[發明專利]高強度鋼平整機的輥型曲線設計方法

有效

• 申請號: 200810032308.9
• 申請日: 2008-01-04
• 公開（公告）號: CN101477579A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 張寶平;丁勇生;顧廷權
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司
• 代理人: 周 成

1.一種高強度鋼平整機的輥型曲線設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.采集所述平整機的設備參數以及帶鋼的品種規格范圍參數，選取帶鋼的代表規格并確定所述代表規格的加權系數，所述平整機的設備參數包括工作輥輥身長度L_W，工作輥直徑D_W，支承輥輥身長度L_b，支承輥直徑D_b，支承輥傳動側與工作側壓下螺絲中心距l₁，工作輥正負彎輥，傳動側與工作側彎輥液壓缸中心距l₂，最大彎輥力S_max，最大軋制壓力P，最大軋制速度V；所述帶鋼的品種規格范圍包括帶鋼寬度B，厚度h，屈服強度σ_b和平整延伸率ε；

b.分別建立工作輥和支承輥的輥型曲線方程，板形、輥間壓力及軋制壓力的均勻度指標計算模型和峰值指標計算模型，以及建立板形與輥耗綜合控制目標函數和輥型優化設計的目標函數，所述工作輥輥型曲線方程為D_w(x)＝D_w-a{1-cos[bπ(2x/L_w)]}，

支承輥的輥型曲線方程為

其中：D_W-工作輥直徑，以mm為單位；L_W-工作輥輥身長度，以mm為單位；D_b-支承輥直徑，以mm為單位；L_b-支承輥輥身長度，以mm為單位；a-工作輥凸度值，b-余弦相位系數，l_Z-支承輥彎曲長度，以mm為單位；δ-支承輥彎曲厚度，以mm為單位；上述兩個曲線方程以a、b、k、l_z、δ為輥型曲線參數和優化變量而設立的，

板形均勻度指標計算模型為?板形峰值指標計算模型為g_1j′(X)＝(max(σ_1i)-min(σ_1i))/T₁，其中T₁-平均前張力，σ_1i-帶鋼前張應力橫向分布值，?

輥間壓力均勻度指標計算模型為，

輥間壓力峰值指標計算模型為，?其中q_i-輥間壓力橫向分布值，

軋制壓力均勻度指標計算模型為，

軋制壓力峰值指標計算模型為，?其中

q′_i-軋制壓力橫向分布值，

板形與輥耗綜合控制目標函數為

其中α₁，α₂，α₃-加權系數，滿足α₁+α₂+α₃＝1，

k_st-允許前張力橫向分布最大峰值，

k_sq-允許輥間壓力分布橫向分布最大峰值，

k_sq′-允許軋制壓力分布橫向分布最大峰值，

輥型優化設計的目標函數為?其中β-加權系數，由各規格產品的生產產量在總產量中的比例來確定;

c.將包括所述步驟a的相關參數輸入所述步驟b的板形、輥間壓力及軋制壓力的均勻度指標計算模型和峰值指標計算模型和板形與輥耗綜合控制目標函數和輥型優化設計的目標函數中，經過運算和邏輯判斷輸出最優輥型曲線參數；

d.將所述步驟c的最優輥型曲線參數輸入所述步驟b的工作輥和支承?輥的輥型曲線方程，最后輸出優化后的工作輥和支承輥的輥型曲線。

2.如權利要求1所述的輥型曲線設計方法，其特征在于，所述步驟c按照以下步驟進行：

1)設定初始曲線參數X₀＝[a，b，k，l_z，δ]，選定帶鋼的品種規格j，取彎輥力為基態：?

其中，S_max-彎輥力的最大值；

S_min-彎輥力的最小值；

-彎輥力的平均值；

2)計算出在帶鋼品種規格j情況下的板形均勻度指標g_1j(X)、板形峰值指標g_1j′(X)、輥間壓力均勻度指標g_2j(X)、輥間壓力峰值指標g_2j′(X)、軋制壓力均勻度指標g_3j(X)、軋制壓力峰值指標g_3j′(X)；

3)將所述步驟2)的計算結果輸入所述板形與輥耗綜合控制目標函數F_j(X)，若不滿足該函數則改變所述步驟1)的初始曲線參數設定值并重復步驟2)、3)，直至滿足所述板形與輥耗綜合控制目標函數F_j(X)，再進入下一步驟；

4)計算出帶鋼品種規格j情況下的板形與輥耗綜合控制目標函數F_j(X)以及輥型優化設計的目標函數G(X)；

5)將所述步驟4)的計算結果輸入最優化成立條件公式：

||G_n(X)-G_n-1(X)||≤e||G_n-1(X)||，其中G_n(X)-當前次迭代的目標函數值，G_n-1(X)-前一次迭代的目標函數值，e-收斂控制系數，取10^-2；

6)所述步驟5)若不成立，則重復步驟1)至步驟5)；

所述步驟5)若成立，則得出最優輥型曲線參數。?