｌｃ ａｉ ｔ ｎａｄａ ｏｐｏｏｅ ｅ ａｎａ ｏｉ ｍ ｔ ｓ ｉｙｔｅａｔａ ｑｉ ｍｅｔｏ ｈ ｌ ｕ ｚｉ ｎ ｓ ｐ ｒ ｌ ｔ ｏｔ ｆ ｈ ｒ ｅ
ｃ ｅ ｅ ｎ ｔ ｅｐｒ ｄ ｃ ｉｎ ｐｒ ｃ ｄｕ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ｈ ｏ ｕ ｔｏ ｏ ｅ ｒ ． ｓ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ｒ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌ Ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｉ ｏ ｔ ｏ ； ＶＭ ； ｏ ｉ ｅ Ｍ ｄ ｆ ｄ ＢＰＮＮ ｌ ｏ ｉ ｍ ； ｉ ａ ｇ ｒｔ ｈ ＣＶＣ ｏ ｌ ｇ ｍｉ ｒ ｌｎ ｌ ｉ ｌ
ｄ ｐｓ ｐ ｒ ｖｃｏ ｈｎ Ｓ Ｍ） ａ ｄ ｏｅ ａｔ ｄｃｏ ｄ ｌ ｏ ｔ ｌ ｓｅ ｔ ｅ ｗ ｉ ｒ ａ ｏ ｔ ａｓｐ ｏｔ ｅｔｒ ｃ ｉ （ Ｖ ｂ ｅ ｆ ｒｃｓ ｒ ｎ ｌ ｅ －ｏｐ ｃｎｒｌ ｒ ｅｐ ｃｉ ｌ，ｈｃ — ｕ ｍａ ｅ ｓ ｅａ ｓ ｏ ｏｅ ｒ ｖｙ ｈｅ
机 械 设 计 与 制 造
１０ ２
Ｍａ ｈｉ ｅ ｙ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｒ ｓｇ
＆
Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
第 １ 期 １ ２０ ０ ８年 １ １月
文章编号 ：０ １ ３９ （０ ８ １－ １０ ０ １０ — ９ ７ ２ ０ ） １０ ２— ３
CVC四辊冷轧机板形控制策略探讨
１ ＣＶＣ 四 辊 冷 轧 机 的 工作 原 理 及 模 型 分 析
定 的凸 度 值 许 用 范 围之 内 ： 要 符合 保 证 板形 良好 的 凸 度相 似准 则： 因此 ， 对 于 实 际 的铝 带 生 产 来 说 目标 凸 度 值 的设 定 按 照 如
的距 离 ，到达指 定位置 Ｅ Ｘ Ｄ 时 ． 产 生 有 载 辊 缝 凸 度 改 变 量 Ａ Ｃ ｗ ｇ ， Ａ Ｃ ｗ ｇ ＝ Ｃ ｗ ￣Ｅ Ｘ Ｄ，对 Ｅ Ｘ Ｄ 的要 求 如 下 ： Ｅ Ｘ Ｄ 在板 件 形 状 规
求， 因此 ， 在 板 带 类 铝 材 的生 产 过 程 中 ， 对 于 板 带 类 铝 材 的板 形
Ｑ ＝ （ 口 １ ＋ ａ ｚ Ｑ Ｊ ｗ ＋ ａ ３ Ｆ ） ＊ （ 啦 ＋ ０ ＋ ｎ ） （ ３ ） ａ 。 、 ｎ ２ 、 ∞、 ａ ４ 、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱａ ５ 、 ｏ ６ 为预设常数 ， Ｑ 为 轧 机 的预 设 定 轧 制 力 ；
Ｗ 为 板件 宽度 ； Ｆ为 当 前预 设 定 弯 辊 力值 。 在 实 际 的 板 件 生 产 中 ．铝 带 的 凸 度值 为 铝 带 的 期 望 厚 度
度 精度 、 板形精度 、 成形性能及表面质量 等 ， 而 在 实 际 的工 业 生 产 应 用 中 ，对 于 板 带 类 铝 材 的几 何 形 状 往 往 有 极 为严 格 的 要
Ｆ ０ 、 Ｑ 是 与 辊 型 有 关 的常 数 ， ｐ 是 考 虑 轧制 力 、弯 辊 力及
板 宽 的综 合 影 响 因素 。
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ３ ３ ３ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ ７ — ０ ０ ７ ０ — ０ ２
板形控制技术及应用
板形控制技术及应用孙蓟泉周永红(北京科技大学)摘要概述了板形控制原理。
根据有载辊缝形状方程,分析了影响板形、板凸度的诸项因素,综合介绍了板形控制技术及发展趋势。
关键词板形控制板凸度辊形技术1 引言近年来,随着社会的发展和科学技术的进步,用户对高质量、高附加值、高技术难度的热轧带钢产品的需求量显著增加,对钢铁产品质量、品种、性能方面的要求也越来越高。
对热轧板带来说,其性能、质量及精度要求主要包括厚度精度、板形精度、成形性能及表面质量等。
由于厚度自动控制(AGC)系统的不断完善和广泛采用,特别是厚度检测设备的发展和检测信号反馈时间的缩短,使模型的自学习功能大大增强,板带的纵向厚度精度也越来越高。
相比之下,板形问题显得日益突出。
板形精度是热轧带钢的一项主要的质量指标和决定产品市场竞争力的重要因素。
目前,板形控制技术已成为热轧带钢生产的核心技术之一,也是当前轧制技术研究开发的前沿和热点。
板形理论从20世纪60年代发展至今,经历了四辊轧机轧辊变形分析、三维板材轧制分析、辊系三维有限元分析等阶段;在板形控制技术方面,经历了基于负荷分配的板形控制、各种板形控制轧机(HC、CVC、PC等)、板形和板厚解耦控制、板形和板凸度以及断面轮廓综合控制等阶段;此外,液压弯辊装置的广泛应用,实现了带钢的凸度和平直度的在线调整控制。
这些理论和技术的采用都使板形控制水平得到了很大的提高,板形控制精度也得到了大幅提升。
2 板形控制原理由于轧出带钢的断面形状即是有载辊缝形状,因此板形控制的实质就是控制带钢宽度方向上的有载辊缝,从而获得所需的带材轮廓和平直度。
影响有载辊缝形状的因素较多,主要有工作辊辊形、使辊系产生弯曲变形的轧制力和弯辊力、改变轧辊辊形的热辊形和磨损辊形以及一些可控辊形技术。
2.1 有载辊缝形状有载辊缝形状可用如下方程描述[2]:CR= PKP+ FKF+ECωC+EΣ(ωH+ωW+ωO)+E0Δ式中CR--与带钢凸度有关的有载辊缝形状;P--轧制力;F--弯辊力;KP--辊系在轧制力作用下的弯曲变形,又称为轧机横向刚度;KF--辊系在弯辊力作用下的弯曲变形,又称为弯辊横向刚度;ωC--可控辊形,根据所采用的CVC或PC等技术确定其值;ωH--热辊形;ωW--磨损辊形;ωO--初始辊形,根据板形控制需要,进行辊形设计和磨辊;Δ--入口带钢凸度;E0、EC、EΣ--相关系数。
轧机测厚仪带钢轧机与板形控制技术研究
轧机测厚仪带钢轧机与板形控制技术研究对常见带钢轧机的类型进行讨论，对先进板形控制技术展开阐述。
关键词：轧机;自动厚度控制;板形控制目前，hc轧机已发展了多种机型。
我们所说的中间辊移动的hc 轧机，也称为hcm六辊轧机。
此外，还有工作辊移动的hcw四辊轧机，以及工作辊和中间辊都移动的hcwm六辊轧机。
hc轧机的主要特点是：（1）通过轧辊的轴向移动，消除了板宽以外辊身间的有害接触部分，提高了辊缝刚度；（2）由于工作辊一端是悬臂的，在弯辊力作用下，工作辊边部变形明显增加。
如果对弯控制板形能力的要求不变时，则在hc轧机上可选用较小的弯辊力，这就提高了工作辊轴承的使用寿命并降低了轧机的作用载荷；（3）由于可通过弯辊力和轧辊轴向移动量两种手段进行调整，使轧机具有良好的板形控制能力；（4）能采用较小的工作辊直径，实现大压下轧制；（5）工作辊和支承辊都可采用圆柱形辊子，减小了磨辊工序，节约了能耗。
这种轧机典型应用如宝钢1550冷轧酸洗——连轧机组。
轧辊凸度边续可变轧机-cvc(continuouslyvariablecrown)轧机cvc轧机的基本特征是：（1）轧辊(工作辊)的原始辊型为s形曲线呈瓶状，上下轧辊互相错位1800布置；（2）带s形曲线的轧辊具有轧辊轴向抽动装置。
虽然cvc轧机与hc轧机一样有轧辊轴向抽动装置，但其目的和板形控制的基本原理是不同的。
hc轧机是为了消除辊间的有害接触部分来提高辊缝刚度，以实现板形调整的，是刚性辊缝型。
cvc轧机则是通过轧辊轴向抽动装置来改变s形曲线形成的原始辊缝形状来实现板形控制的，是柔性辊缝型。
当上下轧辊对称布置时，辊缝各部分高度相同。
如果上轧辊向右移动，下轧辊以相同的移动量向左移动，则辊缝中部高度变小。
反之，上辊向左移动，下辊以相同的移动量向右移动，辊缝中部高度变大（如图1所示）。
cvc轧机的主要特点是：（1）通过一组s形曲线轧辊可代替多组原始辊型不同的轧辊，减少了轧辊备品量；（2）可以进行无级辊缝调整来适应不同产品规格的变化，以获得良好的板带平直度和表面质量；（3）辊缝调节范围大，与弯辊装置配合使用时，如1700mm板带轧机的辊缝调整量可达600μm。
CVC六辊冷轧机板形控制手段的研究
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｌａ ｆ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ；ｒ ｏ ｌ ｌ ｂ ｅ ｎ ｄｉ ｎ ｇ； Ｃ ＶＣ ｓ ｈ ｉ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ ； ｗｉ ｄ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ；ｎ ａ ｒ ｒ ｏ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ
可 通过 热 力学执 行 机构 消 除 。
形 误 差 ，没有 倾 辊 ，一侧 边 缘 将更 长 ，根 据 这项 功 能 ，倾 辊能 够 校 正 带材 不 对 称 的边 浪 和 上 弯拱
形。
热力 学 板 形 控 制是 通 过 向辊上 喷淋 冷 却 液来
改变工作辊不 同位置 （ 点 ）的外形 ，使工作辊辊
身 发 生 热膨 胀 或 收 缩 的板 形 控 制 。为 了获 取平 整 度 热 力 学控 制 的有 效性 ，一 定 要保 证 冷 却 液 和 工
作 辊 有 一定 的温 度 差 。热 力 学 手段 有 ：（ １ ）基 本
机 械执 行 机 构 可 分 为 ：（ １ ）工 作 辊 弯辊 ：处 理 对 称 的 板 形 误 差 ，没 有 弯 辊 ，带 材 中 心 将 更 长 ，有 弯 辊 ，带 材 各 部 分 压 下率 均 匀 ，能 够 纠正 对称边浪 ；（ ２ ） 中间 辊 弯辊 ：处 理 对 称 的板 形 误 差 没 有 弯 辊 ，带 材 中心 将更 长 ，中 间辊 弯辊 能校 正 带 材 的 中间浪 ，另 外 同工作 辊 弯 辊 一起 校 正 四 分之一浪 ；（ ３ ）中 间辊 Ｃ Ｖ Ｃ窜 动 ，应 用 于 ６ 辊 轧
ＤＯｈ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ９ ４ ９ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ９ ． ０ ０ ６
CVC工作辊热辊型演变机理及其对板形的影响
CVC工作辊热辊型演变机理及其对板形的影响在钢铁生产的广阔舞台上，CVC（Continuous Variable Crown）工作辊扮演着至关重要的角色。
它们如同精密的乐器，在高温的熔炉中奏响金属变形的乐章。
然而，随着时间的流逝和工艺的变化，这些工作辊的热辊型也会经历一系列的演变，这种演变不仅仅是物理形态的改变，更是对最终产品——钢板形状的深刻影响。
首先，让我们将目光投向CVC工作辊的本质。
它们是生产过程中的关键工具，其形状和状态直接影响到钢板的平整度和质量。
正如一位画家的笔触决定了画作的细节，CVC工作辊的每一个微小变化都可能在钢板上留下不可磨灭的痕迹。
因此，理解其热辊型的演变机理，对于控制和优化板形至关重要。
在热辊型的演变过程中，温度是一个不可忽视的因素。
就像温度计中的水银随着气温的升降而膨胀或收缩，CVC工作辊在高温的作用下也会发生热膨胀。
这种膨胀如果不加以控制，就会导致工作辊的形状发生改变，进而影响到钢板的平整度。
可以想象，一个原本平直的钢板，因为工作辊的不规则膨胀，变得起伏不定，这无疑会降低产品的质量。
除了温度之外，工作辊在使用过程中的磨损也是一个重要因素。
随着时间的推移，工作辊表面的磨损会逐渐改变其形状，这就好比一双新鞋在经过长时间的穿着后，鞋底的磨损会影响走路的姿态。
同样地，工作辊的磨损也会导致钢板形状的变化，这种变化可能是微妙的，但对于追求高精度的钢铁生产来说，却是致命的。
那么，我们如何才能有效地控制CVC工作辊热辊型的演变呢？答案在于精确的温度控制和定期的维护检查。
通过先进的温控技术，我们可以确保工作辊在生产过程中保持均匀的温度分布，从而最大限度地减少因温度差异引起的形状变化。
同时，定期的维护检查能够及时发现并修复磨损的工作辊，确保其始终保持最佳的状态。
此外，我们还可以通过模拟和预测技术来预测热辊型的演变趋势。
就像气象学家通过模型预测天气变化一样，我们也可以通过计算机模拟来预测工作辊在特定条件下的形状变化。
cvc总说明书
板带轧机电动压下系统设计摘要CVC技术是目前较先进的板形控制技术之一，而且在轧制过程中，CVC和液压工作辊弯辊相配合对带钢断面形状和带钢平直度控制效果显著，而且工作辊的磨损情况得到了改善。
很多生产厂为了提高产品的质量和企业效益也正在对工作辊弯辊装置和工作辊轴向横移装置进行技术改造和结构改进。
本设计以宝钢2050mm连轧机组中的F1机架的数据作为参考，对板带轧机电动压下系统进行设计。
首先对压下形式进行选择，然后对压下系统中的主要部分如压下螺丝、压下螺母做设计计算，最后根据压下功率选择电机。
设计中对四辊CVC轧机的主传动部分和试车要求进行简单的叙述，并对一些主要零件如工作辊、机架、联接轴和轧辊轴承做了强度校核，其结果满足要求。
最后，本设计对此题目的技术经济及社会效益做了简单的分析。
关键词：板带轧机，电动压下，CVC轧机，主传动Electric Screw Down System Design Of Strip Rolling MillAbstract In recent years, CVC technology has been one of the most advanced strip shape control technology in the world and getting more and more popular. The employment of hydraulic work roll bending in conjunction with CVC has achieved good results in significantly increasing the strip profile and flatness control range, reducing wear of work rolls and extending maintenance intervals and service life of the work rolls. Under the pressure of competition comes from both internal and external, many steel plants have to take some measures to improve the strip surface quality to increase their income, many of them are delving into upgrading their technology and reconstructing the devices of work roll bending and work roll shifting. I selected the subject of electric screw-down system design of strip rolling mill. In the course of designing, I took the CVC mill roll for example and refer to some data of F1 stand of the finishing rolling train of 2050 CVC hot continuous rolling mill in Baoshan Iron & Steel Corp.. First, design of electric screw down system is accomplished by means of choosing screw down form, calculating and determining main parameters of screw and nut, choosing motor. The composing of main drive installed on 4-h CVC rolling mill and something required in trail run are also introduced in the paper. Meanwhile, strength checking of some major components is done and the results illuminate that these parts such as work roll, housing, joint slack and roller bearing meet the demand. Finally, the economic technology and social benefit are simply analysed.Keywords:strip mill roll, electric screw down, CVC mill, main drive目录第一章绪论 (I)§1.1 热连轧机的发展概况 (1)§1.2 CVC技术原理及优点 (2)§1.3 设计题目的意义 (2)§1.4 课题的研究方法和研究内容 (3)第二章轧机力能参数计算 (4)§2.1 总体方案设计与选择 (4)§2.2 设计的已知数据 (4)2.2.1 压下规程 (4)2.2.2 主要参数 (4)§2.3 轧制力的计算 (5)2.3.1 轧辊的选取及验证 (5)2.3.2 平均变形程度的计算 (5)2.3.3 平均单位压力的计算 (6)2.3.4 总轧制力的计算 (8)§2.4 轧制力矩的计算 (8)§2.5 主电机容量计算 (9)2.5.1 摩擦力矩的计算 (9)2.5.2 工作辊带动支承辊的力矩计算 (9)2.5.3 驱动工件辊的力矩计算 (10)2.5.4 初选电机 (11)2.5.5 电动机的校核 (11)第三章压下系统的设计 (15)§3.1 压下形式的选择 (15)§3.2 压下零件的设计计算 (15)3.2.1 压下螺丝的设计计算 (15)3.2.2 压下螺母的结构尺寸设计 (17)3.2.3 压下螺丝的功率计算 (20)第四章主要零件校核 (22)§4.1 下工件辊的校核 (22)4.1.1 下工作辊强度计算： (22)4.1.2 工作辊的疲劳强度校核 (23)4.1.3 工作辊与支承辊之间的接触应力校核 (26)4.1.4 轧辊的变形计算 (27)§4.2 机架的强度计算 (29)4.2.1 机架的强度计算 (29)4.2.2 机架的变形计算 (31)§4.3 弧形齿万向接轴强度的计算 (32)4.3.1 弧形齿的优点 (32)4.3.2 齿根弯曲疲劳强度校核 (32)§4.4 轧辊轴承的选择及寿命计算 (35)4.4.1 轧辊轴承的选择 (35)4.4.2 轧辊轴承的寿命计算 (35)第五章试车要求 (37)第六章技术经济及社会效益分析 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录A外文翻译原文 (42)附录B外文翻译译文 (52)第一章绪论§1.1 热连轧机的发展概况近几十年期间，热连轧机的发展取得了飞快的进展，起初美国轧机公司在 Butler 成功地建成第一套热带钢连轧机，随后，于1927年，在Weirton建造了1372mm连轧机。
板形指标及CVC轧机(L 3)
Process model PCFC
Physical know how
• Strip profile • Contour
• Flatness
• SFR strategies
第二十三页，编辑于星期二：十三点 五分。
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
OR
Pro
Contour control
Flatness control
第七页，编辑于星期二：十三点 五分。
1.4.2 I单位表示带钢的平直度
相对长度差表示波浪部分的曲线长度对于平直
部分标准长度的相对增长量。一般用带钢宽度上 最长和最短纵条上的相对长度差表示。因为该数 值很小，国际上通常将相对长度差乘以105后，再
用来表示带钢的平直度，该指标称为I单位。一个I单 位表示相对长度差为10-5。
Pass Schedule Computer (RM/FM) Material data: thickness, width, weight, temperature, hardness Pass schedule: reduction, speed, rolling force, torque, etc. Technical data: roll diameters, roll qualities, etc.
closed loop
第二十四页，编辑于星期二：十三点 五分。
Measuring F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
Measuring
slap profile profile flatness thickness width, temp.
PCFC FM Computer • shifting positions • work roll bending forces
VC轧机板形控制技术发展
VC轧机板形控制技术的发展摘要：本文详细阐述了vc轧机的结构原理和设计特点，并分析了该轧辊系统板形控制的基本原理。
关键词：vc轧机结构特点板形控制随着国内外冶金工业的发展，在我国的板带材生产中已经广泛应用四辊板带轧机，为了最大限度地提高轧制成材率，一方面采用合理的轧制工艺，通过将轧机工作辊、支承辊与原始磨削辊型进行配合；另一方面轧机还应具备一定的辊型调整手段。
由于工作辊面所形成的有载辊缝形状决定了实际轧件的截面形状，而这又受到轧制时轧制力、轧辊配置、弯辊力等因素的影响和制约。
因此，在板带轧制中如何根据产品的平直度原则进行四辊板带轧机的辊型的辊型设计及辊型调整越发重要。
1 冷轧板形缺陷与控制所谓板形，就是轧制后带材所产生的波浪和瓢曲。
实际上就是指板带材的翘曲程度。
由于各种因素的影响，带材在辊缝中的纵向延伸方向往往是不均匀的。
通过对板形进行检测进而实现板形自动控制，只有连续不断地、准确地将板形状况及时地反馈给控制系统，板形控制系统才能以此为依据向执行机构发出正确的调节指令，实现板形闭环自动控制。
2 控制板形问题的基本方法2.1 hc轧机在普通四辊冷轧机的基础上对hc轧机进行处理，通过在工作辊和支承辊之间设置可以进行轴向移动的中间辊，采用更小的直径的工作辊。
主要特点是：①中间辊的位置可根据板宽调整，可以减小工作辊的弯曲挠度和工作辊与支撑辊的弹性压扁，因此可以显著地减小带钢边缘减薄现象；②中间辊的轴向移动在一定程度上减小了工作辊与支承辊的有害接触区，使有害接触区不再阻碍液压弯辊，液压弯辊的板形控制功能得到明显改善；③采用了较小的工作辊直径，减小了轧制力和轧制力矩。
2.2 cvc轧机cvc轧制采用s型轧辊，上下轧辊的辊型相反布置，调节轧辊的轴向位置可以获得不同的辊缝形状，以满足轧制带钢的板凸度和板形要求。
cvc轧机的特点主要表现在：①多组原始辊型不同的轧辊可以通过一组s型曲线轧辊进行代替，在一定程度上减少了轧辊的备用数量；②通过调整无级辊缝进而适应不同产品规格的变化；③辊缝调节范围大。
CVC轧机的应用及技术问题分析
结 构 等技 术 问题 。 关键词 ：Ｖ Ｃ Ｃ轧 机 ； 型 ； 形 辊 板
中图分类号 ：Ｇ ３ ． Ｔ ３ ３７
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ４ ４９ ２０ ｝３～０３ —０ １０ —６２ （０ ７０ １１ ２
对准 ， 使换 辊操作 产生 困难 ； 液压平 衡缸与机 架问相对 滑动间
ａ负凸度控制
ｂ中和凸度控制
ｃ 正凸度控制
隙， 在轧钢时渗入带有铁皮 的冷却 水 ， 易产生局部磨损 ， 造成工 作辊与机 架牌坊问侧 向间 隙过 大 ， 响轧制稳定性 ； 影 特别 是轧 机发生 断辊故障时 ， 易损坏其 中一端 的锁定 连接机构。现在 极 新投 产的 Ｃ Ｃ轧机 大都 采 用工 作辊 液 压平 衡缸 位 置 固定 不 Ｖ 动 ， 向移动液压 缸仅仅拖动 工作辊及 轴承箱 ， 轴 且传动侧 轴承
轴承不 同步 移动 ， 当工作辊轴 向移动 时， 对工 作辊的平衡 缸缸 体产 生偏 心力 ， 形成 力偶 。为 克服这种倾 翻力 偶 ， 计 了两 端 设 带齿 轮的轴 ， 当平衡缸受力矩作用 而偏 转时 ， 对该轴形成扭矩 ，
此扭 矩 由该轴本身的弹性变形来 承受 。
２． 轴 向 力 ２
的轴 向力与 轧制力 无 明显关系 。在 轧辊辊缝 打开 而无预应 力 情况 下 ， 辊旋 转状 态下 移动 轧辊 的轴 向力 通 常也是 为 ０～ 轧 ２ｔ个别情 况下 略 高一些 。在轧辊 圆周 速度 与轧 辊移 动速 度 ０， 之 比恒定 的情 况下 ， 轧辊轴 向移动速度 的提高 ， 并不增加 轴向 移动 的推 力。当轧机 内有带 钢时 ， 向移动 Ｃ Ｃ轧辊 所需 的 轴 Ｖ 轴 向力 明显上 升， １ ０ ｔ 在 ０ 轧制 力下 轴 向移动推 力达 ４ｔ ５ ５。在 轧辊 承受预压 紧力 的情况 下 ， 移动 Ｃ Ｃ轧辊 的轴 向力 约为 轧 Ｖ 钢状 态下 的两 倍 ， 出 了轴 承的承受 能力 ， 不允许在预 压状 超 故 态下轴 向移动 轧辊 ， 只能在辊缝打开或轧机 内有带钢 时才 可以 轴 向移动 轧辊 。
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板形控制与CVC技术
介绍了带钢板形控制的概念和CVC技术的工作原理和特点，包括板形及平直度、要求凸度和扰动因素凸度，CVC板形控制技术对带钢凸度的控制效果十分明显。
关键词带钢板形控制CVC轧辊
1前言
钢板和带钢可以按要求随意剪切、焊接和铆接，也可以进行弯曲及冲压成型，所以在国民经济各部门中得到广泛应用。
特别是汽车和家用电器工业的飞速发展，对板带的板形和平直度要求越来越高。
针对板带产品的板形和平直度，世界几个主要的工业发达国家，进行了长期的探讨和研究，先后开发了HC, CVC和UPC等技术。
CVC技术在1984年首先由德国施罗曼·西马克公司推出，它以其独特之处在世界板带的热轧和冷轧领域里大显神通。
目前，世界上已有100多架轧机使用了CVC设备和技术。
实践证明，CVC板形控制技术对带钢凸度的控制效果十分明显，能生产出平坦的带钢。
轧辊等效凸度调节范围大，轧辊磨削和管理方便等优点，已在生产中充分体现出来。
2CVC基本原理
CVC轧机即连续可变凸度轧机，这种轧机的主要特征是工作辊设计成S形，上下工作辊外形是一样的，彼此呈1800反向配置，均可以横向移动。
当上下工作辊横移时，可得到中性凸度、正凸度和负凸度的轧辊凸度，而且使辊缝断面形状可在较大范围内无级连续调
节。
CVC轧机只需一套辊型就可以满足轧制不同宽度带钢对板形调节的要求，如果它与工作辊弯辊装置相配合，更能扩大板形调节范围。
当CVC辊轴向移动距离为士100 ^-150mm时，再加上弯辊作用，辊缝调节量可达60μm左右，这是一般轧机达不到的。
图一
由图一可见：CVC的基本原理即为上下轧辊（S）轴向窜动，以便形成所需要的辊缝断面形状，两轧辊向相反的方向轴向窜动以形成连续可变凸度的辊缝；左侧为正凸度控制，中间为中性凸度控制，右侧为负凸度控制；可见通过这种轧辊轴向窜动的控制方法可以使辊缝轮廓有极大的变化范围。
1985年德国蒂森公司第一架CVC F4机架正式运转，并以实测数据就人们对CVC系统关心的问题做出了回答。
1 关于工作辊轴向力:在轧辊轴向窜动前后，并未发现轴向力的显著增加，轴向力的范围为0^-200kN，与传统轧机不相上下。
但若在负载下轴向串动时，轴向力明显增加。
2 支承辊的硬化与磨损:经过对众多支承辊的检测，发现CVC
系统对支承辊的硬化和磨损与传统轧机相比并无差异。
3 工作辊的磨损:磨损形式与传统轧机相同。
3 板形控制的概念及分析
3.1 板形及平直度
除了板带的纵向厚度公差之外，平直度对于冷轧带材产品也是重要的质量特性。
随着对带钢冷轧机组生产的带卷质量要求的不断提高，板形控制已成为当今冶金界迫切需要解决的问题。
板形包括平直度、板凸度、边部减薄和局部高点，它们是由原料的形状、轧辊的空载辊型(原始凸度、热凸度和磨损曲线)、轧辊的弹性变形(弯曲挠度和压扁)等决定的。
图二图三
在带钢两端51mm处测量的带钢厚度比较具有代表性。
带钢的绝对板形高度＝h center—h51；
带钢的相对板形高度＝（h center—h51）/h center；
h center：带钢中间厚度；
h51：带钢两端51mm处测得带钢厚度
而目前的用户对冷轧薄板的凸度和平直度的要求越来越苛刻，因此在板带轧制中，板形控制技术越来越受到重视。
过程计算机应用到厚度控制领域之后，极大地改善了板带的纵向厚度偏差，但并没解决板带沿横向厚度波动的问题。
板带厚度的横向分布状况反映出板带的板形，板带中部厚度和边部厚度之差叫做凸度，是描述板形的主要指标。
板型决定于所轧板材纵向纤维的延伸差。
实际速度超过平均速度的纵向纤维将产生压缩的附加变形，而实际速度小于平均速度将产生被拉伸的附加变形。
我们称这种离开辊缝之后由于纵向纤维延伸不均而引起的附加变形谓之“二次变形”，二次变形还会使轧件在离开轧辊之后产生残余应力。
板形可以通过带钢宽度方向上应力的分布进行测量：这种测量装置的工作原理是带钢板形直接反映在带钢对转向辊接触长度上的压力分布上，转向辊由许多独立的圆片组装而成，每个圆片上都装有测力元件。
转向辊把分布在带钢宽度上的张力作为径向分量加以测量，并由计算机处理后转换成带钢的平直度情况。
ASEA BROWN BOVERI (ABB)板形测量仪是目前较成熟的一种测量系统，世界上已有120多台。
对于现代化高速板带轧机而言，充分利用板形控制方法和板形检测仪器，形成全闭环板形控制系统是目前的研究方向。
闭环板形控制系统是通过板形测量仪测出的板形缺陷，通过计算机控制轧机两侧压下量、工作辊正负弯曲、轧辊横移和轧辊冷却系统来综合纠正板形缺陷。
所谓要求凸度是直接从人们对最终产品的板形要求的数量概念
转换而得的。
大多数情况下，要求板材越平越好。
3.2 对凸度造成影响的因素
要有专门的伺服机构来补偿对板形的形成过程起扰动作用的因素或变量，这些因素包括:①板宽的变化;②轧制力的变化；③温度因素(热凸度);④轧辊的磨损。
虽然热凸度具有重要的影响，但在某种程度上轧辊的磨损和热凸度可以互相抵消。
由于变形热与摩擦热的作用，轧辊难免也会有一定的温度升高，辊身各部分的温度并不一致，由此引起的温度差将导致轧辊直径尺寸的热膨胀差，辊身中部的温度高于其边部。
正弯辊：减小轧制力引起的轧辊挠度，减小板凸度。
负弯辊：增加轧制力引起的轧辊挠度，增加板凸度。
弯辊力一般变化在0.1～0.2P max范围之内（P max为最大轧制力）。
影响轧制力的因素基本上可以分为两大类：第一类是影响金属变形阻力的，其中有金属材料的化学成分、变形温度与变形程度；第二类是影响应力状态条件的因素，其中有外摩擦、轧件及轧辊直径、张力等。
对冷轧来说，变形温度和变形速度对变形阻力的影响不很显著。
变形阻力随变形程度增加而增机。
摩擦力越大，压力也越大。
图四
由图四可见CVC窜动速度与轧制力和轧制速度之间的关系：窜动速度的上限为轧制速度的500分之1，这样才能避免弯辊时两轧辊之间发生打滑现象；红线为在轧制过程中同等轧制力下CVC窜动速度与轧制速度的最大比值（也是比较理想的数值关系）。
影响辊缝形状的因素：
①轧辊的弹性弯曲变形，它使辊缝中部尺寸大于边
部尺寸，带钢中部产生凸度，带钢边缘减薄。
轧
制压力越大，轧辊的弹性弯曲变形越大；轧辊直
径越大，刚性就越好，则轧辊的弹性弯曲变形越
小。
②轧辊的热膨胀。
③轧辊的磨损。
工作辊与带钢之间、工作辊与支撑
辊之间的摩擦会使轧辊磨损。
④轧辊的弹性压扁。
⑤轧辊的原始辊型（凸形、凹形或圆柱形）。
图五
图六
图五、六显示了在CVC测试中，轧辊的相对窜动距离轧制出的不同板形，以此来改善板形，控制板形。
图七
由图七可见CVC技术如何与弯辊技术结合以现实对板形偏差的控制：负弯正窜可以解决肋浪；正弯正窜可以解决边浪；负窜负弯可以解决中浪；正弯负窜可以解决中浪和边浪的复合板形。
5 结束语
总之，CVC技术以清晰的概念和独特的方式解决了板形控制的难题，并经受住了生产实践的考验，因此它越来越引起人们的重视。