适用于六辊UCM轧机中间辊侧向横移变凸度的新辊形研发

六辊轧机是目前生产冷轧、箔轧带材常见的机型,主要有UCM及CVC两种类型。针对UCM类型的六辊轧机在轧制较窄宽度和一般宽度带材过程中、通过中间辊时轴向横移板形控制能力较弱的问题,提出了一种中间辊单侧轴向横移变凸度的新辊形,简称SVC(Side Variable Crown)辊形,由此建立普通六辊和SVC辊形六辊的有限元三维仿真模型。通过模型,分析了SVC辊形空载辊缝调节能力,分别比较了在轧制窄宽度和一般宽度带材的两种辊形中间辊轴向横移时的板形调控能力,发现SVC辊形可增强六辊轧机中、窄带材的板形调控能力,增加了轧机的板形调控手段,同时改善辊间接触压力尖峰,可减轻辊间压痕,提高轧辊的使用寿命。     

UC轧机中间辊横移对轧件板形影响的统计分析

采用统计分析方法对UC轧机轧件板形的诸影响因素进行了分析。中间辊横移和中间辊弯辊对轧件比例凸度的影响都是显著的，表明UC轧机具有较强的板形控制能力。     

UCM轧机中间辊横移控制模型与应用

为了提高冷轧带钢的板形质量,在1250单机架6辊可逆冷轧机板形控制系统改造中,根据轧制工艺,设定了中间辊初始位置。基于板形调节机构的调控功效,由闭环板形控制系统给出了中间辊在线横移的调节量。为了减少横移对轧辊磨损的影响,通过试验以及数值计算分析了中间辊横移阻力与横移速度以及轧制力之间的关系,对中间辊横移速度进行了设定。经现场应用表明,中间辊横移控制模型具有较高的板形控制精度,对实现冷轧带钢的高精度板形控制具有重要作用。     

2050mm冷轧机中间辊横移试验

介绍了2050冷轧机中间辊横移量对轧机平直度控制能力及工作辊弯辊的影响,确定了轧机达到横刚度无限大状态的最佳中间辊横移值。     

六辊可逆轧机中间辊窜辊原因分析

对河钢集团衡板公司1#1 050六辊可逆轧机轧制过程中,上下中间辊频繁窜动的问题进行了分析。通过更换内衬板、修整磨床、调整调零装置及改造横移机构等措施,彻底解决了轧机窜辊的问题,轧辊辊耗由1. 23 kg/吨钢降至1. 09 kg/吨钢,设备月故障时间由375 min降至205 min,降低设备事故的发生率的同时,有效提高了轧机板型的控制能力。     

1400mm十二辊轧机轧辊间的接触压力三维光弹分析

为了准确描述1 400 mm十二辊轧机轧辊间的接触压力分布规律,以有效改善其轧件的横向厚度差和板形,应用应力相似准则设计了1 400 mm十二辊轧机光弹模型,并用三维光弹性应力分析原理,实验确定1 400 mm十二辊轧机光弹模型的辊间接触压力的分布规律,并依据应力相似转换准则,计算出其实际轧机辊间接触压力分布.     

六辊冷轧机轧辊横移和弯辊力设定策略分析

简要分析了单机架可逆式六辊轧机中间辊横移，工作辊弯辊和中间辊弯辊对于轧件平直度和凸度的影响。提出了在三自由度情况下，引入轧辊磨损和横移位移关系的约束条件之后，得到中间辊弯辊和工作辊弯辊设定二自由度系统。然后假设二者在允许设定范围中间值作为选代计算的初始值，获得弯辊力设定值。最终获得优化的三自由度系统设定值。通过大量的离线计算，然后对结果进行了分析，得到适合在线设定计算的简化模型。目前该项工作正在被工业实践所验证。     

宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比

针对目前广泛使用的CVC和HC两种主要轧机机型,利用大型有限元软件ANSYS 9.0建立了三维辊系有限元模型,分析了不同机型的四辊和六辊轧机在不同窜辊、弯辊工况下的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的变化情况.在相同工况下的四辊轧机的轧制力纵向刚度要大于六辊轧机.中间辊窜辊或工作辊窜辊对HC轧机的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的影响要大于CVC轧机.     

辊形配置对辊间接触压力与板形调控影响分析

为系统分析不同辊形配置下辊间接触压力分布形式与板形调控特性,以某1 800 mm热轧生产线使用的2种典型辊形配置为研究对象,建立对应的辊系有限元模型,计算不同带钢规格与调控手段下辊间接触压力分布形式,分析得出常规凸度支撑辊对应的辊间接触压力分布形式与CVC工作辊辊形呈现出明显的对应性,且压力分布形式受轧制规格与调控手段的影响明显小于CVC支撑辊。利用接触压力峰值和不均匀度表述辊间接触压力分布特征,将不同规格与调控手段对辊间接触压力分布特征的影响进行量化处理,得到更为具体的不同参量在整个变化范围内对分布特征的整体影响趋势。同时还对2种辊形配置下不同辊间接触压力对轧机板形调控特性影响进行分析,得出CVC支撑辊对应辊形配置的弯辊力与窜辊位置在板形调控能力上均强于常规凸度支撑辊辊形配置,而不同辊形配置对辊缝形状的影响表现出较为明显的差异,引入辊间接触压力边中比得到调控特性与辊间接触压力之间的具体关系,并结合现场的实际生产数据对仿真分析结果进行验证,研究结果可为现场辊形配置与板形调控提供较好的理论基础和生产指导。     

变接触长度支承辊间等接触压力时轧辊变形规律

以某中板厂生产条件和数据为基础,讨论了变接触长度支承辊辊间接触压力相等时的轧辊变形情况.在不同轧制压力前提下,首先计算出轧辊辊身中点处及轧辊与轧件边部相对应点处的变形,然后再绘制出变形沿辊身的分布规律,发现压扁变形比弯曲变形大,同时当轧制压力增大时,轧辊变形随辊身长的变化率亦会增大.     

Numerical simulation of roll temperature field and analysis of influence factor during the single-stand reversing cold rolling process

Accurate calculation results of roll temperature are the key factors in rolling cooling and lubricating technology during the single-stand reversing cold rolling process.By combining the high-strength steel rolling experiments,the numerical simulation of roll temperature,and the influence factors in reversing cold rolling were studied.The research results correspond with those of rolling experiments and show that the research method could provide effective instruction for roll cooling and emulsion flow rate control during the on-site rolling process.     

基于多目标优化的冷连轧工作辊窜辊优化控制

为了解决在高速连续生产中前后两卷带钢规格发生变化时,工作辊在线窜动和工作辊锥形段辊形引起的机组频繁断带问题,基于多目标寻优理论构造了工作辊窜辊多目标函数,计算得到了不同辊形下的最优窜辊区间,提高了轧机边部减薄控制效果.根据工作辊窜辊速度动态补偿控制确定不同轧制力条件下窜辊速度优化控制值,减小轧辊磨损和轴向力影响,保证高...     

冷连轧机SmartCrown轧辊磨损辊形对板形调控能力影响

针对宽带钢冷连轧机首次应用的SmartCrown板形控制技术,通过对SmartCrown轧辊大量实测得到了轧辊磨损辊形,采用遗传算法建立了轧辊磨损预报模型,并利用ANSYS软件建立了三维辊系有限元分析模型,研究了磨损辊形对SmartCrown板形控制技术在服役过程中板形调控能力的影响,提出了新辊形使用工艺策略．     

冷轧工作辊热凸度及其对板形影响

冷轧过程中工作辊的热凸度变化是决定带材板形质量的重要因素,研究分析工作辊的热变形及其对板形的影响对于提高带材质量有着重要的意义.以某厂1 450 mm冷连轧生产线为研究对象,运用大型有限元分析软件ANSYS与LS-DYNA分别建立四机架与五机架的工作辊二维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型,并将2个仿真模型相...     

极薄带轧制变形区轧辊压扁试验与有限元模拟

 极薄带在轧制及平整过程中,工作辊的弹性压扁对轧制压力的分布有很大影响,传统的轧制力模型已经不再适用。为了在极薄带板形板厚控制过程中得到准确的轧制力,Fleck提出了新的轧辊压扁模型。针对Fleck模型进行试验研究,同时进行有限元模拟分析。试验过程中使用合金工具钢轧辊,轧制不同厚度的轧件,通过显微镜测量变形区各部位的厚度,得到变形区轧辊的近似轮廓形状。试验与有限元模拟结果表明,随着轧件厚度的减小,变形区出现了明显的中性区,但是很难出现Fleck模型中提到的弹性卸载区,因此计算极薄带轧制力时可以忽略中性区内的弹性卸载区以简化轧制力模型。     

CVC热连轧机支持辊不均匀磨损及辊形改进

非对称的CVC工作辊与对称支持辊辊形配置易导致下游机架支持辊辊形自保持性差.利用ANSYS有限元软件分析F4机架常规支持辊磨损对轧机板形调控性能及辊间接触压力分布的影响,发现严重的支持辊不均匀磨损会影响轧机的板形控制稳定性,并导致支持辊剥落增加辊耗.基于有限元分析提出一种新的支持辊辊形,实验证明新辊形具有良好的自保持性,可在整个服役期内稳定发挥其性能,并在支持辊服役后期缓解辊间接触压力尖峰的出现.     

双压力角非对称齿轮传动接触分析

推导出双压力角非对称齿轮在单、双齿啮合上、下界点和节点的综合曲率半径和齿面接触应力的计算公式,并用解析法对给定参数进行计算.用Autolisp语言开发了非对称与对称齿轮全齿模型的参数化设计程序,将生成的全齿模型导入ANSYS进行有限元分析.两种方法均得出非对称齿轮能有效提高轮齿齿面接触强度的结论.揭示了由于时变啮合刚度以及啮合点曲率半径的影响,齿面接触应力在一个啮合周期的变化规律,同时对两种方法的结果进行比较.