一种均压精轧支承辊辊形设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及辊形设计领域，具体是一种均压精乳支承辊辊形设计方法。
【背景技术】
[0002] 太钢热连乳厂2250生产线精乳7机架连乳机组的工作辊全部采用CVC辊形，如图1 所示，该配置可以实现辊形凸度连续可变调节，减少了乳辊规格和换辊次数，提高了生产效 率。
[0003] CVC工作辊辊形发挥其优势的同时，也使支承辊出现了不均匀的磨损。不仅缩短了 支承辊的换辊周期，降低了生产效率，而且增加了支撑辊本身的损耗，降低了支承辊使用后 期的乳制稳定性、带钢的板形质量以及带钢的尺寸精度。根据磨损形成理论，不均匀的磨损 反映了带钢乳制过程中，支承辊与工作辊之间接触压力的不均匀性，即磨损大的位置接触 压力较大。应用有限元模拟计算软件，计算出支承辊为西马克提供的辊形时，支承辊与工作 辊间的接触压力分布如图2所示，可见支承辊与工作辊间确实存在严重的应力不均现象。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是:如何实现支承辊在使用过程中的均匀磨损。
[0005] 本发明所采用的技术方案是：一种均压精乳支承辊辊形设计方法，按照如下的方 法进行:步骤一、以工作辊辊身长度为横坐标，辊形大小为纵坐标，工作辊轴线左端起点为 中心点建立CVC坐标系，计算获得已有的工作辑的CVC曲线方程为:y = a3X3+a2X2+aix+a〇,截 取工作辊的CVC曲线从左到右的第一个高点和第一个低点间的曲线，Ct 1^2，a3，aQ为常数，X 为工作辊辊身长度对应的横坐标，y为工作辊辊形大小对应的纵坐标，辊形大小是辊的相对 高度，即辊形凸度；
[0006] 步骤二、对步骤一截取的工作辊的CVC曲线沿横坐标进行平移，首先进行左平移， 左平移后的曲线左端点对应的横坐标作为均压精乳支承辊的左倒角的终点，然后进行右平 移，右平移后的曲线与左平移后的曲线的交点对应的横坐标作为均压精乳支承辊的右倒角 的起点；
[0007] 步骤三、用直线连接步骤二中左平移后的曲线的左端点和右平移后的曲线的左端 点，截取该段直线和步骤二中右平移曲线从左端点到交点间的曲线，保持横坐标不变，纵坐 标统一乘以调节系数α，得到均压精乳支承辊的左右倒角间的CVC曲线，0<a < 1;
[0008] _駟、均廳L支灘納左倒角曲线〇咖_跌 均压精乳支承辊的右倒角曲线CVC曲线方程为
式中，h〇i、h〇2、h〇3都大于等于〇，且h〇i+h〇2+h()3 = Η。，h〇i、h〇2、h〇3为按照经验所取的二个参数值 值，hD1、hD2、hD3都大于等于0,且^+-+!^^^，^、-、-为按照经验所取的三个参数值， W: h〇2: hQ3 = hD1: hD2: hD3，H。为左倒角高度，L。左倒角长度，Hd右倒角高度，Ld为右倒角长度， β、γ、ω分别为幂指数为经验值常数，X为均压精乳支承辊辊身长度上对应的坐标，Hc1(X)为 左倒角对应的辊形大小，Hd( X)为右倒角对应的辊形大小，将均压精乳支承辊的左倒角曲线 CVC曲线沿纵坐标平移使均压精乳支承辊的左倒角曲线CVC曲线的右端点与步骤三中左平 移后的曲线的左端点纵坐标相等，获得修订过的均压精乳支承辊的左倒角曲线CVC曲线，将 均压精乳支承辊的右倒角曲线CVC曲线沿纵坐标平移使均压精乳支承辊的右倒角曲线CVC 曲线的左端点与步骤三中交点的纵坐标相等，获得修订过的均压精乳支承辊的右倒角曲线 CVC曲线；
[0009] 步骤五、利用指数平滑法将均压精乳支承辊的左右倒角间的CVC曲线、修订过的均 压精乳支承辊的左倒角曲线CVC曲线、修订过的均压精乳支承辊的右倒角曲线CVC曲线拼 接，得到完整的均压精乳支承辊辊形曲线CVC曲线，利用完整的均压精乳支承辊辊形曲线 CVC曲线加工出均压精乳支承辊。
[0010] 作为一种优选方式:步骤二中，左平移的平移量和右平移的平移量与窜辊位置有 关，统计该均压精乳支承辊所在的机架的窜辊位置，建立频率和窜辊位置分布图，在分布图 中取总统计量的85 % -90 %窜辊的所对应的窜辊位置分别对应左平移的平移量和右平移的 平移量。
[0011] 本发明的有益效果是：改进后精乳支承辊的磨损均匀，换辊周期由15天延长至24 天，辊耗降低2元/吨。改进后乳制状态更稳定，甩尾次数减少。改进后宽规格薄板材的近边 浪明显减小。
【附图说明】
[0012] 图1是工作辊CVC辑形图；
[0013] 图2是未采用本发明前支承辊与工作辊间的接触压力分布图；
[0014] 图3是本发明均压精乳支承辊CVC$昆形图；
[0015]图4是采用本发明后支承辊与工作辊间的接触压力分布图；
[0016] 图5是本发明均压精乳支承辊辊形参数分布图；
[0017] 图6是窜辊位置统计分布图；
[0018] 图7是平移并确定辊端曲线端点的示意图。
【具体实施方式】
[0019] 步骤一、运用已有公式计算出工作辊辊形曲线
[0020] 现有工作辊辊形曲线方程为：
[0026]则可得出工作辊辊形曲线如图1所示，X为工作辊辊身长度对应的横坐标，y为工作 辊辊形大小对应的纵坐标，辊形大小是辊的相对高度，即辊形凸度，现有工作辊辊形曲线方 程由工作辊生产方提供或者通过实际工作辊测量计算而出。
[0027] 步骤二、截取工作辊CVC曲线上"高点"和"低点"间曲线，对其进行左平移X-，左端 点作为均压精乳支承辊左侧倒角曲线的终点的横坐标，对其进行右平移X+，并找出左平移 与右平移在右侧的交点，以该交点作为均压精乳支承辊左侧倒角曲线的起点横坐标。
[0028] X+和X-根据精乳支承辊所在机架的窜辊位置统计分布图确定，如图6所示，从图6 可以看出在窜辑位置-40到+ 100之间占总统计量的85 %以上，即可确定X+ = 100mm，X-= 40mm。平移并确定辊端曲线端点的示意图如图7所示。
[0029]步骤三、图7中左平移左端点与右平移左端点之间的均压支承辊曲线用两点间直 线表示，右