高速棒材智能夹送辊夹持力设计计算方法及应用

传统的高速棒、线材夹送辊没有在线夹持控制机理和智能伺服控制系统，无法对夹持力进行在线控制和实时调整，对于上游工序造成的料形伸缩、张力变化、钢温差异缺少兼容适应能力，容易在高速轧制下发生堆钢、拉断事故。由于缺少智能夹送辊研发的关键技术，尤其是夹送辊新型传动结构和在线夹持力控制模型和系统，高棒、高线智能夹送辊设备全部依赖进口。通过分析夹持机构夹送原理，建立了智能夹送辊夹持力分析计算模型。根据不同轧制工艺参数计算并确定了夹送辊主要设备参数。通过实际项目的实施，说明夹送辊工艺参数设定、设备结构参数设计合理，夹送辊工作可靠，可以满足高速棒材生产线长期稳定运行的需要。     

智能夹送辊的功能和结构分析

分析了高速线材生产线中线材夹送过程中发生抖动的原因,提出采用智能型夹送辊能解决这个问题。本文介绍了智能型夹送辊的工作原理,功能特点和组成结构。对解决线材生产中的实际问题有一定的参考价值。     

棒材生产用夹送辊的研究

本文介绍了用于棒材生产的夹送辊的工作原理，给出了夹送力、力矩、张力及电机功率的计算式。作者在消化吸收引进技术的基础上，对某钢厂的棒材生产线的夹送辊进行了设计，投产后，使用效果良好。     

马钢高线夹送辊夹持力和转矩限幅的设定分析

针对马鞍山钢铁股份有限公司第三钢轧总厂线材生产线上由于1#夹送辊的夹持力或转矩限幅设定 不合理而导致轧件堆钢的问题，分析了夹送辊的受力情况，以及夹送辊在不同夹持力和转矩限幅下的工作状态，提出了夹送辊夹持力和转矩限幅的设定原则。     

尾坯夹送辊的相关参数计算

通过计算尾坯夹送辊的驱动力矩和压下力,并对计算的结果做了详细的分析,得出选择合适的压下力是保证尾坯夹送辊安全、高效运行的关键。     

热轧卷取过程夹送辊夹紧力横向分布模型

针对热轧卷取过程中带材与夹送辊之间的局部硌伤问题,在大量现场试验与理论研究的基础上,充分考虑到夹送辊的不均匀磨损、带材跑偏、板凸度、夹送辊热凸度、夹送辊倾斜等因素对夹送辊与带材之间夹紧力横向分布的影响,从辊系弹性变形模型入手,建立了一套适合于热轧卷取过程夹送辊夹紧力横向分布模型,给出了相应的局部硌伤判断条件,编制出了热轧卷取机夹送辊夹紧力横向分布及硌伤判断模拟软件,并将其应用到生产实践,定量分析了夹送辊不均匀磨损等因素对夹送辊夹紧力横向分布的影响,为现场夹送辊的正确使用奠定了坚实的理论基础。     

稳定夹送辊理论设计方法

以带钢不产生塑性变形、空转辊不打滑为原则,研究稳定夹送辊理论设计方法。建立了夹送力计算模型、带钢临界塑性变形模型、空转辊打滑模型,将三个模型耦合迭代,理论计算了稳定夹送辊传动电机功率、辊径及空转辊空间布置尺寸,确保带材不会产生塑性变形和擦划伤。比较原有的经验设计方法,更加准确、可靠。     

合金铸铁夹送辊的制造及应用研究

利用正交试验方法研究不同热处理工艺对合金铸铁夹送辊的组织及力学性能的影响,确定了最佳的热处理工艺参数,制作出高硬度高耐磨的合金铸铁夹送辊辊筒。研究表明,最佳热处理工艺为:淬火温度870℃,保温时间1 h;回火温度220℃,保温时间4 h。此时,合金的硬度达到55.92 HRC,比铸态合金提高了37%,抗拉强度为502 MPa,满足夹送辊的性能要求。经过生产线实际验证,夹送辊零件适用于高强钢、低温双相钢、管线钢等所有钢材产品的卷取,平均毫米过钢量达7.88万吨,生产成本显著降低。     

表面堆焊技术在夹送辊上的应用

针对表面堆焊技术在夹送辊上的应用进行了研究分析,确定了堆焊工艺和焊丝(剂)成分,成功地利用堆焊技术对报废夹送辊进行了修复,可节省大量贵重金属材料、提高产品力学性能,降低制造成本,缩短生产周期.满足了生产使用要求,替代了进口产品.     

热轧夹送辊专用堆焊材料的研制与应用

本文采用一种新型专用堆焊材料,并应用合理的修复工艺,对热连轧夹送辊进行修复,有效的提高了辊子的使用寿命,降低了消耗,节省了费用。     

棒材轧制轧件出口断面形状预测及平均轧辊半径的新计算模型

对圆—椭圆—圆孔型轧制合金钢,提出了接触边界临界点的概念,建立了出口断面形状预测模型,推导出临界点的解和新的等效接触断面面积公式,给出了计算平均轧辊半径的新模型。为验证新模型,完成了棒材轧制试验,并且利用刚塑性有限元法对轧制过程进行了模拟。将不同模型得到的理论结果与实验值和模拟值作比较,证明新模型具有很高的精度,因此可以用于精轧孔型设计和轧制工艺参数的设定。     

小方坯高拉速足辊长度设计探讨

针对小方坯高拉速,足辊长度的设计会对铸坯尺寸、质量及生产带来关键影响。基于中冶南方连铸三维蠕变有限元鼓肚计算模型及小方坯高拉速实践结果,给出了确定小方坯足辊长度的具体方法和标准。针对小方坯,足辊长度确定标准为2 m非夹持鼓肚量小于0.87 mm;155 mm×155 mm小方坯要满足5 m/min拉速,足辊结束位置距离结晶器弯月面应为1.18 m,需要二排足辊。现场实践证明,试验确定足辊长度的方法和标准完全可以满足小方坯高拉速的设计和生产。     

高温、中应变速率下预测四道次连续轧制力的流变应力方程(英文)

为了计算在应变速率100～400s-1、温度900～1050℃条件下四道次连续线材轧制过程中的轧制力,提出了一个流变应力方程。基本概念是对Shida模型和Misaka模型进行改进。通常用这2种模型建立的流变应力本构方程来描述高温材料在不同应变率下的变形行为。将改进模型与有限元方法相结合来计算应变速率100～400s-1、温度900～1050℃条件下的四道次连续轧制过程中的轧制力。测量材料在每个道次的轧制力和表面温度,并与预测值进行比较。结果表明,在高温、中应变速率条件下,Misaka模型比Shida模型更好。在900℃时,采用Misaka模型的轧制力误差为-5.7%。在1050℃时,采用Misaka模型的轧制力误差为-15.2%,而采用改进的Misaka模型的轧制力误差降低到1.8%。由此可以得出,对于高温、中应变速率的线材轧制过程,改进的Misaka模型能用来预测高温材料的变形行为。     

用滑移线法求解三辊轧管机的轧制压力

根据三辊轧管机的轧制变形特点,应用滑移线方法,推出了三辊轧管机的轧制压力的计算公式,并得到实验验证。     

超薄快速铸轧机铸轧辊温度场和热凸度仿真及实验

轧辊热凸度是影响板形的一个重要因素,其计算精度直接影响到成品的板凸度和板形精度。采用轴对称差分法计算了超薄快速铸轧机铸轧辊温度场和热凸度,计算结果与现场测试结果相吻合,为铸轧辊原始设计和板形控制提供了依据。     

棒线材复合生产线的改造

为了调整产品结构 ,优化资源配置 ,将酒钢高速线材生产线改造成年产 6 0万t的线棒材复合生产线。文中介绍了该条生产线的主要工艺特点及采用的先进技术和设备。     

Jaw-chuck stiffness and its influence on dynamic clamping force during high-speed turning

The spindle rotational speed of machine tools has become steadily higher due to the application of high speed cutting (HSC) technology. Higher spindle speed leads to greater demands on clamping systems. A basic problem with the application of jaw-chucks for clamping workpieces during high-speed turning is the huge centrifugal force that acts on chuck-jaws. This centrifugal force reduces effectiveness of the dynamic clamping force, making the HSC process dangerous. We have developed a computational model for determining the dynamic clamping force of jaw-chucks during high-speed turning that takes into account the influence of the stiffness behaviours of the chuck and workpiece. This model was verified by means of FE-analyses and experimental investigations. The theoretical model we introduced has a high computation accuracy both for conventional and modern chucks, such as power-operated wedge hook chucks with centrifugal force compensation. The exact computation of dynamic clamping force ensures a safe high-speed turning process, and makes it possible to fully utilize the potential of jaw-chucks at high rotational speeds. The study results provide reliable theoretical and technical supports for the optimization of the design and application of jaw-chucks.     

关于线材斯太尔摩线气雾冷却的研究

针对斯太尔摩风冷线上因线圈搭接而导致线材通条冷却不均问题，对风冷线前部增加气雾冷却方式进行了实验室和工业实验，探讨其对线材组织和性能的影响。实验结果表明，气雾冷却不仅可提高线材的强度，而且可使因线圈搭接而导致的冷却不均现象有所改善。     

锻造操作机钳口的结构分析与设计

钳口是锻造操作机夹持机构中与工件直接接触的元件,其结构决定着操作机夹持力的确定。针对锻造操作机钳口的夹持力分析模型,提出钳口与工件摩擦因数、钳口长度和钳口夹持销轴中心距是确定夹持力的关键因素。根据钳口夹持特点,实验研究"冷"钳口与"热"工件之间摩擦因数的变化规律,分析了钳口与工件接触面摩擦因数的取值范围;研究被夹持工件的类型和结构特点,确定了钳口长度的设计原则;分析了被夹持最小工件直径对操作机设计和应用的影响,研究了被夹持最小工件直径的确定方法;明确基于钳口满足强度条件下质量最轻来进行优化设计并确定钳口夹持销轴中心距的研究思路,为锻造操作机钳口结构设计提供了有效支撑。