HC轧机辊系优化设计

本文在采用分割模型影响函数法计算辊间接触压力基础上，对ＨＣ轧机辊系进行了优化设计，优化值符合实际使用情况．     

DC轧机辊系变形的研究：DC轧机开发研究之II

DC轧机是一种通过工作辊的偏移和交叉来实现板厚板形综合调节的新型四辊轧机。本文采用分割模型的影响函数法计算这种轧机的辊系变形,为这种新型轧机的开发研究提供理论依据。     

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。     

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·     

考虑辊系倾角的轴移式轧机辊系弹性变形计算

采用分段离散法 ,求解轴移式轧机辊系弹性变形 ,其方法主要特点是计算过程中考虑了轴移式轧机由于工作辊的窜动而引起的辊系倾角对辊系变形挠度的影响 ,为藕合计算板凸度时提供更为合理的辊系弹性变形模型。     

冷轧四辊轧机弹性变形在线模型

为提高轧机弹跳值的计算精度,开发一种四辊轧机弹性变形的在线计算模型,模型中将轧机弹性变形分为辊系弹性变形和轧机牌坊弹性变形;综合考虑各影响因素,设计辊系和轧机牌坊弹性变形的模型结构。基于所设计的模型结构和测试方案,针对某1 800 mm单机架可逆冷轧机,采用影响函数法得到支撑辊辊径、工作辊辊径、带钢宽度、轧制力和弯辊力等因素对辊系弹性变形的影响,并建立辊系弹性变形在线模型;通过对轧机的现场测试,回归得到轧机牌坊弹性变形模型中的系数,并应用于该机组中。研究结果表明:采用该模型,辊缝设定值的计算偏差可控制在±0.1 mm以内,表明该模型具有较高的计算精度,满足现场控制要求。     

基于影响函数的轧机辊系变形分析及板形预报

在设计、改造板带轧机,以及控制和改善板形时都要对轧机辊系弹性变形进行考虑。采用影响函数法,根据所给出的计算模型对某１８５０轧机轧辊辊系变形进行了分析,并利用分析结果对其板材横向厚差进行了预报,预报结果表明该方法是正确的。     

PC轧机辊系变形的研究

采用分割模型的影响函数法，研究ＰＣ轧机辊系的变形，建立起板型控制的目标量与调节量之间的函数关系，建立一套ＰＣ轧机板型控制数学模型。     

HC轧机板形控制机能的理论与实验研究——HC轧机板形控制机能研究之二

本文介绍了通过理论和实验对HC轧机的横向刚度无限大特性和中间辊移动的板形控制功能等一系列问题所做的研究;采用优化方法计算了中间辊移动量与工作辊弯辊力的最佳配合。这为HC轧机的研制、推广及使用提供了理论基础。     

四辊轧机机架有限元分析

采用有限元方法对四辊轧机机架进行应力和变形分析.结果表明,机架上横梁压下螺母孔顶部过渡圆弧处是应力最大的部位,该部位应力梯度大、过渡圆弧半径很小,必须采用子模型方法进行精确计算;辊系轴承座施加给机架立柱的侧向力对机架窗口水平方向的变形有很大影响,只有计及侧向力的作用,才能精确计算出机架窗口的变形.     

四辊轧机轧辊弹性变形的研究

介绍了轧辊弹性变形影响函数解析方法的基本理论与公式.采用Fortran语言编写了轧辊弹性变形解析软件.采用编写的解析软件对某1 700 mm热带轧机精轧机组进行模拟计算,计算结果表明:增大弯辊力将降低出口带钢凸度;弯辊力的变化对辊间压力分布、工作辊挠度及辊间压扁的影响较大,而对支撑辊挠度及工作辊与轧件间的压扁影响不大;辊间压力在支撑辊端部位置存在峰值.以上模拟计算结论均符合轧制理论及现场实际.     

轧机辊系弹性变形的有限元计算

建立了分析轧机辊系弹性变形的有限元方程和边界条件，在计算模型中首次考虑了辊间非线性接触摩擦，分析了在接触非线性条件下辊间载荷分布和辊缝形状的变化规律，考题计算与实验结果吻合，这为板带轧机设计、轧制工艺优化、板形控制等提供了一个高精度的分析方法。     

冷轧薄带钢工作辊边部接触研究

为研究工作辊接触对冷轧带钢生产的影响,用影响函数法建立模型,并用现场生产数据模拟计算了四辊轧机的辊系变形.通过计算得到的接触压力、带钢厚度、张应力等分布数据分析了冷轧薄带时发生工作辊接触现象对轧制压力、出口厚度、出口张应力以及板形等的影响.结果表明,工作辊接触使带钢边部轧制压力降低,工作辊与支撑辊间接触压力增大.工作辊接触使带钢凸度和横向厚差减小,对降低边部减薄有利;使出口张应力分布更加均匀,减小了边浪,提高了带钢的平直度.     

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。     

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。     

四辊轧机不对称刚度条件下轧辊弹性变形的研究

针对国内某热连轧厂精轧机组某机架轧机两侧刚度不对称的实际情况,为了研究四辊轧机驱动侧和操作侧刚度不对称条件下轧辊弹性变形的规律,采用影响函数法开发了基于双悬臂梁模型的轧辊弹性变形模拟计算模块,对刚度不对称时的四辊轧机进行了受力分析,对轧辊和轧件进行了离散化,给出了关键的影响函数.使用该计算模块并结合现场实际数据计算了不同刚度差条件下工作辊的弹性挠曲、工作辊与轧件之间的压扁、工作辊与支撑辊之间的弹性压扁、轧制力的横向分布和辊间压力的横向分布规律,研究了不同刚度差条件下轧件出口断面形状的变化规律.     

四辊轧机辊系的横向自由振动

为研究轧机辊系沿辊身长度方向的振动特性及其对板带材板形质量的影响,以四辊轧机为研究对象,将工作辊和支撑辊看作弹性连续体,辊间接触认为是Winkler弹性基础,建立轧机辊系的横向振动模型.根据欧拉-伯努力梁理论,采用模态叠加法对轧机辊系自由振动耦合方程进行求解,得到四辊轧机辊系横向振动的自然频率、主振型和振动方程.对宝钢2030冷轧机组进行数值模拟,分析其辊系横向振动特性.研究结果表明:四辊轧机辊系横向振动包括2个无限序列的自然频率ω1n和ω2n;辊系横向自由振动由2种振动模式组成,即低频的同步振动和高频的异步振动;辊系横向振动中模式起主要作用,低阶时工作辊的振动比支承辊的振动剧烈;高阶时支承辊振幅大于工作辊振幅,奇数阶振幅大于偶数阶振幅;轧辊横向振动对带材板形质量有重要影响.     

四辊轧机工作辊辊端压靠板形控制模型

为了研究工作辊辊端接触对冷轧带钢板形的影响,本文基于有限长半无限体压扁模型,耦合了轧辊挠屈变形模型与板带塑性变形模型,建立了更加精确的四辊轧机辊端压靠模型。对比了考虑压靠和未考虑压靠模型的计算结果,发现考虑压靠现象后,工作辊辊端压靠力导致端部辊间压力增大,同时改善了带钢边部减薄现象。运用该压靠模型研究了不同板宽、弯辊力对轧制力、压靠力、辊间压力、张力及出口厚度分布的影响,从中发现带材宽度存在一个易发生压靠的宽度范围,以及正弯辊力有利于改善压靠现象。     

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。     

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.