[發明專利]一種基于離散尋優的管材矯直機工作輥傾斜角調整方法

有效

• 申請號: 201811599709.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109530487B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 馬立東;杜宇康;馬立峰;劉佩鈺;劉子健
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B21D3/04
• 分類號: B21D3/04
• 代理公司: 北京巨弘知識產權代理事務所(普通合伙) 11673
• 代理人: 王輝

本發明提供了一種基于離散尋優的管材矯直機工作輥傾斜角調整方法，包括：步驟1、建立工作輥與鋼管模型；步驟2、對工作輥和鋼管劃分網格；步驟3、設定初始角度；步驟4、根據工作輥輥型曲線函數計算工作輥的各個節點坐標，以及鋼管的各個節點坐標；步驟5、計算工作輥占輥長80％的中部輥型段的圓周節點與鋼管各節點的距離；步驟6、當最小距離T_min＞δ，則設定0.1°為一個步長，逐步調整工作輥傾斜角α，得到最終的工作輥傾斜角。本發明提供的傾斜角調整方法，通過仿真計算指導不同規格鋼管矯直時傾斜角的調整，解決因鋼管規格不同及工作輥磨損等因素導致的工作輥與鋼管接觸不充分，無法矯直的現象。

技術領域

本發明涉及管材軋制技術領域，特別涉及一種基于離散尋優的管材矯直機工作輥傾斜角調整方法。

背景技術

管材作為軋制行業的重要產品之一，其生產質量直接反應了一個國家的經濟發展水平。在面對逐漸提高的要求品質和軋制工藝日益完善的技術背景之下，國內外企業紛紛注意到矯直機的發展和革新。其中，德國西馬克和日本三菱公司在矯直機控制水平方面是國際的優秀代表，英國的布朗克斯(Bronx)、意大利的達涅利(Danieli)公司、捷克的Zdas公司向我國輸出了斜輥矯直機，但實際使用效果均不理想，隨著矯直輥的磨損，很多鋼管生產企業完全放棄了控制模型的使用。在現有技術中，考慮到矯直輥磨損情況的存在和針對不同規格的鋼管，導致工作輥與鋼管接觸不充分，無法矯直的現象。

因此為了解決現有技術中的問題，需要基于離散尋優的管材矯直機工作輥傾斜角調整方法，克服現有技術中工作輥與鋼管接觸不充分，無法矯直的現象。

發明內容

為了解決現有技術中矯直機矯直不同規格鋼管及工作輥長期使用磨損導致工作輥與鋼管接觸不充分的問題，提供一種指導矯直機工作輥與鋼管傾斜角調整的方法。

具體地本發明的一種基于離散尋優的管材矯直機工作輥傾斜角調整方法，所述調整方法包括如下方法步驟：

步驟1、建立工作輥與鋼管模型，設定工作輥軸向為Z軸，工作輥中心截面的橫向為X軸，工作輥中心截面的縱向為Y軸；

步驟2、對工作輥和鋼管劃分網格，沿工作輥圓周方向劃分n等份，產生n個節點；沿工作輥輥軸方向劃分m等份，產生m+1個節點，工作輥輥型曲線投影到輥軸方向的單元格長度為其中，L為工作輥輥身長度；

鋼管圓周方向劃分與所述工作輥圓周方向相同的n等分，產生n個節點，以工作輥傾斜角調整范圍的中間值為基準，通過計算鋼管單元格沿鋼管軸向長度，其中，L₂為鋼管單元格沿鋼管軸向長度，α_mid為工作輥傾斜角調整范圍α的中間值；

步驟3、將工作輥傾斜角調整范圍α的最大值α_max設定為初始角度；

步驟4、根據工作輥輥型曲線函數計算工作輥的各個節點坐標，以及鋼管的各個節點坐標；

步驟5、計算工作輥占輥長80％的中部輥型段的圓周節點(x_1i，y_1j，z_1k)與鋼管各節點(x_2i，y_2j，z_2k)的距離取其最小值T_min，當T_min≤δ，則此時的傾斜角確定為最終的工作輥傾斜角，其中δ為最小允許間隙，其中，1i＝1，2，...n，1j＝1，2，...n，1k＝1，2，...n，2i＝1，2，...n，2j＝1，2，...n，2k＝1，2，...n；