一种具有局部边浪控制能力的变凸度辊的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种具有局部边浪控制能力的板带材轧制用变凸度辊，该轧辊辊形由边浪控制段和连续变凸度段组合而成，连续变凸度段完成板带材轧制过程中的二次凸度控制，边浪控制段完成局部边浪的控制，边浪控制效果取决于边浪控制段进入板带的深度和所形成的板带边部最大有效辊缝差。利用本方法提供的辊形系数之间的对应关系，可以根据二次凸度控制和局部边浪控制的需要灵活设计辊形，并结合板带轧机不同宽度下变凸度辊形的窜辊位置特性，实现对不同宽度板带局部边浪的有效控制。
【专利说明】-种具有局部边浪控制能力的变凸度結
【技术领域】
[0001] 本发明属于板带社制领域，涉及一种板带生产中用于板形控制的具有局部边浪控 制能力的变凸度親的親形设计方法及控制特性。
【背景技术】
[0002] 本发明的親形是在H次CVC親形基础上发展起来的一种具有局部边浪控制能力 的变凸度親親形。
[000引 （1);次CVC親形
[0004] 20世纪70年代末，德国西马克公司（SM巧率先开发出连续可变凸度 (CVC-Continuously Vari油Ie化own)親形，经过30余年的研究与发展，CVC親形已成为 板带社制领域最主要的板形控制手段之一。该技术通过社親的相对轴向移动，可连续改变 空载親缝凸度，W实现对板形的控制，如图1所示。文献1(李洪波，张杰，曹建国，等.H次 CVC五次CVC及Smarthown親形控制特性对比研究.中国机械工程，2009, 20 (2) :237-240) 报道，CVC親形的親形曲线上親半径函数方程为（如图2所示）：
[0005] R(x) = Ro+a^x+aaX^+agX^
[0006] 下親半径函数方程可根据上下親反对称性质得到。该种親形的板形控制优点为： 社親親形及控制特性相对简单，若不考虑社親轴向窜親所造成的有效親缝长度的减小，并 且不考虑社制力的作用，则空载親缝的二次凸度与社親的窜親量呈严格线性关系，该种特 性对于親形的设计加工W及生产过程中的板形控制非常有利。
[0007] 但是H次CVC親形主要实现的是对親缝二次凸度的控制，不具备四次凸度控制能 力，对于宽、薄带钢社制过程中出现的四次板形缺陷无能为力。另外，H次CVC親形虽具有 较强的边浪控制能力，但对于局部边浪，亦即板带生产现场所谓的碎边浪控制能力较弱，对 局部边浪的控制极易导致中浪的出现。
[000引 （2)六親CVC冷连社机
[0009] H次CVC親形最初主要应用于四親冷连社机和热连社机，后在四親冷连社机的基 础上发展起来的六親CVC冷连社机，已成为国内外冷连社机的主流机型之一。
[0010] 文献2 (张云鹏，吴庆海，王长松.六親CVC冷社机板形控制性能研究.冶金设备， 1998,（6) :8-10)报道，六親CVC社机具备工作親、中间親的正负弯親W及CVC窜親等板形 控制手段，具有很强的板形控制能力。工作親弯親、中间親弯親和CVC窜親在板形控制中具 有线性性质，即在其他因素不变的情况下，工作親弯親、中间親弯親W及CVC窜親所导致的 二次凸度变化量dCW2、四次凸度变化量dCW4分别与工作親弯親力变化量、中间親弯親力变 化量和CVC窜親量成正比。
[0011] 文献3(张清东，孙向明，白剑.六親CVC社机親系变形的有限元分析.中国机械 工程，2007,18 (7) =789-792)分析了某1420六親CVC冷社机组的凸度调节域，可W看出，六 親CVC机组对二次凸度调节能力较强，凸度调节域虽表现出了板形综合调控下四次凸度的 变化情况，但变化幅度较小，说明机组对四次凸度调节能力较弱。
[001引文献4 (李洪波，包仁人，张杰.2180mmCVC冷连社机板形控制问题分析与親形改 进.第九届中国钢铁年会论文集，北京，2013. 11 ;1-5)分析了某2180mmCVC冷连社机实际 连续生产的11649卷带钢的板形控制参数，包括中间親窜親、工作親弯親及中间親弯親，发 现窄带钢社制时CVC W负窜为主，宽带钢W正窜为主。并分析无论是超宽或是超窄带钢，常 出现边中复合浪，且多表现为局部小边浪的浪形形式。进一步分析认为1300mm W下窄带钢 出现边中复合浪的原因即是社机对局部小边浪控制能力不足，而利用CVC窜親和弯親控制 边浪的同时却导致了中浪的出现；1600mm W上宽带钢出现边中复合浪则主要是因为带钢 宽度较大，其板形本身就难W控制。并分析提出。该一问题也是宽带钢和超宽带钢六親CVC 冷连社机易出现的共性问题。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的是在现有H次CVC親形的基础上，提出一种新的适用于冷社六親社 机的具有局部边浪控制能力的变凸度親，该社親也可应用于四親社机。
[0014] 本发明的技术方案是：
[0015] 一种具有局部边浪控制能力的变凸度親，其特征在于親形曲线由边浪控制段和连 续变凸度段组合而成（如图3所示），其中连续变凸度段即为常规H次CVC親形；边浪控制 段是在常规H次CVC親形的基础上，逐渐减小边部親径，W达到控制边浪的目的。定义边浪 控制段与常规H次CVC親形之间的親径差为边浪控制段有效親径差，而在親身端点处该親 径差达到最大，定义其为边浪控制段最大有效親径差。
[0016] W社親親身的边浪控制段一端为坐标原点，親形曲线方程为：
【权利要求】
1. 一种具有局部边浪控制能力的变凸度辊，其特征在于辊形曲线由边浪控制段和连 续变凸度段组合而成，首先以轧辊辊身的边浪控制段一端为坐标原点，设定辊形曲线方程 为： [^+(^ + α[)χ + (α2 + α'? )χ2 + α3χ3 Q<x<Lv vi0W = i ； - 3 [R^ + α0 + αγχ + α2χ" + α3χ L{< x<L 式中yt(l (χ)为乳棍棍形半径函数，单位为mm ; &为乳棍初始半径，单位为mm ; χ为轧辊辊身坐标，单位为_ ; a。为乳棍棍形系数,单位为mm ; %为轧辊辊形系数，无单位； a' 轧辊辊形系数，无单位； a2为乳棍棍形系数，单位为rnnT1 ; a' 2为乳棍棍形系数，单位为1?; a3为乳棍棍形系数，单位为rnnT2 ; U为乳棍边浪控制段长度,单位为mm ; L为乳棍棍身长度，单位为mm ; 当给出轧机的轧辊辊身长度L，最大窜辊量sm，连续变凸度段辊形空载辊缝的最大二次 凸度调节范围C e [Q C2]，轧机轧制最大宽度Bmax的板带时产生的局部边浪沿板带宽度方 向的浪宽b，为消除局部边浪设计的边浪控制段最大有效辊径差d，则辊形系数之间具有如 下关系： a0 = d 〇.γ =-q^,L ~ ,2d a'=T Η _ (2s,? ~ L)^l + (2sm +L)C2 U2 - sm , d cu =--- _ L\ c\-c\ Γ L = L + 2s>?-B^+b1 2 式中d为边浪控制段最大有效棍径差，mm ; b为乳制最大宽度Bmax的板带时局部边浪沿板带宽度方向的浪宽，mm ; Bmax为轧机最大轧制宽度； B'为常轧板带宽度，取轧辊长度的70%，mm; C为辊形连续变凸度段空载辊缝二次凸度，单位为mm ; Q为辊形连续变凸度段在负极限位置-sm时的空载辊缝二次凸度，单位为mm ; C2为辊形连续变凸度段在正极限位置sm时的空载辊缝二次凸度，单位为_，根据轧辊 正、负窜辊方向的定义，有; sm为最大窜棍量，单位为mm。
2. 根据权利要求1所述的具有局部边浪控制能力的变凸度辊，其特征在于辊形曲线边 浪控制段进入板带的深度L2与轧辊窜辊位置s和板带宽度B之间具有如下关系： L-B- 2.s B>L-2Lv-2s /.,=]1 2 1 0 B<L-2L「2s 式中L2为辊形曲线边浪控制段进入板带的深度，mm ; B为乳制的板带宽度，mm ; s为乳棍窜棍位置，mm。
3. 根据权利要求1所述的具有局部边浪控制能力的变凸度辊，其特征在于辊形曲线边 浪控制段对板带宽度B所形成的边部最大有效辊缝差Λ g与边浪控制段最大有效辊径差和 边浪控制段进入板带的深度L2之间具有如下关系： f L \ tsg = d 丄 UJ 式中Λ g为辊形曲线边浪控制段对板带宽度B所形成的边部最大有效辊缝差，mm。
【文档编号】B21B27/02GK104259210SQ201410498678
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】李洪波, 张 杰, 包仁人, 曹建国 申请人:北京科技大学