CVC 四辊轧机有载辊缝解析模型

运用梁的弯曲变形理论,基于工作辊和支撑辊之间的变形协调关系,直接导出了辊间压力分布及辊间弹性压扁系数的解析表达式,从而较精确地求出轧辊的弹性变形,并由此得到较精确的辊缝解析解。     

带钢与轧辊间弹性压扁分布函数

根据工作辊、支撑辊挠度与轧辊间弹性压扁的变形协调条件,建立并求解了带钢与轧辊间弹性压扁应力分布函数方程,在实际应用中表明,计算精度较高,与实测结果吻合较好。     

四辊轧机轧辊弹性变形解析模块的开发

采用影响函数方法开发了四辊轧机轧辊弹性变形解析模块，完善了辊间压扁和工作辊压扁影响函数计算模型，克服了轧辊压扁影响函数计算过程浮点数被零除的缺陷，提出了平滑指数和收敛指标取值的处理方法，有效地解决了四辊轧机辊系弹性变形计算精度及收敛问题。该模块适应于普通四辊轧机、PC轧机和CVC轧机轧辊弹性变形计算，为热轧带钢板形控制提供了解析工具。     

六辊冷轧机辊系弹性变形快速算法

为了快速计算六辊冷轧机辊系的弹性变形,提出了一种新的辊系弹性变形算法。该算法直接采用数值法计算轧辊挠曲,避免了复杂的公式推导,简化了计算过程;在辊系协调变形的迭代计算过程中,内层迭代首次引入辊间中心点处压扁和辊间压扁区倾斜两个迭代调节量,建立了与辊间接触合力和接触区的总力矩的联系,外层迭代通过不断修正辊间相对压扁量增量循环迭代辊间接触力与轧辊挠曲,实现了整个辊系变形的快速协调。通过与国外计算结果比较和算例的验证,证明其有好的计算精度、收敛性和快速性,能离线指导新轧机工艺方案设计,具备板形在线设定计算应用的可能。     

四辊轧机的辊型设计及辊型调整

1.轧辊弯曲挠度的计算若忽略轧件轧制后弹性恢复的变形,则板材沿宽度的形状及尺寸决定于轧制时轧辊间的辊缝形状及尺寸。影响四辊轧机辊缝形状的因素是:(1)热膨胀;(2)磨损;(3)弹性压扁,包括变形区轧辊的弹性压扁和工作辊与支承辊间的弹性压扁;(4)弹性弯曲;(5)原始磨削形状。变形区工作辊与轧件接触引起的弹性压扁只对板材边部有影响(边部变薄),辊型设计时一般可不予考虑,只对轧制单一品种(带钢宽度不变)的四辊轧机以及多辊轧机装置有轴向调整机构时才必须考虑。实验研究指出,四辊轧机轧辊间纵向相互弹性压扁的分布曲线(图1)和纵向压     

实用轧辊弹性变形模型的建立和应用

以轧辊弹性变形理论为基础，综合考虑了轧辊间弹性压扁，轧辊的弯曲挠度，轧件和工作辊间的弹性压扁，利用变形协调方程，建立了轧辊弹性变形模型，并在承钢热带厂予以应用，应用表明，模型计算精度较高，与实验结果的误差小于１５％。     

冷连轧过程工作辊辊间接触模型研究

辊间接触对高速冷连轧过程有重要影响。针对1 750 mm冷连轧机组的设备与带钢轧制的工艺特点,通过对UCM轧机辊系的受力分析,采用离散化处理方法和影响函数法,建立了辊系弹性变形影响函数模型、轧辊压扁影响函数模型,并给出了辊系变形的基本物理方程,基于接触力学,最终提出了冷连轧过程中工作辊辊间接触判定准则,为精确计算工作辊间的压力分布提供了理论依据。同时,研究了工作辊辊间接触对单位宽度轧制力分布、工作辊与中间辊辊间单位压力分布、工作辊弯曲挠度和压扁量分布以及成品带钢横向厚度分布的影响。实践证明,建立的辊间接触和辊系变形计算模型具有较高的计算精度,能充分反映轧后带钢的横向厚度分布和板形分布规律,适合于工业生产实践。     

冷轧带钢平整机高精度高速度轧制力模型开发

与普通冷轧相比,平整轧制压下量很小,轧件的弹性变形和工作辊的弹性压扁对轧制压力分布有较大影响,通常的圆弧形轧辊轮廓假设不再合理。文章推导了分段二次曲线分布压力作用下轧辊弹性压扁量的计算模型,考虑轧制速度对变形抗力的影响,采用卡尔曼理论计算轧件的弹塑性变形,研究开发了冷轧带钢平整机轧制压力模型。轧制力计算值与实测值吻合精度高,计算速度快,表明,本模型可以用作平整轧机的轧制力设定模型。     

多辊轧机轧辊弹性压扁和辊间压力研究

本文运用弹性基础梁理论分析和推导了极薄带多辊轧机轧辊的弹性压扁变形和辊间压力分布的计算公式,並应用这一公式对某30辊轧机辊系进行了计算。计算结果表明,该轧机工作辊存在反翘现象。同时,本文的结论对森吉米尔多辊轧机工作辊两端带锥度现象作了成功的解释。     

四辊轧机轧辊弹性变形的矩阵计算法

本文根据弹性力学结论,导出了轧辊之间接触压扁的影响函数,建立了辊间接触压扁的力一变形关系。在此基础上,给出了全部利用影响函数计算轧辊弹性变形的矩阵方法。这种方法利用七个用矩阵和向量表示的基本方程在数字计算机上用迭代算法实现。由于这种方法采用较少的假定,并具有灵活、适应性强等优点,所以可以应用到各种复杂情况的计算,并给出更符合实际的解。轧制实验的轧后断面实测值表明,导入辊间压扁影响函数和使用矩阵计算方法,将提高辊间接触压力和接触压扁量的计算精度,从而提高了轧后断面的计算精度,特别是对于使用双阶梯(或双锥度)支承辊的四辊轧机及六辊HC轧机,更是如此。     

四辊轧机辊系压扁的有限元分析

应用非线性有限元软件MSC.Marc,采用三维弹塑性有限元法对四辊轧机轧制薄带钢的过程进行了模拟。计算模型将辊系与带钢作为整体统一考虑,解决了工作辊、支撑辊与带钢之间变形和受力的耦合问题,减少了计算过程中的假设,并采用逐步收敛的求解过程使计算结果精确、可靠。通过对模拟结果的分析,得出了轧制不同宽度带钢时工作辊、支撑辊的压扁分布,分析了带钢宽度对辊系压扁变形的影响。     

四辊平整机轧制过程辊系变形有限元分析

针对1800mm四辊平整机板形控制的弯辊力预设定问题,采用非线性弹塑性有限元法,建立四辊平整机轧制过程三维计算模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析,研究了不同轧制工艺下轧辊压扁、辊系弯曲变形及辊缝形状的分布规律,得出了工作辊弯辊力对辊系变形和辊缝变化的影响关系。计算结果可为建立平整机板形控制的弯辊力精确预设定模型提供理论依据。     

大型H型钢开坯轧制中的弹性轧辊仿真分析

为了研究在H型钢轧制过程中轧辊的受力与变形以及变形对轧件轧制的影响,本文以莱钢大型H型钢生产线HN900×300的开坯轧制为例,在有限元软件ABAQUS平台上基于弹性轧辊建立三维热力耦合有限元模型,并考虑了扭矩的单侧输入。根据仿真结果,本文重点分析了轧辊的应力规律和弹性变形。最后将轧辊受到的接触反力与生产规程上的轧制力进行对比,验证了该分析的可行性及有效性,为进一步研究H型钢连轧工艺提供参考。     

弯辊力对带钢凸度影响的有限元分析

应用有限元软件MARC,采用弹塑性有限元法对薄带钢四辊冷轧的轧制过程进行了模拟,并分析了轧后板形.计算模型耦合了支撑辊与工作辊之间受力、工作辊与带钢之间受力及其三者之间的变形问题,减少了计算模型的假设,使计算结果更精确可靠.通过模拟阐述了轧后带钢凸度的特征,得出了弯辊力对轧后带钢凸度的影响,通过对工作辊变形的分析,得出了工作辊变形对带钢凸度的影响.     

中板矫直机用调心滚子轴承的失效分析与设计优化

针对国内某钢厂中板矫直机支承辊上调心滚子轴承出现抱死而频繁停机的问题,对轴承失效情况进行了介绍:轴承铜制保持器磨损严重,发生断裂;内圈一侧挡边磨损严重而另一侧轻微磨损;滚子一端面磨损严重。分析了轴承失效的原因,认为因支承辊变形导致轴承承受了较大的轴向力,并分析了其他可能造成轴向力大的原因。优化方案为将CA型调心滚子轴承更改为CC型,并说明了CC型轴承的优点。