HC轧机辊间接触压力分布及辊系变形计算(HC轧机板形控制机能的研究之一)

本文采用整体模型与分割模型相结合的方法计算HC轧机的辊系变形。采用整体模型并利用功的互等定理和积分方法计算弯曲和剪切变形;采用分割模型的影响函数法导出辊系接触变形计算的统一表达式;考虑轧件弹性变形对出口板厚分布的影响;利用迭代法计算辊间接触压力分布和出口板厚分布。为进一步研究HC轧机提供了理论基础。     

HCW轧机板形控制机能的研究

本文采用有限元素法分析了HCW轧机在弯辊力与工作辊移动条件下的辊系弹性变形,阐述了不同弯辊力与不同移动量对辊间接触压力分布及辊缝形状的影响,揭示了两者的内在联系。计算与实验结果均表明HCW轧机比普通四辊轧机具有更强的板形控制能力。     

WRS轧机板形控制机能的实验研究

为了深入探讨WRS轧机的板形控制能力,采用正交设计的方法在WRS模拟机上进行了弯辊力与工作辊移动量对板凸度与边部减薄控制效果的双因素实验.试验结果表明,弯辊力是板形控制的显著因素,随着工作辊的移动其控制效果明显增强,因此WRS轧机比四辊轧机具有更强的板形控制能力.     

二十辊轧机轧制极薄带的板形控制

针对二十辊轧机辊间压扁计算误差较大的问题,将轧辊视为有限长度的半无限体,基于边界积分方程法建立1个精确的辊间压扁模型;基于该辊间压扁模型、耦合轧辊弯曲模型,轧件塑性变形模型、建立更精确的二十辊轧机板形控制耦合模型。基于该二十辊轧机板形控制耦合模型,针对极薄带轧制工况,分析二十辊轧机第一中间辊锥度、轴向移动、不同压下量等因素对带钢出口厚度、轧制力分布、辊间压力分布等的影响规律,并通过实验方法验证该理论模型的正确性。研究结果表明:第一中间辊的锥度和轴向移动对板形控制具有较大的影响,而且辊缝形状的微小改变会引起板形产生较大变化。     

SC支撑辊板形控制效果的研究

为了更有效的控制板形,我们开发了一种新的支撑辊,称为SC支撑辊。它可以应用于普通四辊轧机、HCW轧机上,也可用作HC轧机的中间支撑辊。本文比较精确的计算了SC支撑辊的变形,并对SC支撑辊的板形控制效果进行了研究。     

1220HC六辊冷连轧机振纹实测与抑制

针对某1220HC六辊冷轧机带钢和支撑辊表面振纹问题进行了连续跟踪测试。在对轧机固有特性研究的基础上,通过对支撑辊换辊周期内各阶段振动信号的分析与比较,发现在支撑辊使用早期,轧机以568 Hz的第7阶固有振动为主;在稳定轧制阶段,中间辊对支撑辊的相对运动形成支撑辊表面振纹;在支撑辊使用中后期,辊面振纹反作用于轧机,引起轧机强迫振动,进一步加剧振纹的形成,轧机的振动为共振与强迫振动共存。在振纹形成过程分析的基础上,结合振纹纹距与振源的关系,找到了引起轧机第7阶固有频率振动的原因,提出了振纹抑制措施。     

1800mm虚拟轧机板形控制性能

定义了评价轧机板形控制性能的六项指标,包括承载辊缝凸度调节域、辊缝横向刚度、板形调控功效曲线、边缘降、辊间接触压力平均幅值和辊间接触压力分布不均匀度.建立了HC,CVC,PC和DSR系列轧机的有限元仿真模型,并从板形控制性能的六项指标方面分析了当前国际上流行的各种机型的特点.     

森吉米尔轧机的板形控制

结合武钢硅钢生产实际,从现场检测分析入手,寻找实际轧制过程中森吉米尔轧机的板形变化规律,建立了多辊系弹性变形仿真模型。通过对各种条件下辊系变形规律的分析,揭示了森吉米尔轧机的板形控制特性。     

HC轧机的研究及应用概况

本文综述了自70年代初以来,在世界范围内HC轧机的发展概况及其应用效果,从理论上阐述了HC轧机的工作原理。     

UCM轧机板形调控机构对轧制压力分布影响

以某1420mm带钢冷连轧机为原型,采用三维弹塑性有限元法对UCM轧机冷轧过程进行了模拟,分析了不同板形调控机构对轧制压力分布的影响.结果表明:在工作辊弯辊作用下,轧制压力在带钢边部的峰值消失且在中部逐渐增加,使马鞍型三维分布变为凸型分布;中间辊弯辊对轧制压力的影响相对较小,基本没有改变其分布形式;中间辊横移消除了轧制压力在带钢边部骤增的趋势,使其在接触变形区的分布更平缓.三者对轧制压力的影响程度:工作辊弯辊>中间辊横移>中间辊弯辊,这与其调控功效对比结果一致,表明板形调控机构通过影响轧制压力分布来改变带钢板形的工作机理.     

攀钢冷轧厂HC轧机支撑辊轴承故障分析与优化改进

对攀钢冷轧厂HC轧机支撑辊油膜轴承使用中出现支撑辊辊面"切削"现象而引起轧钢时"异响"的原因进行分析,提出了油膜轴承优化使用的改进方案,切实解决了支撑辊异常辊耗问题,具有极大的生产指导价值.     

CVC四辊轧机板形控制解析解耦模型

ＣＶＣ四辊轧机工作辊抽动与工作辊弯辊之间相互作用关系的解耦,对实现理想的板带平直度控制是十分重要的．通过对辊缝形状的解析分析,建立了一个明确表示工作辊抽动和弯辊作用的解析解耦模型,可用于ＣＶＣ四辊轧机板形在线控制     

新一代高技术宽带钢轧机的板形控制

提出界定轧机板形控制性能的辊缝调节特性空间（CQ－CH－q）及评价的主要参数：辊缝基本凸度及可调度、辊缝刚度、弯辊调控幅度、辊缝曲线四次分量可调度和辊间接触压力峰值．分析了板形控制的“柔性辊缝策略”与“刚性辊缝策略”．提出采用“交接触长度（VCL）支持辊”以改善连轧机组的板形控制性能，并在生产中应用．     

二十辊轧机板形调节有关参数的研究

本文根据弹性理论,利用轧辊之间的位移协调条件,借助于矩阵代数方法,求得了廿辊轧机辊间压力分布、两工作辊的直接接触压力分布、各辊轴心位移、工作辊表面的弹性压扁变形及以工作辊出口辊缝值为度量的板厚分布。考虑到廿辊轧机的特点及各辊形变化对板形的影响,在公式中引入了间隙向量。对板厚分布进行的实测表明,实测值与理论计算结果基本一致。     

轧辊偏移条件下六辊轧机的板形调控特性

为提高冷轧带钢六辊轧机辊系的稳定性,目前常采用轧辊偏移方法.本文通过ABAQUS有限元软件建立辊系-轧件一体化耦合模型,对不同轧辊偏移辊系进行受力分析,揭示了不同轧辊偏移条件对六辊轧机板形调控特性的影响规律.结果表明,中间辊正向偏移轧制时,工作辊弯辊力对二次凸度调控功效最好,对四次凸度影响较大;在四种偏移方式条件下,中间辊弯辊力在0~300 kN范围内对带钢二、四次凸度调控功效基本相同;中间辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力在300~500 kN范围内对带钢二次凸度调控功效最好;工作辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力对四次凸度影响较大;不同轧辊偏移条件下中间辊窜辊对带钢二次凸度调控趋势基本相同,且负窜辊对二次凸度的调控功效优于正窜辊,工作辊正、反向偏移轧制条件下中间辊窜辊对四次凸度影响较大.     

六辊轧机辊间压力分布解析

用影响函数法计算了六辊轧机的辊系变形和辊间压力分布,研究了单锥度中间辊对辊间压力分布和轧件横向厚度分布的影响·结果表明采用单锥度中间辊可改善辊间压力分布状态,明显降低辊间压力峰值,但轧件横向厚差稍有增加,最大值出现在轧件边部·计算了不同锥度时的辊间压力分布与轧件横向厚度分布,通过比较辊间压力峰值与轧件边部厚度,确定了最佳锥度范围为1/100～1/150,使HC轧机的辊间单位压力峰值降低15%～20%,轧件横向厚差仅在边部增加几微米,符合板形要求·     

冷轧CVC轧机板形控制技术

介绍了在世界各国及我国各钢铁企业冷轧中得到广泛应用的连续可变凸度（cvc）轧机技术,阐述CVC串辊、弯辊技术调整轧辊辊缝实现板型控制和AGC厚度控制原理。     

六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析

采用非线性弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立了六辊CVC轧机轧制过程三维有限元仿真模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析。运用该模型分别改变工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量进行有限元模拟,得到了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移对六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的影响规律。所建模型与分析结果可为六辊CVC轧机的板形控制研究提供理论数据与参考依据。     

微尺度静定性轧机的设计与开发

考虑轧辊弯曲挠度以及轴承座与机架侧面之间的间隙两个微尺度参量对于辊系机构静定性的影响,采用机构学杆系自由度分析和综合理论以及陀螺效应力学理论分析当代轧机的辊系结构,提出轧机辊系结构存在超静定性和静不定性。针对轧机辊系结构的超静定问题,通过增加机构自由度而创制空间自位高刚度轧机、空间自位万能高刚度轧机;对2200铝箔四辊轧机止推滚动轴承烧损问题的研究发现,轧机因陀螺效应而引起动态交叉行为导致其辊系静不定结构问题,通过增加千斤顶机构而创制600半静定性四辊轧机、静定性六辊轧机和封闭式稳定型钢轧机。在获得轧机滚动轴承延寿的重大成果后,欲彻底解决轧机两端支反力不等及镰刀弯弊端、工作辊夹住板带横向移动现象、一流六辊轧机中间辊止推滚动轴承损坏、轧机颤振以及普遍不能达标负荷状态生产的现状及无法实施大压下率轧制工艺等十几项轧机弊端,并证明当代轧机是非一流装备,从小、中型轧机改造实践中创新的微尺度静定性轧机急需应用于中厚板等大型轧机的设计。     

宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比

针对目前广泛使用的CVC和HC两种主要轧机机型,利用大型有限元软件ANSYS 9.0建立了三维辊系有限元模型,分析了不同机型的四辊和六辊轧机在不同窜辊、弯辊工况下的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的变化情况.在相同工况下的四辊轧机的轧制力纵向刚度要大于六辊轧机.中间辊窜辊或工作辊窜辊对HC轧机的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的影响要大于CVC轧机.