一種雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：（a）收集雙機架平整機組的設備特征參數(shù)；(b)收集帶鋼的各品種規(guī)格范圍的典型規(guī)格產(chǎn)品來料參數(shù)；（c）設定第一機架、第二機架的彎輥力、傾輥在基態(tài)；(d)以輥型曲線參數(shù)和優(yōu)化變量，設定工作輥和支承輥的輥型曲線；（e）優(yōu)化計算出輥型曲線參數(shù)；(f）將最優(yōu)輥型曲線參數(shù)代入得到最優(yōu)工作輥和支承輥的輥型曲線方程。該技術方案在考慮到板形和輥耗的同時，兼顧到色差的控制，優(yōu)化所得工作輥和支撐輥輥型曲線，可最大程度使軋制壓力和輥間壓力分布均勻，減小色差出現(xiàn)概率，同時保證板形和輥耗滿足要求，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟利益。
【專利說明】一種雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及輥型曲線設計領域，具體來說涉及一種平整機組的輥型曲線設計方法，特別是涉及一種雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法。
【背景技術】
[0002]平整軋制過程中板帶與工作輥的接觸寬度一般都小于工作輥的輥身長度，在軋制力作用下，位于板帶寬度以外的工作輥與支承輥輥身接觸區(qū)是一個有害的接觸部分，它使工作輥產(chǎn)生附加的變形，引起工作輥較大幅度撓曲，進而造成軋制壓力和輥間壓力的不均勻分布，(如圖1所示)最終產(chǎn)生帶鋼板形及輥耗過大、色差等缺陷。對于該技術問題，常用的解決方法是進行輥型優(yōu)化設計，減弱輥端的有害接觸，在以往技術中，輥型設計時僅僅考慮到板形和輥耗的影響，并未將色差因素考慮在內(nèi)。而色差是在平整軋制過程中經(jīng)常出現(xiàn)、且嚴重影響成品帶鋼品質(zhì)的缺陷，因此，如何通過輥型設計來有效防止帶鋼色差是相關研究工作的熱點，特別地，對于雙機架四輥平整機組，關鍵在于，如何在綜合考慮色差、板形及輥耗等條件的輥型設計中，實現(xiàn)雙機架之間的耦合。
[0003]現(xiàn)有技術中，所謂的色差分帶材表面色差與軋輥表面色差兩種，而且它們是互相作用的，既有可能出現(xiàn)因為軋制壓力局部過大而使得帶材表面先出現(xiàn)色差影響軋輥，也有可能是因為軋輥輥間接觸壓力不均勻，局部過大，先在軋輥表面出現(xiàn)色差，而后影響到帶鋼表面。為了保證生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，帶材與軋輥表面都不允許出現(xiàn)色差問題，兩者必須綜合治理。以上分析中，軋制壓力和輥間壓力的分布可通過優(yōu)化輥型來實現(xiàn)，并且優(yōu)化過程中應同時關注板形和輥耗等問題。為此，本發(fā)明在大量的現(xiàn)場試驗和理論研究基礎上，充分考慮雙機架四輥平整機組的設備和工藝特點，通過建立帶鋼表面色差模型和軋輥表面色差模型，提出了平整工序色差綜合控制目標函數(shù)，并結合板形與輥耗等因素，最終確立了雙機架四輥平整機組的輥型優(yōu)化設計目標函數(shù)。優(yōu)化所得工作輥和支撐輥輥型曲線，可最大程度使軋制壓力和輥間壓力分布均勻，減小色差出現(xiàn)概率，同時保證板形和輥耗滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術中帶鋼板形及輥耗過大、色差等缺陷提供一種雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下:一種雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法，其特征在于所述方法包括以下步驟:
Ca)收集雙機架平整機組的設備特征參數(shù)；
(b)收集帶鋼的各品種規(guī)格范圍的典型規(guī)格產(chǎn)品來料參數(shù)；
(C)設定第一機架、第二機架的彎輥力S:、S2、傾輥1、1在基態(tài)；
(d)以輥型曲線參數(shù)和優(yōu)化變量，設定工作輥和支承輥的輥型曲線；
(e)優(yōu)化計算出輥型曲線參數(shù)；
(f)將最優(yōu)輥型曲線參數(shù)代入得到最優(yōu)工作輥和支承輥的輥型曲線方程。[0006]作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟(e)優(yōu)化計算出輥型曲線參數(shù)，具體包括以下步驟:
el)給定初始曲線參數(shù)Xq:二 {fl,^匕,*}；
e2)利用輥系彈性模型，采用分段離散法，將支撐輥沿輥身長度分為n段、帶材分成m段，計算第一機架、第二機架輥間壓力分布------?，n)，軋制力分布
fa' (6^(1 = 1,2,.....*；?),前張應力分布Olil' CJli3Cf= 1,2,......,釃)；
e3)計算第一機架、第二機架帶材表面色差函數(shù)Fsl(Z> Frf(JT),其數(shù)學模型為:
【權利要求】
1.一種雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: (a)收集雙機架平整機組的設備特征參數(shù)； (b)收集帶鋼的各品種規(guī)格范圍的典型規(guī)格產(chǎn)品來料參數(shù)； (C) 設定第一機架、第二機架的彎輥力St馬、傾輥銣電在基態(tài)； (d)以輥型曲線參數(shù)和優(yōu)化變量，設定工作輥和支承輥的輥型曲線； (e)優(yōu)化計算出輥型曲線參數(shù)； (f)將最優(yōu)輥型曲線參數(shù)代入得到最優(yōu)工作輥和支承輥的輥型曲線方程。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法，其特征在于:所述步驟(e)優(yōu)化計算出輥型曲線參數(shù)，具體包括以下步驟: el)給定初始曲線參數(shù)
3.根據(jù)權利要求1或2所述的雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法，其特征在于:所述步驟(a)收集雙機架平整機組的設備特征參數(shù)，主要包括:第一機架、第二機架工作棍與支撐棍直徑、工作棍與支撐棍棍身長度、工作棍彎棍缸距4為、壓下螺絲中心矩Ir L2,最大正彎輥力^?、筆最大負彎輥力I，最大正傾輥量t、最大負傾輥量，最大軋制力1、最大軋制速度W 、工作輥表面實際硬度&，支撐輥表面實際硬度I4。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法，其特征在于:步驟(b)收集帶鋼的各品種規(guī)格范圍的典型規(guī)格產(chǎn)品參數(shù)，包括帶鋼寬度ijU^XX……，I)、厚度W=IX……，心、屈服極限……，I)、總延伸率^0=1,?.……，D、第一機架軋制力設定值年€/=1又……，>0、第二機架設定軋制力設定值今/C/=^……，JD、入口張力設定值TvCZ=H……，I)、中間張力設定值TvU=Il,……，I)、出口張力設定值rvc/=；L2?……，I)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的雙機架四輥平整機組的輥型曲線設計方法，其特征在于:所述步驟(d)中設定工作輥的輥型曲線方程為:
【文檔編號】B21B27/02GK103480651SQ201210194861
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權日:2012年6月13日
【發(fā)明者】王天順, 申榮法, 張青樹, 徐燁明 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司