四辊板带轧机的轴向动力学特征模拟

研究了四辊板带轧机轧辊交叉情况下的轴向动力学特征，建立了辊系轴向振动的合理的动力学模型，基于摩擦学的预位移理论，给出了工作辊与支承辊之间，以及工作辊与轧件之间的轴向刚度的定义。同时，分析了辊系的轴向阻尼特性，确定了轴向阻尼系数的量级。动载荷放大系数的研究为讨论轴向力对轧辊轴承的影响同时提供了合理的依据。     

轧机轴承偏载下的有限元分析研究

实际工作中的轧钢机械工作辊既承受径向力，同时又受轴向力的作用，因此，轧机工作辊用轴承在不同偏载程度下，轴承套圈与滚子将有不同的接触应力表现。章运用ANSYS有限元分析软件，建立了ANSYS有限元分析模型，分析了实际工作中的轴承套圈与滚子的接触状态。通过对均布载荷和三种不同偏载情况下的有限元模型的计算分析，得到了偏载下滚子沿轴向方向的接触应力分布的偏载效应规律，以及当倾斜程度不同时，接触应力变化与载荷变化之间呈非线性规律；在进行轧机轴承设计、制造及使用时，必须考虑偏载的影响。中还指出，关于较大偏载状况的滚子接触应力分布规律的研究，对滚子母线进行合理修形具有参考价值。     

二辊轧机轧辊轴向调整装置的结构探讨

二辊轧机是中小型轧钢生产中一种主要的轧制设备，其轧辊装配及轴向调整装置直接影响轧辊孔型定位及轴向刚度，是保证产品质量的重要组成部分。本文对此进行了分析探讨。     

四辊轧机接触压力计算的有限元方法及最小磨辊量的确定

采用有限元方法研究在任意工况下四辊轧机工作辊／支承辊间接触压力沿横向分布的计算原理，并对冷轧工作辊最小磨辊量进行定量分析，与其它方法相比本方法具有应用方便、精度高的特点，可适用于不同的轧制工况。     

六辊轧机及平整机工作辊材质如何选择及优化

六辊轧机及平整机工作辊材质如何选择及优化，基本上同四辊轧机及平整机工作辊。某些用户在轧制高级轿车板的情况下，发现采用15％Cr锻钢材质工作辊辊棉粗糙度发展较快，此时可选用锻造半高速钢材质。由于锻造半高速钢材质价格昂贵，能否获得市场的认可，还要最终看性能价格比方能决定取舍。     

立辊轧机的辊缝调整及平衡装置研究

在冶金轧钢设备中,工作机座在轧辊的摆放形式上可分为水平轧机和立辊轧机。轧辊垂直放置的轧机称为立辊轧机。立辊轧机的作用：1）大立辊能起疏松板坯表面炉生氧化铁皮的作用,实验表明：当大立辊的侧压下量在50 mm左右时,可使距板坯边缘300 mm处的氧化铁皮疏松,接着用高压水冲去,可得到较好的除磷效果;2）轧制板坯侧边,可以防止轧件边部产生鼓形或裂边等缺陷;3）能调节钢板或带钢的宽度规格;4）万能轧机的立辊还起到对准轧制线的作用。     

宝钢2050精轧机工作辊轴承载特性工业试验研究

本通过对宝钢２０５０ｍｍ精轧机工作辊组合轴承工业测试,给出了测试轧机多列滚动轴承载荷分布的新方法。该方法是采取直接测量接触压力分布技术,并与间接测试方法进行了比较。该方法所得到的工业生产测试结果为大型板带轧机结构设计及钢铁生产企业提高生产效率和质量都奠定了基础。     

六辊轧机辊系弹性变形研究

在板带轧制中,轧机辊系弹性变形是影响板形质量的重要因素.以弹性基础梁理论为基础,将辊间接触及工作辊与轧件间的接触采用弹簧模拟其力学模型,从而获得六辊冷轧机辊系弹性变形的解析数学模型;提出了一种将轧件断面形状分布与轧制压力分布耦合的迭代计算轧机辊系弹性变形和轧件最终断面形状的方法,利用MSC. MENTAT/MARC软件建立了六辊轧机辊系弹性变形的非线性接触有限元模型.计算结果表明:采用解析法、有限元法计算出的轧件断面形状与现场实测出的轧件断面形状及板带凸度数值相近,这说明研究方法和模型的有效性.     

六辊冷连轧机电工钢矩形断面控制弯辊力模型

为满足新一代高技术冷连轧机宽幅电工钢薄板等高端板材“Dead flat”矩形断面超平材超高板形质量要求,采用显式动力学有限元法建立六辊冷连轧机一体化仿真模型,利用现场工业轧制试验数据验证有限元模型的准确性,定量分析电工钢完整轧制过程中不同轧制因素对有载辊缝凸度的影响规律;基于6辊UCM冷轧机板形控制机理和课题组自主设计的EDW-N(Edge Drop Control Work Rolls for Non-shifting of the Work Rolls)工作辊非窜辊辊形建立六辊冷连轧机电工钢矩形断面控制的弯辊力数学模型;由有限元仿真与现场工业轧制试验结果确定了六辊冷连轧机电工钢矩形断面控制弯辊力数学模型的参数,并验证了其准确性;某大型1 420 mm六辊冷连轧机生产应用现场连续检测反馈数据表明：取得电工钢高精度出口凸度均值C15≤7μm的比例从38.58%提高到67.74%的显著生产实绩,充分发挥了六辊冷连轧机的高精度板形控制能力,可在很大调节范围内对板形质量进行调控,为解决无工作窜辊的6辊UCM冷连轧机宽幅电工钢薄板矩形断面控制瓶颈难题提供了解决方案和实现路径。     

轧机四列圆锥滚子轴承当量动载荷的研究

轴承的当量动载荷是轧机重载轴承疲劳寿命计算的一个重要影响因素。采用弹性力学有限元法对它进行研究得出结果表明,它的取值大小应随轴承工况条件的改变而改变,当轴承工作时的轧制宽度B和轧制力位置l发生变化时,轴承内各列滚子所受载荷不同,此时应在采用力矩载荷系数对当量动载荷进行修正。     

四辊轧机接触压力计算的有限元方法及最小磨辊量的确定

采用有限元方法研究在任意工况下四辊轧机工作辊／支承辊间接触压力沿横向分布的计算原理,并对冷轧工作辊最小磨辊量进行定量分析．与其它方法相比本方法具有应用方便、精度高的特点,可适用于不同的轧制工况．     

轧机弯辊和窜辊对轧辊轴承偏载的分析

现代化轧机在工作过程中,为了板形控制需要和延长轧辊工作时间,一般都设置有工作辊:弯辊及窜辊。除力能参数外,工作辊弯辊窜辊装置的结构对轧辊轴承的受力及寿命也有很大影响。运用ABAQUS有限元分析软件,建立了有限元分析模型,分析了实际工作中的轴承套圈与辊子的接触状态。通过对两种主要的弯窜结构在不同窜辊量状态下的偏载受力情况的有限元分析,得到了偏载下辊子沿轴向方向的接触应力分布的偏载效应规律,为轧机轴承的设计、制造及使用提供了参考。     

CVC四辊轧机板形控制解析解耦模型

ＣＶＣ四辊轧机工作辊辊抽动与工作辊弯经作用关系的解耦。对实现理想的板带平地度控制是十分重要的,通过对辊缝形状的解析分析,建立了一个明确表示工作辊一动力 弯辊作用的解析解耦模型,可用于ＣＶＣ四辊轧机板形成线控制。     

MKW八辊轧机辊系配置及轧辊受力分析

随着我国工业技术的不断发展,要求冶金工厂提供高精度的难变形簿带钢,如变压器硅钢和镍铬不锈钢等。这类带钢厚0.025～0.25毫米,宽200～1200毫米,用普通的四辊轧机已不能生产,用多辊式冷轧机,如甘辊式森吉米尔轧机生产,则嫌该机机构复杂,维护和操作十分不易,而且生产费用较高。现在用MKW八辊轧机生产这类产品,实践证明是成功的,其主要原因是八辊轧机远较多辊式冷轧机设备简单,操作和维护比较方便; 采用侧支撑辊以消除工作辊有害的水平弯曲;在辊系布置中采用工作辊对支撑辊的偏心距e,使工作辊运转有良好的稳定性;由于传动支撑辊的采用小直径的工作辊,轧辊强度和轧机刚性较好,轧制压力及变形功小,而可轧厚变降低;随着生产品种的改变,一机多用,可改为四辊和双八辊轧机。所以八辊轧机是四辊和多辊轧机所生产品种之间的比较合理的“中间轧机”。     

四辊轧机电液辊缝系统变刚度建模与控制研究

针对轧机压下缸行程变化带来的变刚度问题,借助轧制区动力学关系的引入,讨论了四辊轧机辊缝控制的机电液系统数学模型和控制要点。通过仿真与实测对比,验证了模型的有效性;以全工况下系统响应特性一致为目标,通过引入位移正反馈补偿,得到了改善大范围变刚度辊缝控制系统响应的方法;实测数据表明,所述方法能满足目标要求。最后简要讨论了用于提高板厚精度的自适应模型控制方法,并给出了实例。     

热轧带钢轧机工作辊热应力的有限元分析

热轧带钢轧机工作辊在工作过程中承受交变热应力,掌握变化的热应力的大小和规律非常重要.热应力的大小目前无法使用实验的方法得到,而采用数值模拟求解是一种行之有效的方法.采用ANSYS 8.0软件对热轧带钢轧机工作辊的温度场和热应力进行了有限元分析,通过计算分析得出工作辊温度场的分布规律,这对于工作辊寿命分析、设计及现场使用都有参考价值.     

弯辊和串辊对带钢板形影响

基于有限元软件ANSYS建立了冷轧六辊轧机的三维弹塑性有限元参数化模型。将轧机实体模型转换成有限元模型,根据轧机的工作方式提炼出边界条件和载荷条件,施加在有限元模型上。参数化模型采用ANSYS参数化设计语言APDL编写。通过修改程序中的参数,计算分析了弯辊力、中间辊的串辊量以及带钢宽度等参数对带钢形状和辊缝的影响。计算结果表明:当带钢宽度小于1 300 mm时,调整弯辊力对带钢板形的改变较为明显;当带钢宽度大于1 700 mm时,调整弯辊力对改变带钢板形的作用变得非常小,此时通过连续可变凸度轧辊（CVC）的串辊来调节板形更有效。该结论与冷轧厂实践结论一致。     

一种高精度板带轧机的设想

轧辊和轧机的弹性变形是影响板带轧制时工作辊缝和平直度及厚度精度的关键因素;轧辊两端设置压下螺丝是产生思辊弹性弯曲的根源,本文在理论分析的基础上提出了将压下螺丝从轧辊两端移至辊身中部的高刚度,高精度板带轧机的设想,并对其主要特点进行了探讨,。     

大型板带轧机多列轴承均载特性研究

利用三维接触问题的边界元法对大型板带轧机多列轴承载荷分布进行了全面研究，发现导致该轴承破坏的主要原因是多列轴承严重偏载。通过重载机构学理论分析，发现原轧机的轧辊辊系约束机构构不合理。针对宝钢2050热轧精轧机的具体结构，研制出轴承自适应均载装置。该装置大大缓解了多列轴承的偏载，可以显提高轧机轴承寿命。理论分析和现场试验结果充分验证了自适应均载装置的正确性。     

四辊轧机改造成为HCW轧机的自动控制系统

通过引入一套液压弯辊和液压横移机构成功地改造了普通四辊轧机，使它具有强有力的板形控制能力。