[發明專利]二次冷軋機組切水橡皮與工作輥接觸壓力的優化方法

有效

• 申請號: 201711083168.3
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107900111B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 白振華;董航喆;崔亞亞;李小峰;王葛
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00;B21B37/48;B21B37/44;B21B1/22;G06F7/533
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

一種二次冷軋機組切水橡皮與工作輥的接觸壓力優化方法，其包括如下步驟：1、收集二次冷軋機組的主要設備與軋制工藝參數；2、計算軋制前區入口帶鋼上表面油膜厚度、軋制變形區出口上工作輥表面附著的油膜厚；3、計算軋制前區帶鋼下表面析出的油膜厚度；4、計算帶鋼上下表面潤滑油膜厚度均等所需的軋制前區下工作輥表面附著油膜厚度；5、計算軋制過程帶鋼上下表面潤滑油膜厚度均等對應的最優下切水橡皮與下工作輥的接觸壓力；6、輸出最優的下切水橡皮與下工作輥的接觸壓力。本發明能夠優化確定上下切水橡皮與工作輥的接觸壓力，實現二次冷軋機組軋制過程帶鋼上下表面潤滑油膜厚度均等，提升二次冷軋機組潤滑性能與產品表面質量。

技術領域

本發明屬于冷軋技術領域，特別涉及一種二次冷軋機組切水橡皮與工作輥接觸壓力的優化方法。

背景技術

二次冷軋是指在一次冷軋帶鋼經退火處理后，再次進行壓下減薄，相比傳統的一次冷軋，二次冷軋產品厚度薄、強度高，因此采用乳化液直噴系統進行軋制潤滑。二次冷軋過程中，乳化液噴淋架上的噴嘴將乳化液直接噴射在距輥縫一定距離的帶鋼表面，在帶鋼表面形成一定厚度的油膜，對軋制變形區進行潤滑，在軋機的出口側配置的冷卻水噴淋裝置向上下工作輥、中間輥、支撐輥噴射冷卻水，對軋輥進行冷卻。二次冷軋機組第一機架后的上下工作輥均配有切水橡皮，上下切水橡皮以一定的壓力緊貼在工作輥上，其中上切水橡皮用于防止噴在上輥系的冷卻水滴落在帶鋼上表面，下切水橡皮用于防止下輥系的冷卻水飛濺到帶鋼下表面上，從而保證帶鋼上下表面的清潔性。

二次冷軋機組軋制過程中，乳化液從上下噴淋架的噴嘴分別噴射在帶鋼的上下表面，由于帶鋼表面的親油性，乳化液在進入輥縫前在帶鋼上下表面形成一定厚度的油膜。帶鋼表面附著的潤滑油膜會隨著帶鋼一起進入軋制變形區內，在軋輥和帶鋼之間起到潤滑的作用。帶鋼和軋輥之間的潤滑油膜厚度從軋制變形區入口到出口的過程中逐漸變薄，最終在出口處一部分油膜附著在帶鋼表面，另一部分則附著在工作輥表面上，并隨著工作輥的旋轉再次進入軋制輥縫。為了防止噴淋在軋輥表面的冷卻水滴落或飛濺到帶鋼表面而影響帶鋼表面質量，切水橡皮以一定的壓力與旋轉的工作輥表面接觸，這就導致切水橡皮對從變形區出口附著在上下工作輥表面的油膜厚度的破壞。另外，二次冷軋機組現場生產過程中，由于重力作用，導致帶鋼下表面乳化液流量剩余率低于帶鋼上表面乳化液流量剩余率，進入輥縫變形區時，帶鋼下表面析出的油膜厚度小于帶鋼上表面的油膜厚度。

乳化液在帶鋼表面析出的油膜厚度與工作輥表面附著的油膜厚度是二次冷軋機組軋制變形區油膜形成的基礎，直接決定了軋制過程中變形區潤滑性能的好壞。其中，帶鋼表面析出的油膜厚度主要由乳化液流量、乳化液濃度、乳化液析出距離等工藝潤滑參數所決定，而輥縫入口處工作輥表面附著的油膜厚度則直接受到切水橡皮破壞程度的影響。以往，國內外學者對于二次冷軋機組軋制過程乳化液潤滑性能的研究主要集中在對乳化液流量、乳化液濃度、乳化液析出距離等方面，對于切水橡皮對二次冷軋機組軋輥表面附著油膜厚度、軋制變形區油膜厚度、潤滑性能以及產品表面質量的影響研究較少。這樣，如何在分析二次冷軋機組切水橡皮對工作輥表面油膜厚度以及軋制變形區潤滑性能的影響的基礎上，以軋制過程中帶鋼上下表面變形區油膜厚度均等為目標，優化上下切水橡皮與工作輥的接觸壓力，對二次冷軋機組軋制潤滑性能控制、產品表面質量的提升具有重大意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠優化下切水橡皮與下工作輥的接觸壓力、實現二次冷軋機組軋制過程帶鋼上下表面潤滑油膜厚度均等的二次冷軋機組切水橡皮與工作輥接觸壓力的優化方法。本發明主要是在分析切水橡皮與工作輥的接觸壓力對工作輥表面油膜厚度破壞率影響的基礎上，根據二次冷軋機組上切水橡皮與上工作輥的接觸壓力，結合二次冷軋機組軋制速度、乳化液流量、乳化液濃度、乳化液析出距離對軋制變形區油膜厚度的影響，以二次冷軋機組軋制過程帶鋼上下表面潤滑油膜厚度均等為目標，優化確定上下切水橡皮與工作輥的接觸壓力。

本發明包括以下由計算機執行的步驟：