钢管斜辊矫直机辊型曲线设计
《2024年Φ12~Φ20mm钛合金管材二辊矫直机辊型曲线及矫直精度研究》范文
《Φ12~Φ20mm钛合金管材二辊矫直机辊型曲线及矫直精度研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，钛合金管材因其独特的性能广泛应用于航空航天、医疗器械、化工等领域。
对于直径在Φ12~Φ20mm范围内的钛合金管材，其矫直过程对保证管材的精度及使用性能具有重要影响。
二辊矫直机作为矫直工艺的主要设备，其辊型曲线的设计及矫直精度的控制是研究的重点。
本文旨在研究二辊矫直机的辊型曲线及其对矫直精度的影响，为钛合金管材的矫直工艺提供理论依据。
二、二辊矫直机辊型曲线研究二辊矫直机的辊型曲线设计是影响矫直效果的关键因素。
在矫直过程中，管材与矫直机辊子之间的相互作用力、摩擦力以及管材的弯曲变形等都是需要考虑的因素。
合理的辊型曲线能够使管材在矫直过程中受到均匀的力，从而减少变形和损伤。
1. 辊型曲线设计原则（1）考虑管材的材质和尺寸，确定合适的矫直力范围。
（2）根据管材的弯曲程度，设计合理的辊子间距和倾斜角度。
（3）确保辊子表面光滑，减少摩擦力对管材的影响。
2. 常见辊型曲线类型及特点（1）直线型：适用于矫直较小弯曲的管材，但矫直力较大，易导致管材变形。
（2）曲线型：包括圆弧形、抛物线形等，能够使管材在矫直过程中受到均匀的力，减少变形和损伤。
三、矫直精度研究矫直精度是评价二辊矫直机性能的重要指标。
影响矫直精度的因素包括管材的材质、尺寸、温度、矫直机的辊型曲线、矫直工艺等。
1. 管材材质和尺寸的影响不同材质和尺寸的管材在矫直过程中受到的力不同，因此需要针对不同的管材设计合适的矫直工艺。
2. 矫直机辊型曲线的影响合理的辊型曲线能够使管材在矫直过程中受到均匀的力，从而提高矫直精度。
因此，在设计和制造二辊矫直机时，需要充分考虑辊型曲线的设计。
3. 矫直工艺的控制（1）控制矫直速度：合理的矫直速度能够使管材在矫直过程中受到均匀的力，减少变形和损伤。
（2）控制加热温度：适当的加热温度能够使管材在矫直过程中更容易变形，提高矫直精度。
《2024年超细管材十辊矫直机辊型设计与精度分析》范文
《超细管材十辊矫直机辊型设计与精度分析》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，对管材的质量和精度要求越来越高。
在众多工业生产中，超细管材的生产及加工已成为一个关键环节。
超细管材十辊矫直机是提高超细管材加工精度的关键设备，而辊型设计与精度分析则直接影响矫直效果。
本文将对超细管材十辊矫直机的辊型设计及精度分析进行详细阐述，为相关领域的研发和设计提供参考。
二、十辊矫直机辊型设计1. 辊型设计原理超细管材十辊矫直机的辊型设计是基于矫直理论，根据超细管材的材料性能、形状尺寸、表面质量等特性，综合考虑辊子的布局、大小、形状及相对位置等因素。
设计中要保证管材在经过各道矫直时能均匀地变形，达到矫直效果。
2. 辊子布局设计在十辊矫直机中，辊子布局是关键。
根据矫直理论，合理的布局能保证管材在矫直过程中受力均匀，减少变形不均和弯曲现象。
通常采用对称布局，使各道矫直力相互平衡，降低管材的应力集中现象。
3. 辊子尺寸与形状设计辊子尺寸与形状的设计直接关系到矫直效果。
在设计中，要根据管材的直径、壁厚等参数，确定辊子的直径、长度及表面粗糙度等。
同时，考虑到矫直过程中的摩擦和磨损问题，应选择合适的材料和表面处理工艺。
三、精度分析1. 精度指标超细管材十辊矫直机的精度指标主要包括矫直后的直线度、圆度、表面质量等。
这些指标直接反映了矫直机的性能和效果。
在精度分析中，应综合考虑这些指标，对矫直机进行全面评价。
2. 影响因素分析影响超细管材十辊矫直机精度的因素有很多，如管材的材质、形状、尺寸、表面质量等，还包括矫直机的结构、工艺参数等。
在精度分析中，应充分考虑这些因素对矫直效果的影响。
3. 精度提升措施为提高超细管材十辊矫直机的精度，可采取一系列措施。
如优化辊型设计，改进结构布局，调整工艺参数等。
此外，加强设备的维护和保养，定期检查和更换磨损部件也是提高精度的有效措施。
四、实验与结果分析为验证超细管材十辊矫直机辊型设计与精度分析的有效性，我们进行了相关实验。
《超细管材十辊矫直机辊型设计与精度分析》
《超细管材十辊矫直机辊型设计与精度分析》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，超细管材在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域的应用越来越广泛。
因此，对超细管材的矫直技术提出了更高的要求。
十辊矫直机作为一种重要的矫直设备，其辊型设计与精度分析对于提高矫直效果、保证产品质量具有重要意义。
本文将针对超细管材十辊矫直机的辊型设计与精度分析进行详细探讨。
二、十辊矫直机辊型设计1. 辊型设计原则十辊矫直机的辊型设计应遵循以下原则：（1）根据超细管材的材质、规格和矫直要求，合理确定辊型结构。
（2）考虑辊子的强度、刚度和耐磨性，确保矫直过程中辊子的稳定性和使用寿命。
（3）优化辊型曲线，使管材在矫直过程中受力均匀，减小矫直力，提高矫直效率。
2. 辊型设计要点（1）辊子直径：根据管材直径和矫直要求，合理选择辊子直径。
过大的辊子直径可能导致矫直力过大，影响矫直效果；过小的辊子直径则可能降低矫直机的刚性和稳定性。
（2）辊型曲线：采用先进的计算机辅助设计软件，对辊型曲线进行优化设计。
通过模拟管材在矫直过程中的受力情况，得到最佳的辊型曲线，使管材在矫直过程中受力均匀，减小变形。
（3）辊子间距：合理设置各辊子之间的间距，使管材在矫直过程中能够顺利通过各辊子，同时保证矫直效果。
三、精度分析1. 精度分析方法对十辊矫直机的精度分析，可采用以下方法：（1）理论计算：根据辊型设计参数，通过力学理论计算各部位受力情况，评估矫直机的精度和稳定性。
（2）仿真分析：利用计算机仿真软件，模拟管材在矫直过程中的受力情况和变形情况，评估矫直机的矫直效果和精度。
（3）实验验证：通过实际生产过程中的实验数据，验证理论计算和仿真分析的准确性，对矫直机的精度进行实际评估。
2. 精度影响因素及优化措施（1）辊子制造精度：提高辊子的制造精度，保证各辊子之间的同心度和平行度，减小管材在矫直过程中的受力不均和变形。
（2）润滑系统：优化润滑系统，保证各辊子之间的润滑良好，减小摩擦力，降低矫直力，提高矫直精度。
《2024年Φ12~Φ20mm钛合金管材二辊矫直机辊型曲线及矫直精度研究》范文
《Φ12~Φ20mm钛合金管材二辊矫直机辊型曲线及矫直精度研究》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，钛合金因其优异的物理性能和良好的抗腐蚀性在各个领域得到广泛应用。
与此同时，钛合金管材的生产质量和矫直工艺亦成为了研究的重点。
其中，二辊矫直机作为一种高效的管材矫直设备，其辊型曲线和矫直精度对于提高钛合金管材的制造质量至关重要。
本文旨在研究Φ12~Φ20mm钛合金管材二辊矫直机的辊型曲线及其对矫直精度的影响。
二、二辊矫直机的工作原理及结构二辊矫直机主要由两个相对旋转的矫直辊组成，通过两辊之间的相对运动和压力作用，使管材在矫直过程中产生塑性变形，从而达到矫直的目的。
其结构简单，操作方便，适用于多种直径的管材矫直。
三、辊型曲线的研究（一）辊型曲线的类型及特点二辊矫直机的辊型曲线主要包括直线型、曲线型和混合型等。
不同类型的辊型曲线对管材的矫直效果和精度有着重要影响。
直线型辊型曲线简单明了，但对于复杂的管材变形矫正效果可能不佳；曲线型辊型曲线则具有更好的矫正效果，但设计和制造难度较大；混合型辊型曲线则结合了前两者的优点，既简单又具有较好的矫正效果。
（二）Φ12~Φ20mm钛合金管材适用的辊型曲线针对Φ12~Φ20mm的钛合金管材，我们设计了一种混合型的辊型曲线。
该曲线在保证矫直精度的同时，还考虑了设备的制造和使用的简便性。
通过多次试验和优化，确定了最佳的辊型曲线参数。
四、矫直精度的影响因素及研究（一）影响因素矫直精度受多种因素影响，包括管材的材质、直径、壁厚、温度、矫直速度、矫直压力以及辊型曲线的类型和参数等。
其中，辊型曲线的设计和参数的选择对于提高矫直精度具有关键作用。
（二）研究方法为了研究矫直精度，我们采用了理论分析、数值模拟和实际试验相结合的方法。
首先，通过理论分析确定影响矫直精度的主要因素；然后，利用数值模拟软件对不同辊型曲线和参数进行模拟分析，预测其矫直效果；最后，通过实际试验验证模拟结果的准确性。
《超细管材十辊矫直机辊型设计与精度分析》
《超细管材十辊矫直机辊型设计与精度分析》篇一一、引言在制造业的蓬勃发展中，管材的矫直工作是关键环节之一。
超细管材因其尺寸小、精度要求高，其矫直工作尤为关键。
十辊矫直机作为矫直超细管材的重要设备，其辊型设计与精度分析对于提高矫直效率及产品质量具有重要意义。
本文将详细探讨超细管材十辊矫直机的辊型设计及其精度分析。
二、十辊矫直机辊型设计1. 设计原则在设计十辊矫直机时，我们遵循了以下原则：一是确保矫直效率与精度的平衡；二是考虑设备的稳定性和耐用性；三是便于维护与保养。
此外，还针对超细管材的特殊性质，如尺寸小、材质特殊等，进行了针对性的设计。
2. 辊型设计十辊矫直机的主要部分是十个矫直辊，这些辊的设计决定了矫直效果。
我们根据矫直力、摩擦力等因素，对每个矫直辊的形状、尺寸、材料等进行了详细设计。
同时，为了满足不同材质和规格的超细管材的矫直需求，我们还设计了多种辊型，以适应不同的矫直任务。
三、精度分析1. 精度指标对于超细管材的矫直工作，精度是关键指标。
我们通过分析矫直过程中的各种因素，如矫直力、摩擦力、温度等，确定了影响精度的主要因素。
然后，我们设定了相应的精度指标，如管材的直线度、圆度等。
2. 精度分析方法为了确保十辊矫直机的精度达到要求，我们采用了多种分析方法。
首先，我们通过理论计算和仿真分析，预测了不同辊型和工艺参数下的矫直效果。
然后，我们在实际生产中进行了大量的实验，通过对比实验数据与理论预测结果，不断优化辊型和工艺参数。
此外，我们还采用了先进的检测设备和方法，对矫直后的管材进行精确的检测和评估。
四、实验与结果分析为了验证十辊矫直机的设计效果和精度，我们进行了大量的实验。
实验结果表明，合理的辊型设计和工艺参数可以显著提高超细管材的矫直精度和效率。
此外，我们还对实验数据进行了详细的分析和比较，进一步验证了设计的合理性和精度分析的准确性。
五、结论与展望本文对超细管材十辊矫直机的辊型设计与精度分析进行了详细的探讨。
《Φ12~Φ20mm钛合金管材二辊矫直机辊型曲线及矫直精度研究》范文
《Φ12~Φ20mm钛合金管材二辊矫直机辊型曲线及矫直精度研究》篇一一、引言随着工业技术的不断发展，钛合金管材因其优良的机械性能和耐腐蚀性，在航空、航天、医疗、化工等领域得到了广泛应用。
然而，在钛合金管材的生产和加工过程中，管材的矫直是一个重要的环节。
二辊矫直机作为管材矫直的主要设备，其辊型曲线的设计和矫直精度的控制对管材的最终质量具有重要影响。
本文旨在研究Φ12~Φ20mm钛合金管材二辊矫直机的辊型曲线及其对矫直精度的影响。
二、二辊矫直机的工作原理及辊型曲线二辊矫直机主要由两个相对旋转的矫直辊组成，通过改变管材在矫直过程中的弯曲程度和方向，使管材达到矫直的目的。
其辊型曲线的设计是影响矫直效果的关键因素。
对于Φ12~Φ20mm的钛合金管材，二辊矫直机的辊型曲线通常采用分段曲线设计，包括进料段、预矫段、主矫段和出料段。
进料段和出料段的曲线较为平缓，以减小对管材的冲击；预矫段和主矫段的曲线较为陡峭，以实现管材的有效矫直。
三、辊型曲线对矫直精度的影响辊型曲线的合理性直接影响到二辊矫直机的矫直精度。
在设计和调整辊型曲线时，应考虑以下因素：1. 管材的材质和规格：不同材质和规格的管材需要不同的矫直力，因此，辊型曲线的设应满足不同管材的矫直需求。
2. 矫直力的分布：合理的矫直力分布可以避免管材在矫直过程中产生过大的变形和损伤。
通过调整两辊之间的距离、速度和压力等参数，可以优化矫直力的分布。
3. 矫直速度：适当的矫直速度可以保证管材在矫直过程中获得足够的变形时间，从而提高矫直精度。
过快的矫直速度可能导致管材未完全矫直就已出机，而过慢的矫直速度则可能使管材在机内产生过多的热变形。
四、提高矫直精度的方法为了提高二辊矫直机的矫直精度，可以采取以下措施：1. 优化辊型曲线设计：根据不同规格和材质的管材，设计合理的辊型曲线，以实现最佳的矫直效果。
2. 调整矫直参数：通过调整两辊之间的距离、速度和压力等参数，优化矫直力的分布和矫直速度，以提高矫直精度。
二辊矫直机辊型曲线的设计与求解
二辊矫直机辊型曲线的设计与求解摘要 通过对二辊矫直机矫直过程的分析，建立起凸凹辊形曲线模型，同时确定辊形设计的主要参数，建立曲线半径求解方程式，采用MATLAB软件求解出各段辊形曲线半径。
关键词 矫直机 曲率模型 主要参数 辊形曲线 MATLAB1.概述二辊矫直机是依靠一对辊缝内部弯曲曲率的变化来实现对管棒材的矫直。
它采用的辊形为一对组合凸凹辊，其优点在于：解决了单辊交错的辊系总有半个辊距长度的工件两端得不到很好的矫直，使工件得到全长矫直；矫直质量得到明显提高；对圆材的外径有较强的圆整作用；有效消除矫直后的圆材缩颈现象；提高工件表面粗糙度。
2.辊形曲率模型的建立二辊矫直的必要条件是工件在辊缝中先要经过至少一个导程的等曲率大变形压弯，然后要经过至少半个导程等曲率小变形（与矫直曲率适应变形）的反向压弯。
前者可使工件各处的残留弯曲达到一致程度，后者可使工件全长得到矫直。
简单概括为“先统一，后矫直”。
辊型曲线常设计成对称形式，入口侧辊缝起到咬入及预矫作用；出口侧辊缝起到矫直作用；辊腰处的等曲率为中区，起到统一残留弯曲的作用。
为了说明上述矫直辊辊形的定义和要求，下面以一典型的辊缝模型来表示其曲率分布。
图1 二辊矫直辊缝曲率比的分配模型L g 辊子工作长度t 螺旋导程值S d =S’d =t 等曲率区(S d为辊腰段，对应于统一曲率段；S’d为辊腹段，对应于粗矫段)S b 变曲率塑形变形区（辊胸段，对应于精矫段）C w 反弯曲率比（C w1 常取3～5，C w1和C w2按小变形原则从有关曲线上查找）3.主要参数的确定(1)辊子直径（D g、D’g）辊子直径须先确定凹辊腰直径（D g），考虑到结构安装及强度条件，推荐采用D g≈L g/1.5，凸辊辊腰直径要在凹辊辊形设计完之后，选定其辊腹到辊胸段内可能与工件接粗最多、压力最大处的辊径为凸辊辊腰直径（D’g）。
(2)辊子长度LL= L g+2R（R≥d min d min 圆材直径 L 辊子总长度）根据矫直精度的要求，L g越长，矫直精度越高。
《2024年Φ100~Φ150mm棒材二辊矫直机矫直曲率分析及辊型设计》范文
《Φ100~Φ150mm棒材二辊矫直机矫直曲率分析及辊型设计》篇一一、引言随着工业生产的发展，棒材的矫直技术在众多行业中发挥着至关重要的作用。
二辊矫直机作为一种常用的矫直设备，广泛应用于棒材的生产线中。
本文将重点分析Φ100~Φ150mm棒材二辊矫直机的矫直曲率及辊型设计，为棒材矫直技术的发展提供一定的理论支持和实践指导。
二、矫直曲率分析1. 矫直原理二辊矫直机通过两个相对旋转的辊子对棒材进行挤压，使棒材在受到一定压力的作用下发生塑性变形，从而达到矫直的目的。
矫直曲率是评价矫直效果的重要指标，其大小直接影响着棒材的矫直质量和效率。
2. 影响因素（1）棒材材质：不同材质的棒材在矫直过程中表现出不同的塑性和弹性，影响矫直曲率的大小。
（2）辊子转速：辊子转速过快或过慢都会影响棒材的矫直效果，进而影响矫直曲率。
（3）辊子间距：辊子间距的调整对矫直曲率有着直接的影响，间距过大或过小都会导致矫直效果不佳。
3. 曲率分析方法通过对棒材在矫直过程中的变形情况进行观察和分析，结合理论计算和实验数据，可以得出矫直曲率的计算公式和影响因素。
同时，采用数值模拟的方法对矫直过程进行模拟，可以更直观地了解棒材的矫直过程和曲率变化。
三、辊型设计1. 设计原则二辊矫直机的辊型设计应遵循以下原则：保证棒材在矫直过程中能够顺利通过，避免卡阻和损伤；确保矫直效果良好，使棒材达到所需的直线度；同时考虑设备的结构和使用寿命。
2. 辊型类型及特点常见的二辊矫直机辊型包括平型辊、凸型辊和凹型辊等。
平型辊适用于矫直直径较小、表面要求不高的棒材；凸型辊和凹型辊则适用于矫直直径较大、表面要求较高的棒材。
在实际应用中，根据棒材的材质、直径和表面要求等因素，选择合适的辊型。
3. 参数设计辊型的参数设计包括辊子直径、长度、间距等。
这些参数的设计应根据棒材的材质、直径和矫直要求等因素进行综合考虑。
同时，还需考虑设备的结构和使用寿命等因素，以确保设备的稳定性和可靠性。
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１ 前言
在加热 、 轧制 、 热 处 理 及 运 输 过 程 中， 钢管易
１］ 。矫直辊辊 需 在 矫 直 机 上 矫 直［ 产生形状缺 陷 ，
法 复 杂 ，理 解 困 难 ，实 际 生 产 的 可 操 作 性 不
］ ３－７ 。 本文通过解析几何法推导了矫直辊辊 型 强［
并对钢管半径改变时矫直辊 曲线的计算表达 式 ， 的安装角度 进 行 了 计 算 。 经 验 证 ， 计算精度完全 满足实际生产要求 。
ｒ －Ｘ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｓ α α ｘ ｘ 烆 槡 ） 由式 （ 可得 ： ２
－ ａ ｎ α ｘ ＝ｔ １
２ ｍ ａ ｘ
槡
（ （ Ｒｍａ Ｒｍａ ｒ ｘ －Ｒ ０） ｘ ＋Ｒ ０ ＋２ ｘ） ２ （ Ｌ Ｒｍａ ｒ －２ ｘ －Ｒ ０） ｘ （ ） ３
以上式中 ， Ｌ 为矫直辊辊腰到端部的距离 ； Ｒｍａ ｘ 为 矫直 辊 端 部 半 径 ； Ｘｍａ ｘ 为矫直辊端部截面与钢管 切点的横坐标 ； ｒ ｘ 为钢管半径 。
Ｂ ｌ ａ ｎ ｄ Ｆ ｏ ｒ ｄ ｉ ｌ ｌ模型 ， ７个机架的平均误差仅为 － －Ｈ 新的模型更符合 Ｃ １ ０ ． ０ ０％ 。 因此 ， Ｓ Ｐ的生产情 况， 能更准确地预测轧制力 。
收稿日期 ： ２ ０ １ １－０ ８－０ ３
， ， 作者简介 ： 王青峡 （ 男（ 汉族 ） 青海西宁人 ， 助教 。 １ ９ ８ １－ ）
型设计及其矫直辊安装角度的合理与否对钢管质
２］ 。 以往矫直辊辊型设计的推导方 量有重要影响 ［
５ 结语
本文 在 Ｓ ｉ ｍ ｓ和 Ｂ ｌ ａ ｎ ｄ Ｆ ｏ ｒ ｄ ｉ ｌ ｌ公 式 基 础 － －Ｈ 上， 根据薄板坯连铸连轧 Ｃ Ｓ Ｐ 生产线的实际 轧 制 建立新的轧制力计算模型 。 经检验 ， 修正后 情况 ， 的模型能较准确的预报 Ｃ 平 Ｓ Ｐ 各机架的轧制 力 ， 均误差仅为 １ ０ ． ０ ０％ 。
第２ 钢管斜辊矫直机辊型曲线设计 ９ 卷 · 第 ２ 期 王青峡等 ：
·１ ９·
利用式 （ 将调整矫直辊安装角后计算得到 ３） 的辊型曲线 与 目 标 辊 型 曲 线 进 行 比 较 ， 其误差精 度可达 ０ 完全满足生产要求 。 ． ０ ０ １ ｍｍ， ２ ． ４ 接触弧的确定 合理的矫直辊辊型是在矫 直 过 程 中 矫 直 辊 的 形成一条 空 间 接 触 线 ， 这条 工作段与钢管全接触 ， 空间接触线 称 为 矫 直 辊 与 钢 管 表 面 接 触 弧 ， 见图 １。 通过矫直 辊 辊 型 曲 线 方 程 得 到 整 个 辊 身 长 度 。再建立以钢管轴线 上的切点 Ｋ 坐 标 （ Ｘ、 Ｙ、 Ｚ） 为 Ｚ 轴的坐标 系 ， 将计算得到切点坐标投影到钢 管表面 ， 得到一条空间曲线 。 经 计 算 ， 这条空间曲
４］ 。 辊 身 长 度 来 得 到 的［ 装 角 和 矫 直 辊 辊 腰 半 径、
当钢管半径 发 生 变 化 时 ， 只需调整相应的矫直辊 确保钢管与矫直辊保持 充 分 密 切 接 触 ， 而 安装角 ， 无需更换另一套矫直辊 。 矫直辊 辊 腰 半 径 的 获 得 需要进行强 度 和 刚 度 计 算 ， 同时考虑重新车削余 量， 有时可 参 考 已 有 的 成 品 。 辊 身 长 度 一 般 不 超
Ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｔ ｕ ｂ ｅ Ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｒ ｏ ｌ ｌ Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｈ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ － ｇ ｇ
１； ２； ２ ＷＡＮＧ Ｑ ｉ ｎ ｘ ｉ ａ ＨＵ Ｊ ｉ ａ ｎ ＷＡＮＧ Ｑ ｉ ａ ｎ ｉ ｎ － － ｇ ｇ ｐ ｇ
参考文献 ： 图 ２ 新模型检验值与实测值对比
１－ 实测值 ； ２－ 计算值 ［ ］孙一康 ． 带钢热连轧的模型与控制 ［ 北京 ： 冶金工业出版 １ Ｍ］ ． 社， ２ ０ ０ ２． ［ ］孙蓟泉 ， ］ 张金旺 ， 王永春 ． 钢 ２ Ｓ Ｐ ＨＣ 钢热变形行为的研究 ［ Ｊ ． （ ） ： 铁， ２ ０ ０ ８， ４ ３ ９ ４ ４－４ ８．
轧 钢 ２ ０ １ ２年４月·第２ ９卷·第２期 ·１ Ａ ｒ ． ２ ０ １ ２ Ｖ ｏ ｌ ． ２ ９ Ｎ ｏ ． ２ Ｓ Ｔ Ｅ Ｅ Ｌ Ｒ Ｏ Ｌ Ｌ Ｉ ＮＧ ｐ ７·
钢管斜辊矫直机辊型曲线设计
王青峡１， 胡建平２， 王 强２
沿矫直辊辊身任意截面处钢管与矫 直 辊 均 相 切 于 即截面圆 与 截 面 椭 圆 在 相 切 点 Ｋ （ 处 一点 ， Ｘ、 Ｙ） 的公切线斜率是唯一确定的 。 圆上公切点 Ｋ（ 处切线斜率为 ： Ｘ、 Ｙ）
烅 Ｒｍａ ｘ ＝
（槡
２ ｘ
Ｒ ｒ ０＋ ｘ
２ ｍ ａ ｘ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ｒ －Ｘ
２ ｘ
ｃ ｏ ｓ α ｘ
： ， Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｏ ｆ ｔ ｏ ｏ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｄ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｈ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｓ ｈ ａ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｓ ｈ ａ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｅ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ － ｇ ｐ ｐ ｐ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ａ ｎ ａ ｌ ｔ ｉ ｃ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｍ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｌ ｅ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｈ ｔ ｅ ｎ ｉ ｎ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｒ ｙ ｙ ｇ ｇ ｇ ｑ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ｕ ｓ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｃ ａ ｎ ｍ ｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｕ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ．Ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ， ｅ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｑ ｐ ｑ ｐ ｌ ｅ ｎ ｔ ｈ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ａ ｒ ｃ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｈ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍ ｅ ｔ ｉ ｍ ｅ ． ｇ ｇ ： ； ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｅ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｈ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｍ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ａ ｒ ｃ ｇ ｇ ｙ
２ ２ （ ］ Ｘ －Ｌ ｘ ｔ ａ ｎ Ｙ－（ Ｒ０ ＋ｒ ｘ２ ＝Ｒ α） ＋ ［ ０） 式中 ， Ｌ Ｒｘ 为距离辊腰Ｌｘ 处的矫 ｘ 为到辊腰距离 ；
（
）
） 式（ 即为矫直辊与钢管充分接触条件下的 １ 矫直辊辊型曲线方程 。 通过数值 方 法 即 可 求 得 距 离矫直辊辊腰任意位置处的矫直辊半径 。 ２ ． ３ 矫直辊安装角的确定 采用已经确定辊型曲线的 矫 直 辊 矫 直 其 他 半 径的钢管时 ， 为了满足钢管与矫直辊充分密切接 触， 须调整 矫 直 辊 安 装 角 度 。 可 选 取 某 一 截 面 处 的矫直辊半 径 为 已 知 条 件 ， 通过辊型曲线方程求 解矫直辊安装 角 α 选取矫直辊 ｘ。 为 了 便 于 计 算， 计算方程如下 ： 端面半径为已知条件 ，
３ Ｘｍ ｃ ｏ ｓ Ｒ ｒ １ α ａ ｘ ｘ（ ０＋ ｘ） 烄 Ｌ ＝ Ｘｍ ｓ ｉ ｎ ２ α ａ ｘ ｘ＋ ２ ２ ２ ２ ｓ ｉ ｎ ｒ ｏ ｓ α α ｘ 槡 ｘ －Ｘ ｍ ａ ｘｃ ｘ
直辊半径 。 截面椭圆方程为 ：
Ｘ２ Ｙ２ ； ２ ＋ ２ ＝１ ２ ｒ ｃ ｏ ｓα ｒ ０／ ０ 由于钢管与 矫 直 辊 保 持 充 分 的 线 接 触 ， 所以
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轧 钢
０ １ ２ 年 ４ 月出版 ２
２ 矫直辊辊型曲线设计
２ ． １ 基本假设 钢管在矫直过程中沿轴线 前 进 的 同 时 自 身 也 必须旋转 ， 以达到对钢管圆周全 方 位 矫 直 的 目 的 。 为此 ， 矫直辊 必 须 具 有 特 殊 曲 面 且 与 钢 管 交 叉 布 矫直辊辊型设计前需做２点 置 。 为了便于 分 析 ， 假设 ： 一是矫 直 辊 沿 辊 身 方 向 与 钢 管 保 持 充 分 的 二是矫直辊与钢管均为刚体 。 线接触 ； ２ ． ２ 辊型曲线的推导 推导矫直辊辊型曲线实质 上 就 是 为 了 获 得 矫 直辊半径沿辊身长度方向的变 化 规 律 。 在 实 际 生 产中 ， 矫直辊辊型通常是依据钢 管 半 径 、 矫直辊安
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－１
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）
（ ） ２
Ｘ －Ｌ ｔ ａ ｎ α ｘ ｋ ′ ＝－ １ ＝Ｙ Ｙ－（ Ｒ０ ＋ｒ ０） 椭圆上公切点 Ｋ（ 处切线斜率为 ： Ｘ、 Ｙ）
２ Ｘ ｃ ｏ ｓ α ｋ ′ ＝－ ２ ＝Ｙ Ｙ 因为切线斜率是唯一的 ， 即ｋ ｋ １＝ ２。 ２ ２ ２ 将 Ｙ２ ＝ｒ ｏ ｓ α 代入方程化简得 ： ０ －Ｘ ｃ