ZR22B52″型二十辊森吉米尔轧机辊系分析技术研究

以ZR22B52″二十辊森吉米尔轧机为研究对象,建立了辊系空间位置模型,并对辊缝变化与辊径、压下调整、侧偏心调整之间的关系进行了计算分析,开发出具有轧线调整参数及轧辊配置计算等功能的分析系统。应用结果表明,辊系空间位置计算结果与现场实际拟合度良好,相应工况条件下计算误差为1~13 μm,实现了精确、快速的辊系配置参数离线分析,为该轧机辊系分析提供了参考和量化依据。     

20辊森吉米尔轧机辊系稳定性研究

定义了森吉米尔轧机的辊系稳定性及稳定状态,对辊系的稳定条件进行了理论分析,推导出辊系稳定判据的解析表达式;借助MATLAB软件对某厂森吉米尔轧机的辊系稳定性进行了分析,得出了此轧机各轧辊的辊径使用范围。为了反映轧制过程中辊系变形对辊系稳定性以及稳定判据的影响,采用ADAMS动力学仿真软件对上述轧机进行了仿真分析,得出考虑辊系变形的各轧辊辊径使用范围与解析法的计算结果接近,说明辊系变形对辊系稳定性的影响较小,所建立的森吉米尔轧机辊系稳定判据可用于指导轧机辊系辊径配置。     

新十八辊轧机静压下辊系变形分析

采用解析法和有限元法进行了分析,对比2种计算结果看出解析法所得结果可对辊系变形定性分析。另外,利用辊系弹性曲线对十八辊轧机和四辊轧机辊系的刚度进行了比较,得出前者的刚度大于后者的结论。     

六辊轧机支撑辊传动对带钢板形的影响分析

提出了六辊轧机的支撑辊传动方式对带钢板形影响的问题,分析了主传动轴对辊系的作用力,运用Ansys有限元软件建立了六辊轧机全辊系有限元模型.考虑了主传动轴重量及轧机弹跳,运用所建有限元模型,仿真计算了静态时辊缝控制模式下带钢的板形.计算结果表明位置控制模式下主传动轴重量对带钢板形的影响可以忽略;轧制力控制模式下主传动轴重量对带钢板形的影响是不能忽略的,在实际生产中需要予以重视.     

SG18辊冷轧机中间辊断辊原因研究

SG18辊冷轧机是国内建造的高精度薄板带轧机,自建成以来,中间辊断辊和辊系散落一直是制约轧机正常生产的主要问题。本文通过现场试验分析并结合ADAMS虚拟仿真技术,研究了中间辊的受力特性,并以稳定性理论为基础,运用能量法分析了这种新型轧机结构的稳定性,并对中间辊断辊和辊系散落的原因进行了分析。结果表明这种新型轧机在中间辊自由或约束不严的状态下,处于一种不稳定的平衡状态,中间辊的安装精度和约束状态是保证辊系稳定的关键,为轧机的改进和后续设计提供参考。     

活套装置中导辊与起套辊位置的探讨

探讨棒、线材轧机活套装置中导辊与起套辊的位置布置,并给出了其位置布置的设计计算方法。     

轧机微尺度可控辊系研制

在笔者提出的轧机辊系微尺度行为可控理论框架下，经过对2200mm铝箔中轧机工作辊轴向力进行大量的在线测试，开发研制了2200mm铝箔中轧机微尺度可控辊系。该辊系具有工作辊和支承辊平行度调节、工作辊轴承座和机架窗口间安装间隙的控制、工作辊辊系空间自位、轴向力可视检测及热补偿等性能。在800-1550m／min不同轧制速度下的工业试验结果表明，通过微量调整工作辊相对支承辊的交叉角可以改变作用于工作辊的轴向力大小，甚至改变其作用方向，将轴向力控制在轴承寿命允许限度之内；显著增加工作辊轴承座固有频率以改善其振动特性，证实了微尺度可控辊系理论框架的正确性，为根治长期困扰2200mm铝箔中轧机工作辊止推轴承(双列角接触球轴承)短寿烧损和轧机被迫降速运行的病状奠定了理论基础。     

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。     

基于有限元的六辊轧机机架变形分析

针对以往机架设计中窗口尺寸与轴承座的配合间隙缺乏理论依据,且未考虑轧机辊系侧向力对机架窗口变形的影响,通过对某厂六辊轧机辊系的稳定性计算,求得轧辊辊系的水平力;采用有限元方法对轧机机架在轧制力和辊系水平力共同作用下的变形进行分析。结果表明,辊系轴承座侧向力对机架窗口水平方向的变形有很大影响,只有考虑了侧向力的作用,才能精确计算出机架窗口的变形。     

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。     

Accu Roll轧管机上导盘与左轧辊之间间隙的计算

根据空间解析几何的基本理论,推导了AccuRoll轧管机的上导盘与左轧辊之间间隙的计算公式,并结合某厂实际情况进行了计算分析,为解决该轧管机在生产实际中存在的产品内螺旋道,轧制速度不高,轧制薄壁管时导盘寿命低等问题,以及实现导盘和轧辊等工艺参数的优化设计和最佳调整提供了理论依据。     

20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的变形行为研究

基于ABAQUS有限元软件,考虑了钛金属的各向异性力学特点,建立了可实现工作辊与轧件动态轧制过程的20辊轧机辊系-轧件一体化模型,并利用实际轧制数据对模型计算精度进行了验证。同时,利用该模型对20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的单一以及组合板形调控特性进行了仿真研究。结果表明:支承辊1#与7#、2#与6#对称位置分段压下与一中间锥辊窜辊组合调节时,随着窜辊量的增加,距边部75～300 mm区域厚度减薄最为显著,将导致或加剧该区域的二肋浪形;3#与5#、4#对称位置分段压下与一中间锥辊窜辊组合调节后,对缓解二肋浪形具有一定作用;此外,还发现一中间锥辊窜辊调节无法解决二肋浪形问题。最后,结合20辊轧机板形调控特性,提出了一种能够减小二肋浪形区的压应力的分段压下组合方案,工业实验证明分段压下组合方案实施后二肋浪形区压应力下降60%,有效缓解了20辊轧机轧制宽幅钛带时的二肋浪形缺陷及程度。     

热连轧粗轧立辊磨损模型的研究与应用

在热轧带钢生产过程中,粗轧立辊会不可避免地出现磨损现象。立辊磨损沿辊面非常不均匀,下线轧辊辊面呈梯形,最大磨损处磨损量可达5 mm。这严重影响了粗轧模型的设定精度,从而使带钢宽度控制精度降低。为了提高模型对立辊的设定精度,对辊面磨损范围各个位置的磨损量进行了分区计算,建立了新的粗轧立辊磨损计算模型。该模型在某1 500 mm热连轧生产线的应用表明,粗轧立辊磨损量计算值与实测值吻合较好,粗轧模型宽度预报稳定、准确。     

350mm短应力线轧机辊缝调整系统润滑与密封优化

分析了350 mm轧机辊缝压下系统缺陷,介绍了优化方案、实施措施及现场运行情况。通过解决密封问题、润滑问题,以及更换定位套材质,保证了辊缝调整系统稳定运行。     

单机架轧机HGC系统振动问题的解决

液压辊缝控制系统 (HGC) 是单机架冷轧机带钢厚度控制的关键环节,但随着工况的变化,HGC系统多次发生振动,在对HGC控制系统展开研究的基础上,从系统背压、位置闭环控制的角度提出了优化改进措施,有效解决了轧机振动的问题。     

PQF三辊连轧管机辊缝调整

通过调整PQF三辊连轧管机辊缝获得小于或大于孔型名义规格的平均等效壁厚,并得到相应的计算公式,进而确定芯棒所能轧制的钢管壁厚范围,并结合Φ460 mm PQF连轧管机294 mm和369 mm孔型进行验证。分析认为:调节辊缝将伴随钢管壁厚横向不均的产生,降低了钢管壁厚精度;辊缝调节量越大,钢管壁厚的不均性越严重;钢管壁厚越小,辊缝调节量对壁厚不均性的影响越明显;在辊缝调整量相同的条件下,大规格调整产生的壁厚不均性更大。     

冷连轧过程中间辊横移模型研究与设定

中间辊横移对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与带钢轧制的工艺特点,建立了UCM轧机的横刚度系数分布曲线,计算并分析了中间辊横移位置设定对成品带钢板形和横向厚度分布的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、工作辊辊径及工作辊热凸度等因素对最优中间辊横移位置的影响规律。通过大量统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程中间辊横移位置的设定计算模型。采用新模型设定中间辊横移位置,成品带钢的边部减薄量减小了22 μm,板形统计值提高了4.41%,板形标准差平均减小了1.51 IU,新模型对成品带钢边部减薄量和板形的控制均有不同程度的改善和提高。实践证明,该中间辊横移模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产实践。     

四辊板带轧机辊颈载荷分布及板形影响因素分析

板形是板带材产品的重要质量指标之一。辊系弹性变形是影响板形的主要因素,轧机辊颈载荷分布直接影响轧机的辊系弹性变形,因此精确分析辊颈载荷分布对板形控制和轴承使用有着重要的意义。针对实验室四辊可逆冷轧机,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,基于显式动力学建立了耦合支撑辊轴承、轧辊和轧件的三维实体模型,分析了板宽、摩擦因数、张力和压下量等因素对支撑辊辊径载荷分布和板凸度的影响,对四辊板带轧机板形控制和轴承使用提供了理论支持。