[發(fā)明專利]基于降低交叉角和彎輥力的PC軋機工作輥輥型設(shè)計方法

有效

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• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN101714177A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭艷;劉宏民;徐利璞;王雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B21B27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種PC軋機設(shè)計技術(shù)，特別涉及一種基于降低交叉角和彎輥力 的PC軋機工作輥輥型設(shè)計方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中，PC軋機以其出眾的板形板凸度控制能力在熱軋和冷軋帶鋼 領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。PC軋機的特點是上下軋輥成對交叉，正是由于 軋輥之間存在交叉，軋制過程中會產(chǎn)生較大的軸向力，隨著交叉角度的增大， 軸向力隨之增大，這就使軋機系統(tǒng)的設(shè)計要求變得更為復雜。在高速軋制情況 下，PC軋機由于交叉角的存在，軋機的穩(wěn)定性低于普通四輥軋機，限制板帶產(chǎn) 品的質(zhì)量和軋制生產(chǎn)效率。另外由于彎輥力的存在，會加速工作輥輥面的磨損， 降低工作輥及其軸承座的使用壽命，縮短換輥周期，增加設(shè)備運行維護的工作 量和費用。因此，如何提高工作輥使用壽命，有效降低交叉角和彎輥力，保證 板形良好，是PC軋機使用技術(shù)的重點與難點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于降低交叉角和彎輥力的PC軋機工作輥輥型設(shè)計 方法，使得PC軋機在軋制時能夠降低交叉角和彎輥力，提高PC軋機的板凸度控 制能力，不僅保證板形的質(zhì)量要求，而且能夠達到工業(yè)應(yīng)用精度的要求。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：基于降低交叉角和彎輥 力的PC軋機工作輥輥型設(shè)計方法，包括以下步驟：

(a)收集PC軋機設(shè)備參數(shù)與工藝參數(shù)：

包括工作輥輥身長度L_w、輥身直徑D_w、輥頸直徑D_wj、原始凸度曲線、彎輥 缸距離L_wf、泊松比v_w，輥系以外單片機座受力部件的剛度K_g，最大彎輥力F_wmax；

(b)收集典型帶鋼的軋制工藝參數(shù)：

帶鋼來料寬度B、厚度h、彈性模量E、泊松比v、軋制溫度T、變形抗力σ_s， 軋輥速度V_R，前后平均張力交叉角θ，彎輥力F_w；

(c)以C_2i為輥型曲線參數(shù)和優(yōu)化變量，設(shè)定工作輥的曲線方程為：

Dw(y)=Dw-Σi=14C2i(2yLw)2i]]>

式中：

D_w(y)-工作輥的輥型曲線分布值；

y-距工作輥中部的距離；

C_2i-輥型曲線參數(shù)；

(d)優(yōu)化計算出輥型曲線參數(shù)，包括以下步驟：

d1)給定輥型曲線參數(shù)C_2i的初始值；

d2)計算典型規(guī)格產(chǎn)品的交叉角θ的最佳值和彎輥力F_w的最佳值；

d3)計算出輥型優(yōu)化設(shè)計的目標函數(shù)G(y)，其中y為距工作輥中部的距離；

d4)判斷Powell條件是否成立，若不成立，調(diào)整輥型曲線參數(shù)C_2i，轉(zhuǎn)到步驟 d2)，若成立，結(jié)束計算，輸出最優(yōu)輥型曲線參數(shù)；

(e)將上述輥型曲線參數(shù)代入工作輥的輥型曲線方程，得到優(yōu)化后的工作輥 輥型曲線方程；

步驟d2)中所述的交叉角θ的最佳值和彎輥力F_w的最佳值；的求解，包括以 下由計算機系統(tǒng)執(zhí)行的步驟：