[發明專利]測量支撐輥外輪廓實時獲取板帶軋機負載輥縫信息的方法

有效

• 申請號: 201711401259.7
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108114993B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 彭艷;邢建康;孫建亮;崔金星;戚向東
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B37/58
• 分類號: B21B37/58
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰;張冬花

1.一種測量支撐輥外輪廓實時獲取板帶軋機負載輥縫信息的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在板帶軋機的上支承輥正上部布置一組位移傳感器，該組位移傳感器包括多個位移傳感器，多個位移傳感器之間彼此均勻分布并成直線排列，位移傳感器的排列總長度與所述上支承輥的輥身長度相同，多個位移傳感器與所述上支承輥之間的軸線距離均相等，且所述位移傳感器的軸向方向都處于垂直方向，位移傳感器的檢測方向通過上支承輥的軸線；

步驟2：所述位移傳感器測量從所述位移傳感器到所述上支承輥表面的距離值；通過測量的距離值得到上支承輥軸線相對于軋機空載時沿垂直方向的撓度；

步驟3：根據每組位移傳感器的數量，相鄰兩個所述位移傳感器之間的距離以及工作輥、中間輥和上支承輥的長度和直徑、以及上支承輥軸線相對于軋機空載時沿垂直方向的撓度，建立上支承輥、中間輥和工作輥軸線變形表達式、建立輥間彈性壓扁表達式、建立輥間變形協調表達式、力和力矩平衡方程，得到單位寬度軋制壓力和工作輥軸線相對于軋機空載時的撓度；

步驟4：根據與帶材接觸的工作輥的壓扁影響系數，單位寬度軋制壓力，相鄰兩個位移傳感器之間的距離，結合與帶材接觸的工作輥的壓扁量模型，得到與帶材接觸的工作輥的壓扁量；以及

步驟5：根據空載輥縫常數、與帶材接觸的工作輥的壓扁量、軋制時工作輥軸線相對于軋機空載時的撓度以及工作輥與帶材間的空載間隙，得到負載輥縫的形狀曲線。

2.根據權利要求1所述的測量支撐輥外輪廓實時獲取板帶軋機負載輥縫信息的方法，其特征在于，所述板帶軋機為四輥軋機或六輥軋機。

3.根據權利要求2所述的測量支撐輥外輪廓實時獲取板帶軋機負載輥縫信息的方法，其特征在于，當軋機為六輥軋機時，步驟3的具體步驟為：

建立上支承輥、中間輥和工作輥軸線變形表達式

其中，f_b為上支承輥軸線相對于軋機空載時的撓度，f_m為中間輥軸線相對于軋機空載時的撓度，f_w為軋制時工作輥軸線相對于軋機空載時的撓度，α_b為上支承輥的分布載荷影響系數，α_m為中間輥的分布載荷影響系數，α_w為工作輥的分布載荷影響系數，q_mb為中間輥和上支承輥之間壓力分布，q_wm為工作輥和中間輥之間壓力分布，Δy為相鄰兩個位移傳感器間的距離，c_mo為與上支承輥輥身操作端接觸處的中間輥軸線位移，c_md為與上支承輥輥身傳動端接觸處的中間輥軸線位移，c_wo為工作輥操作端的軸線位移，c_wd為工作輥傳動端的軸線位移，l_b為上支承輥輥身長度，α_Fw為工作輥的彎輥力影響系數，y_i為工作輥軸線上點到工作輥輥身中心的距離，F_w為工作輥彎輥力，l_w為工作輥輥身長度，p_l為單位寬度軋制壓力，y為到工作輥輥身中心的距離，

建立輥間彈性壓扁表達式，

Δ_mbi＝α_mbiq_mbi(i＝1,2,…,m)； (4)

Δ_wmi＝α_wmiq_wmi(i＝1,2,…,m)； (5)

其中，Δ_mb為中間輥與上支承輥之間彈性壓扁量，Δ_wm為工作輥與中間輥之間彈性壓扁量，α_mb為中間輥與上支承輥之間的壓扁系數，α_wm為工作輥與中間輥之間的壓扁系數；

建立輥間變形協調表達式

f_mi＝f_bi+Δ_mbi+ΔD_mbi(i＝1,2,…,m): (6)

f_wi＝f_mi+Δ_wmi+ΔD_wmi(i＝1,2,…,m): (7)

其中，ΔD_mb為中間輥與上支承輥之間的空載間隙，ΔD_wm為工作輥與中間輥之間的空載間隙；

建立工作輥和中間輥的力和力矩平衡表達式

其中，L_s為壓下支點中心距；

聯立上述(1)～(11)，可解出f_w、p_l，即工作輥軸線相對于軋機空載時的撓度和單位寬度軋制壓力。