中厚板轧机轧辊磨损预测_邱红雷
《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。
3500中厚板四辊轧机工作辊杆系分析和轴承寿命评估
上轧辊系的过平衡力，或需要板形控制时承受弯辊力，以及工作辊受到的轴向力。圆锥轴承已经按照现有轧 机设计理论严格选择，但短寿烧损状况长期困扰着轧机安全运行。对工作辊辊系机构进行杆系分析，确定轴
承工作的约束条件。开发梯形板单元模拟圆锥滚子并固接于内环上，外环和内环分别贴合于轴承座及轧辊
辊颈，将多物体接触滚动轴承简化为两物体三维弹性摩擦接触问题，适用于三维弹性摩擦接触边界元法，获
——４——
万方数据
寿命可降低２２倍。 从以上评估中可知，一般平衡力（５００ｋＮ）作
用下四列圆锥轴承的实际寿命达１４６００ｈ，远超过 ５０００ｈ要求。但是，在不自位和１５００ｋＮ弯辊力下 却无法满足５０００ｈ的工作寿命。
在轴承座自位和无弯辊力的理想工况下，要 确保对应轧辊转速１９ｌｒ／ｍｉｎ（轧制速度ｌｏＨ∥ｓ） 和５０００ｈ寿命的最大弯辊力为
３５００舢Ｈｅａｖｙ Ｌｉｎｋａｇｅ ＡＩ谢ｙｓｉｓ ｏｆ
ａｎｄ Ｍｅｄｉ啪Ｐｌａｔｅ Ｆｏｌｌｒ—
ｈｉｇｈ Ｍｉｕ Ｗｏｒｋ ＲｏＵ锄ｄ Ｂｅａｒｉｎｇ ＬｏｎｇｅＶｉｔｙ Ｃａｌｃｌｌｌａｔｉｏｎ
Ｌｉ ｍｉｎｇ Ｓｈｅｎ Ｇｕａｎ瞥ｉａｌｌ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ＭｅｃｈａＩｌｉｃａｌ觚ｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙａｎｓｈａｎ ｕｎｉｖｅｒｓ时）
３５００姗ｈｅａｖ）ｒ粕ｄ ＡＢＳⅡ认ＣＴ ＦｏＩｌｒ ｍｗｓ ｔａｐｅｒｅｄ玎ｏⅡｅｒｂｅ撕ｎｇ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ
ｍｅｄｉｕｍ ｐｌａｔｅ ｆｏｕｒ—ｈｉ曲ｍｉｌｌ ｔｏ
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钢锭轧制坯的轧制过程中的轧辊磨损监测与预测方法研究
钢锭轧制坯的轧制过程中的轧辊磨损监测与预测方法研究一、引言钢铁工业作为基础性行业，在现代工业领域中具有重要地位。
钢锭的生产是钢铁工业生产中的关键环节之一，而轧制过程中的轧辊磨损对钢锭质量以及生产效率具有直接影响。
因此，针对轧辊磨损的监测与预测方法的研究对于提高钢锭的质量和生产效率具有重要意义。
二、轧辊磨损监测方法在钢锭的轧制过程中，轧辊磨损的监测是确保钢锭质量的重要手段。
目前，常用的轧辊磨损监测方法主要包括以下几种：1. 视觉检测法：该方法通过观察轧制过程中轧辊表面的变化情况，识别可能出现的磨损情况。
这种方法简单易行，但准确性较低，仅适用于轧辊表面磨损的初级判断。
2. 声波检测法：该方法利用超声波传感器获取轧辊表面的声音信号，通过分析声音的频率和振幅变化来监测轧辊磨损情况。
该方法对于轧辊磨损的检测相对准确，但受环境噪声的影响较大，需要进行信号处理和滤波。
3. 动态力检测法：该方法利用位移传感器测量轧辊的位移变化，通过分析位移信号的幅值、频率和相位等参数来判断轧辊磨损的程度。
该方法准确性较高，但需要专门的设备和传感器进行监测，成本较高。
三、轧辊磨损预测方法除了监测轧辊磨损情况，预测轧辊磨损也是钢锭轧制过程中的重要研究方向。
通过预测轧辊磨损情况，可以提前调整轧制工艺参数，减少钢锭的质量损失和生产成本。
目前，常用的轧辊磨损预测方法主要包括以下几种：1. 基于经验模型的预测方法：该方法通过统计轧辊磨损与轧制工艺参数之间的关系，并建立经验模型进行磨损的预测。
这种方法简单易行，但准确性较低，容易受到工艺参数变化的影响。
2. 基于智能算法的预测方法：该方法利用人工智能算法，如神经网络、遗传算法等，分析轧辊磨损与多个工艺参数之间的复杂关系，并建立预测模型。
这种方法准确性较高，但需要大量的数据训练和复杂的计算过程。
3. 基于监测数据的预测方法：该方法利用实时监测得到的轧辊磨损数据，结合历史数据进行分析和建模，预测轧辊磨损的趋势和变化情况。
中厚板轧机轧辊磨损的研究_牛继龙
分析探讨中厚板轧机轧辊磨损的研究牛继龙(中板厂)摘 要:通过对中厚板轧辊磨损的分析,介绍了轧辊磨损模型的解析原理,探讨了适合在线应用的轧辊磨损回归解析模型,并进行了实际的解析分析。
对南钢2500m m中厚板轧机的轧辊磨损进行预测和实际的测量,应用结果表明:磨损模型预测值与实测值吻合较好,能够比较显著地提高磨损模型的预报精度,从而为中厚板的厚度精度、板形和板凸度控制提供良好的基础。
关键词:中厚板 轧辊 磨损 模型 回归R e s e a r c ho nt h e R o l l e r We a r Mo d e l o f R o l l i n g Mi l lN i u J i l o n g(Me d i u m P l a t e P l a n t)A b s t r a c t:T h e o n-l i n e r e g r e s s i o n m o d e l o f r o l l e r w e a r i s s t u d i e di nt h i s p a p e r b y a n a l y z i n g t h e r o l l e r w e a r.I t s p r i n c i p l e i s p r e s e n t e da n di s a p p l i e dt o2500m mr o l l i n g m i l l a t N a n g a n g.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e p r e d i c t e d w e a r d a t a a g r e e w e l l w i t ht h e m e a s u r e d d a t a a n dc a ni m p r o v e s i g n i f i c a n t l y t h ec a l c u l a t i n gp r e c i s i o n.T h e m o d e l f o r r o l l w e a r c a no f f e r t h e g o o db a s e f o r t h i c k n e s s p r e c i s i o n,s h a p e a n d c r o w n c o n t r o l f o r p l a t e.K e y w o r d s:p l a t e;r o l l e r;w e a r;m o d e l;r e g r e s s i o n1 前言中厚板轧辊磨损变化的时间常数很大,它是一个缓慢积累的过程。
PC轧机轧辊磨损预报
PC轧机轧辊磨损预报陈付红;陈连生【摘要】采用分段离散的方法,对宽带钢热连轧过程进行了模拟仿真,分析了PC轧机精轧轧制过程中交叉角、弯辊力对辊间压力和轧制压力分布以及轧辊磨损的影响,并结合轧辊磨损实测数据,对轧辊磨损进行了预报研究,研究结果对于板形控制有一定的借鉴作用.【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】4页(P50-53)【关键词】分段离散法;PC轧机;轧辊磨损【作者】陈付红;陈连生【作者单位】河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009;河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TG333.170 引言PC轧机因具有压下量大、板形和板凸度控制能力强等特点,被广泛应用于板带钢的生产中。
在实际生产过程中,交叉角和弯辊力的大小直接影响辊间压力和轧制压力的分布,进而导致轧辊的磨损辊廓形状发生变化,使带钢板形和板厚控制精度受到影响。
因此,深入研究PC轧机轧辊磨损规律,对板形控制具重要的意义。
为减小轧辊磨损对板形的影响,本文以唐钢薄板坯连铸连轧1810mm生产线的PC轧机精轧机组为研究对象,对热轧带钢的轧制过程进行了模拟,对轧辊磨损预报进行了研究。
通过研究轧辊磨损辊廓与板形控制之间的关系,分析了轧辊磨损进程中,交叉角和弯辊力的合理配置问题。
1 热连轧过程模拟系统1.1 模拟系统简介模拟系统分为两个部分,第一部分是轧制压力的计算。
计算交叉角、弯辊力、前张力对轧制压力、辊间压力、出口厚度以及板凸度的影响。
将轧辊划分为有限个单元,对入口厚度分布曲线进行假设,对工作辊热凸度、宽展,前后张力、轧制力,影响系数、压扁系数等参数进行计算,求解轧制压力及辊间压力横向分布,在计算工作辊挠度后,得到轧后厚度分布和轧件的凸度。
第二部分是磨损预报计算。
利用第一部分的计算结果,结合轧辊磨损实测数据,对上、下工作辊进行磨损预报计算。
为保证模拟系统的计算精度,在每个机架的计算过程中都充分考虑了轧制过程中金属的横向流动,并将轧件的塑性变形与辊系的弹性变形进行迭代求解[1～3]。
《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。
板带轧机轧辊磨损数学模型研究
板带轧机轧辊磨损数学模型研究板带轧机轧辊磨损是一个十分普遍的问题，它是一个复杂的多变量系统，受到不同的工艺参数的影响，以及轧辊表面结构和材料特性的影响，因此，研究轧辊磨损的原因以及相关的原理是很重要的。
本文将介绍使用数学模型进行磨损诊断的原理以及相关技术，从而有助于解决板带轧机轧辊磨损的问题。
首先，我们介绍板带轧机轧辊磨损数学模型。
磨损数学模型是一种可以模拟磨损发生过程的精细模型，它可以根据轧辊表面结构和材料特性分析板带轧机轧辊磨损的损坏机理。
总体上，磨损数学模型将轧辊磨损的一些工艺参数（如轧制的力度和速度、轧辊表面粗糙度等）用相应的参数表示，以及在磨损过程中受磨损的材料的相关参数，如材料的硬度、熔点和摩擦系数等。
基于此，磨损数学模型可以诊断板带轧机轧辊磨损的发生过程，从而有助于解决轧辊磨损的问题。
其次，我们介绍板带轧机轧辊磨损数学模型的应用。
基于磨损数学模型，我们可以诊断板带轧机轧辊磨损的发生过程，从而有助于确定轧制的工艺参数，设计合理的轧辊表面结构和材料特性，我们可以模拟板带轧机轧辊磨损的发生过程，从而预测轧制过程中轧辊磨损的趋势，并采取恰当的措施防止磨损，从而提高轧辊的使用寿命。
最后，我们介绍板带轧机轧辊磨损数学模型的研究进展。
在现有的研究中，针对不同的轧辊和材料，数学模型已经建立，发现不同的轧辊表面结构和材料特性对轧辊磨损的影响，以及轧制的不同工艺参数如何影响轧辊磨损等，并建立一系列磨损预测模型，对轧辊磨损的研究取得了较好的成效。
综上所述，数学模型可以发现轧辊磨损的原因，为解决板带轧机轧辊磨损提供有力的技术支持和工具。
在今后的研究中，数学模型将继续发挥重要作用，有助于提高轧辊磨损的预测水平，从而获得更高的产品质量和有效的生产管理。
提高板带轧机轧辊磨损数学模型研究的结果可以为工程实践提供科学依据，帮助企业有效管理轧辊磨损的问题，有助于提高企业的整体生产素质。
总之，板带轧机轧辊磨损数学模型的研究是一个复杂的问题，需要加强研究，以更好地解决该问题。
中厚板轧机轧辊磨损研究
中厚板轧机轧辊磨损研究摘要：随着我国经济的不断进步，机械制造行业也在不断的发展，特别是近年来由于制造水平的不断进步，中厚板轧机也得到了长足的进步，已经广泛应用在我国的各行各业当中。
虽然现阶段的需求急剧增多，但是我们也要保证产品的质量，并提高产品的生产效率，只有这样才能够真正地促进企业的发展。
下面笔者通过结合个人多年来相关行业的实际工作经验，并结合我国现阶段的中厚板轧机扎辊磨损的实际情况，先对轧辊磨损发生的原因进行细致的分析，继而再通过建立轧辊磨损模型的方式对这一过程进行详细的分析，希望能够对大家日后的工作起到一定程度的帮助作用，并为我国机械制造行业的不断向前发展贡献应有的一份力量。
关键词：中厚板轧机；轧辊磨损；磨损机理；磨损量；符合项前言作为中厚板轧机上面最为关键的零部件之一，轧辊在中厚板的制造过程中起到了至关重要的作用，通过一组或者一对轧辊的滚动作用来扎碾钢材，来实现产品的制作。
所以，在产品的制作过程中，轧辊直接决定了加工精度以及生产质量，而轧辊磨损就会产生一系列的质量问题，并由于轧辊磨损随着闸管材质、轧制条件以及轧机型式的变化也会产生不同的形态变化。
在轧辊的过程中，由于钢材受到氧化物的碾磨作用会发生一系列的载荷与温度变动，并且由于与周围气体、液体的反应，就会造成轧辊磨损。
并且由于产品的轧辊需要较长的时间，在这一过程中由于磨损作用，会对产品的平直度、板凸度等产生极为不利的影响。
轧辊过程是多道的可逆轧制，并且由于轧件规格的频繁更换，所以我们现阶段很难对轧辊磨损进行计算和预测。
面对这一局面，我们需要加大对中厚板轧辊磨损的研究，通过建立模型的方式来对这一过程进行全方位的跟踪，一定要保证轧辊的中厚板的性能与质量。
1.轧辊磨损的成因与其他磨损原因相对比，轧辊磨损在形成机理上大致是相同的，但如果从摩擦学的角度来说，我们可以认为轧辊磨损就是一个轧辊过程就是微观与宏观尺寸的变化过程。
在研究轧辊磨损的过程中，我们将其分为两种研究方向，分别是微观磨损以及宏观磨损，区别就是轧辊直径的不同。
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∑ W j =
i
α× Pi Wi
·
Li π ×D
·S
i
·
(1)
式中 , α为磨损系数 ;Pi 为第 i 道次轧制负荷值 ;
W i 为第 i 道次的轧件宽度 ;D 为轧辊直径 ;Li 为
第 i 道次轧件的长度 ;S i 为权重· 由于式(1)只是求出了单个小片的工作辊磨
损量 , 对于中厚板的厚度控制来说还是不够的 , 它
中图分类号 :TG 333 .71 文献标识码 :A
中厚板轧辊磨损变化的时间常数很大 , 它是 一个缓慢积累的过程·它的计算精度对中厚板的 轧制规程分配 、辊缝设定 、板凸度和平直度控制及 板的厚度精度控制都产生很大的影响·由于中厚 板轧制是多道次可逆轧制 , 而且轧件规格变换频 繁 , 给中厚板轧辊磨损预测和计算带来了很大的 困难 , 而且同其他热轧相比 , 目前针对中厚板轧辊 磨损的研究也比较少 , 中厚板的轧辊磨损至今尚 无精确的磨损模型可以利用 , 其现场在线计算大
素 , 轧辊磨损的解析也主要就是针对它们进行·考 虑上述因素 , 可以用幂指数形式将轧辊磨损写成
一个通用解析模型 , 如式(3)所示[ 4] ·
W
(x)
=AX
C1 1(x)X
C2 2
(x)X
C33(x)…
X
Cj j
(X
)=
J
∏ A
j =1
X
Cj j
(x
)·
(3)
式中 , A 为磨损换算系数常数项 ;Cj 为负荷影响
2 轧辊磨损的测量及解析结果分析
由于中厚板轧辊的磨损量很小 , 在一个换辊周
期内 , 磨损量一般为 0.4 ～ 0.75 mm 左右 , 所以轧辊
磨损量的测量需要在精度比较高的设备进行·现场 一般采用带传感器的 轧辊磨床或辊 形仪测量得
到 , 轧辊表面温度可由接触式测温仪测量·测量前 将磨床两端座瓦调平 , 使得被测轧辊曲线与测量
第25 卷第3期 2004 年 3 月
东 北 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) Journal of Nort heastern University(Natural Science)
文章编号 :1005-3026(2004)03-0250-04
Vol.25 , No .3 Mar .2 0 0 4
精确计算模型是极为困难的 , 它不仅受道次轧制 力 、轧件宽度 、轧辊材质 、轧制长度等多种因素的
影响 , 而且中厚板现场轧制时 , 轧件规格变换太频
繁 , 轧件咬入复杂 , 有时并不是对中咬入 , 所以在
一般现场中厚板磨损预报通常采用线性统计回归
模型 , 它将轧辊均分 成 n 个小 片 , 其单个小 片 j 在第 i 道次的磨损的基本形式如式(1)所示[ 9, 10] :
对首钢中板 3 500 mm 轧机的某个轧辊进行 数据采集和实测数据的统计回归解析 , 用回归后
的系数进行下一次轧辊服役磨损预测 , 考虑轧件
偏离中心概率分布 , 其实测值和计算值如图 2 所 示 , 从图中可以看出实测值和预测值结果基本吻 合 , 但其边部的磨损预测值要稍大些 , 所以边部系
数的权重也要适当的取大一些·
i =1
k =1
J
∑w j (cj -cj 0)2 ·
j =1
(5)
在式(5)的基础上进行误差分析 , 为了使得磨损实
测值同预测值之间的误差平方和最小 , 对式(5)进
行方差为零的最小二乘推导[ 4] :
∑ ∑ ∑ A 2 (Z ki -Zk0) (Y ksi -Y ks0)-
i
k
k
∑ Y iA (Y ksi -Y ks0) -w s(cs -cs0)=0 , (6) k
条件下 , 影响磨损的因素 非常复杂[ 2～ 4] ·轧辊磨 损根据产生的原因可分为 3 种 :①机械磨损或摩 擦磨损 :这是由于工作辊和轧件及被动的支撑辊 表面相互作用引起的摩擦所形成的 ;②化学磨损 : 由于辊面与周围其他介质相互作用 , 表面膜的形 成和破坏的结果 ;③热磨损 :由于高温作用和轧辊 在工作状态下表面层温度剧烈变化而引起的·为 了能够准确研究中厚板轧机轧辊的磨损情况 , 需 要大量的实测数据作为研究分析的基础 , 图 1为 首钢中板轧机轧辊磨损在参数没有解析修正前的 实测数据示意图·从图中可以看出 , 中厚板轧机的 轧辊磨损曲线可以近似看作一个抛物线形 , 中间 部分的磨损要比两端的磨损大得多 , 主要原因就 是每个轧制道次的轧制力分布 , 在轧辊的中部要 比两端大 , 所以反映到轧辊磨损曲线上 , 中间部分 的磨损较大[ 5 ～ 8] ·
第 3 期 邱红雷等 :中厚板轧机轧辊磨损预测
2 51
1.2 轧辊磨损模型
对于轧辊磨损问题现场关注的主要问题就是
磨损量的预报计算 , 因为只有通过精确合理的磨
损模型的计算 , 才能求出在一个轧辊服役期内的 轧辊实际磨损量及磨损沿辊身的分布状态 , 为在
线板厚 、板形和板凸度控制提供比较准确的信息· 但是中厚板轧辊的磨损从理论上来推导磨损量的
磨损量的 , 它能够满足中厚板厚度控制要求·但是 它也有一些不足的地方 :①不能够精确的反映最
终实际的轧辊磨损 , 而对于轧件未同轧辊接触的
部分 , 没有磨损 , 但是它也参加了式(2)中的计算 , 这样就给磨损量的计算带来了一定的误差 ;②该
模型中的磨损系数的取值对于某种类型的轧辊来
说是固定的 , 它不能够体现轧辊由于材质的变化
中厚板轧机轧辊磨损预测
邱红雷 , 田 勇 , 王昭东 , 王国栋
(东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室 , 辽宁 沈阳 110004)
摘 要 :基于对中厚板轧辊磨损模型的分析 , 探讨了适 合在线应用的轧辊 磨损回归解析模型· 采用现场实际的轧辊磨损数据 , 将轧辊的磨损沿辊身 分布上进行统计 , 将轧辊磨损量考虑 为沿轧辊
都是采用各种经验公式·为此 , 深入研究中厚板的 轧辊磨损 , 为现场提供准确的轧辊磨损预报模型 , 对于提高中厚板的板厚 、板形和板凸度控制水平 有着重要的现实意义[ 1] ·
1 轧辊磨损的研究
1.1 中厚板轧辊磨损的特征及机理
轧辊磨损与其他磨损在形成机理上是相同的· 从摩擦学角度分析 , 轧辊磨损可理解为轧辊宏观和 微观尺寸的变化·一般讨论轧辊磨损同时包括宏 观磨损和微观磨损 , 具体表现为轧辊直径缩小·同 时 , 轧辊磨损在几何和物理条件上与一般磨损又 有差别 , 如辊缝内实际接触面积远大于刚性条件 下接触峰点面积的总和 ;轧件与轧辊的相对滑移 较小 ;轧辊上的某点与轧件周期性接触 ;轧件上的 氧化铁皮作为磨粒进入辊缝 ;冷却液和润滑液的 作用 ;还有热的影响等等 , 因此 , 轧辊在实际工作
指数项 ;X j(x)为 j 个轧制参数同基准参考点间
的磨损距离影响函数· 通过现场大量实测轧辊数据的回归解析得到
A 和 Cj , 从而确定整个轧辊的磨损分布·解析过 程如下 , 将磨损测量基准点的磨损记为 W 0 , 则其
他点同基准点的磨损量可以用式(4)来表示 :
k
∑ Wi -W 0 = A (Z ki -Zk0)· k =1
图 2 工作辊磨损量实测 值与计算值曲线 Fig .2 Curves of calculated and measured wearing
values of work roll
将磨损量的预测值实测值及磨损量换算系数 常数项 A 的最小二乘回归直线如图 3 所示 , 根据
回归计算的结果可以得到该系列磨损数据的磨损 量换算系数常数项 S 值为 1.21 , 其中标准偏差为 0.012 5 mm·
图 3 磨损常 数项回归曲线 Fig .3 Regression curve of wear constant
3 结 论
(1)辊形的精确测量是进行工作辊磨损模型 解析的前提条件 , 测量的辊形曲线要进行滤波及 偏心处理 , 轧制冷却后的辊形必须注意消除热凸 度的影响·
(2)本文采用的轧辊磨损模型的计算精度取 决于轧辊中心部分的计算精度 , 这是影响板凸度 和板形的重要因素 , 在对轧辊磨损模型的解析过 程中 , 最主要的是关键参数和的求解·
图 1 中厚板轧机 工作辊磨损实测值 Fig .1 Measured value of work roll on plate mi ll
收稿日期 :2003-10-20
基金项目 :国家重大设备国产化项目(ZZ0113A 040201);国家自然科学基金资助项目(50104004)· 作者简介 :邱红雷(1979 -), 男 , 江苏淮阴人 , 东北大学博士研究生 ;王国栋(1942 -), 男 , 辽宁大连人 , 东北大学教授 , 博士生导师·
上述解析的主要优点就是它能够将轧辊的实
际磨损同具体的轧辊结合起来 , 较好地反映了实
际的磨损情况 , 它较好地解决了轧辊实际的轧制
情况和轧辊成分的微小变化对轧辊磨损的影响· 建立和解析线性方程组的迭代时间很短 , 能够很
快地得到最终结果的最优解 , 其迭代时间是能够
满足过程机控制和基础自动化快速响应要求的·
(4)
J
J
∏ ∏ 式中 , Zk0 =
X
C kjj
(x
0);Zk
i
=
X
C kjj
(xi)·
当
j =1
j =1
磨损量的预测值和实际值发生明显偏差时 , 主要
通过磨损量换算系数的常数项进行调整·引入权 重 w , 建立磨损的方差函数 , 如式(5)所示 :
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
l
k
∏ ∑ ∑ =
Y i - A (Zki -Z k0) 2 +
损曲线回归模型· 由于中厚板现场生产条件的复杂性 , 轧辊磨