一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，包括以下步驟：獲取冷連軋機(jī)軸承座襯板磨損過程中的相關(guān)參數(shù)；計(jì)算工作輥與中間輥的輥間壓力與支撐輥與中間輥的輥間壓力：計(jì)算工作輥與中間輥的單位長度的接觸壓力；支撐輥與中間輥的單位長度的接觸壓力；支撐輥與中間輥的接觸區(qū)域；計(jì)算工作輥與中間輥的單位接觸壓力、支撐輥與中間輥的單位接觸壓力；計(jì)算軋輥相互接觸運(yùn)動(dòng)時(shí)的爾戈費(fèi)綜合彈性系數(shù)；軋輥彈性影響系數(shù)以及兩粗糙接觸物體的相對(duì)接近量；求解出軋輥間的預(yù)位移量；當(dāng)兩個(gè)軋輥本體的相對(duì)位移達(dá)到表面微凸體的最大切向變形，開始進(jìn)入滑動(dòng)狀態(tài)；計(jì)算工作輥以及中間輥與中間輥滑動(dòng)區(qū)與粘滯區(qū)的分解點(diǎn)與；計(jì)算中間輥總軸向力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于冶金行業(yè)冷軋帶鋼，涉及一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法。

技術(shù)介紹

1、連軋機(jī)組是一種用于連續(xù)軋制金屬材料的設(shè)備，通常用于生產(chǎn)薄板和帶材中。在冷連軋過程中，中間輥會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力，這些力會(huì)導(dǎo)致輥軸的變形和磨損，從而影響軋制質(zhì)量和設(shè)備壽命，導(dǎo)致軋制質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)生不合格產(chǎn)品，增加生產(chǎn)成本和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，且輥軸的更換和維修會(huì)增加設(shè)備停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，包括以下步驟：

2、a:獲取冷連軋機(jī)軸承座襯板磨損過程中的相關(guān)參數(shù)；

3、b:計(jì)算帶鋼的前張力和后張力；

4、c:計(jì)算總軋制壓力p；

5、d:計(jì)算外摩擦系數(shù)qf；

6、e:計(jì)算打滑因子ψ；

7、f:計(jì)算工作輥與中間輥的輥間壓力fwm與支撐輥與中間輥的輥間壓力fbm：

8、g:計(jì)算工作輥與中間輥的單位長度的接觸壓力qwm；支撐輥與中間輥的單位長度的接觸壓力qbm；工作輥與中間輥的接觸區(qū)域bwm；支撐輥與中間輥的接觸區(qū)域bbm；

9、h:計(jì)算工作輥與中間輥的單位接觸壓力nwm(x)、支撐輥與中間輥的單位接觸壓力nbm(x)；

10、i:計(jì)算軋輥相互接觸運(yùn)動(dòng)時(shí)的爾戈費(fèi)綜合彈性系數(shù)θ；軋輥彈性影響系數(shù)kv以及兩粗糙接觸物體的相對(duì)接近量ε；求解出軋輥間的預(yù)位移量[δwm]與[δbm]；

11、j:當(dāng)兩個(gè)軋輥本體的相對(duì)位移達(dá)到表面微凸體的最大切向變形，開始進(jìn)入滑動(dòng)狀態(tài)；計(jì)算工作輥以及中間輥與中間輥滑動(dòng)區(qū)與粘滯區(qū)的分解點(diǎn)b1與b2；

12、k:計(jì)算中間輥總軸向力；

13、l:判斷：若成立，則返回步驟b，并且令張力增加系數(shù)k＝k+1，若不成立，輸出上一個(gè)循環(huán)前后張力σ1、σ0與軋制力p。

14、進(jìn)一步地：所述獲取冷連軋機(jī)軸承座襯板磨損過程中的相關(guān)參數(shù)包括：帶材入口厚度h、帶材出口厚度h、帶材寬度b、楊氏模量e、泊松比ν、初始前張力σ1i、初始后張力σ0i、前張力增加量δσ1、后張力增加量δσ0、張力增加系數(shù)k、變形抗力km、壓扁半徑r′、軋輥與帶鋼間的摩擦系數(shù)μ、中間輥的工作側(cè)彎輥力frw、中間輥的傳動(dòng)側(cè)彎輥力frd、工作輥與中間輥的接觸長度lwm、支撐輥與中間輥的接觸長度lbm、工作輥直徑dw、中間輥直徑dm、單個(gè)微凸體頂端的半徑r、微凸體不對(duì)正修正系數(shù)c、輥型曲線參數(shù)k1、k2、軋輥表面粗糙度參數(shù)ramax、輥間摩擦系數(shù)f、最大前張力σ1max、最大后張力σ0max、最大打滑因子ψ*和最大軸向力f*。

15、進(jìn)一步地：所述計(jì)算前張力和后張力σ1、σ0如下：

16、

17、式中：σ1表示前張力，σ0表示后張力，σ1i表示初始前張力，σ0i表示初始后張力，δσ1表示前張力增加量，δσ0表示后張力增加量，k＝0，1，2，3...20，當(dāng)k＝20時(shí)，前后張力達(dá)到最大值σ1max、σ0max。

18、進(jìn)一步地：所述計(jì)算總軋制壓力p采用如下公式如下：

19、

20、式中：δh—絕對(duì)道次壓下量，δh＝h-h；

21、ξ—等效張力影響系數(shù)，ξ＝0.3σ1+0.7σ0

22、r′—壓扁半徑。

23、所述計(jì)算外摩擦系數(shù)qf的公式如下：

24、

25、式中：r表示道次壓下率，

26、進(jìn)一步地：所述計(jì)算打滑因子ψ，即表征打滑出現(xiàn)概率的參數(shù)：

27、

28、式中：r'—工作輥壓扁半徑；

29、δh—絕對(duì)道次壓下量，δh＝h-h；

30、p—總軋制壓力；

31、μ—摩擦系數(shù)；

32、計(jì)算工作輥與中間輥的輥間壓力fwm與支撐輥與中間輥的輥間壓力fbm的公式如下。

33、

34、進(jìn)一步地：所述計(jì)算工作輥與中間輥的單位長度的接觸壓力qwm；支撐輥與中間輥的單位長度的接觸壓力qbm；工作輥與中間輥的接觸區(qū)域bwm；支撐輥與中間輥的接觸區(qū)域bbm的公式如下：

35、

36、式中：工作輥的直徑dw；中間輥的直徑dm；支撐輥的直徑db；工作輥與中間輥的接觸長度為lwm；支撐輥與中間輥的接觸長度為lbm；

37、計(jì)算工作輥與中間輥的單位接觸壓力nwm(x)、支撐輥與中間輥的單位接觸壓力nbm(x)如下。

38、

39、進(jìn)一步地：所述計(jì)算軋輥相互接觸運(yùn)動(dòng)時(shí)的爾戈費(fèi)綜合彈性系數(shù)θ；軋輥彈性影響系數(shù)kv以及兩粗糙接觸物體的相對(duì)接近量ε；求解出軋輥間的預(yù)位移量[δwm]與[δbm]公式如下：

40、

41、式中：楊氏模量e；泊松比ν；單個(gè)微凸體頂端的半徑r；微凸體不對(duì)正修正系數(shù)c；輥型曲線參數(shù)k1、k2；軋輥表面粗糙度參數(shù)rmax；輥間摩擦系數(shù)。

42、進(jìn)一步地，當(dāng)兩個(gè)軋輥本體的相對(duì)位移達(dá)到表面微凸體的最大切向變形，開始進(jìn)入滑動(dòng)狀態(tài)；計(jì)算工作輥以及中間輥與中間輥滑動(dòng)區(qū)與粘滯區(qū)的分解點(diǎn)b1與b2：

43、

44、所述計(jì)算中間輥總軸向力f如下：

45、

46、式中：工作輥與中間輥之間產(chǎn)生的軸向力f1；支撐輥與中間輥間產(chǎn)生的軸向力f2。

47、本專利技術(shù)提供的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

48、降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力可以減少輥軸的變形和磨損，延長輥軸的使用壽命，降低設(shè)備維護(hù)成本，可以減少輥軸的變形，提高軋制精度，滿足客戶對(duì)產(chǎn)品尺寸和表面質(zhì)量的要求。降低軸向力還可以減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。較低的軸向力可以提高軋制質(zhì)量的穩(wěn)定性，減少不合格產(chǎn)品的產(chǎn)生，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力的背景和意義在于提高設(shè)備的穩(wěn)定性、軋制質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低維護(hù)成本和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，增加設(shè)備利用率和經(jīng)濟(jì)效益。

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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

1.一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：所述獲取冷連軋機(jī)軸承座襯板磨損過程中的相關(guān)參數(shù)包括：帶材入口厚度H、帶材出口厚度h、帶材寬度B、楊氏模量E、泊松比ν、初始前張力σ1i、初始后張力σ0i、前張力增加量Δσ1、后張力增加量Δσ0、張力增加系數(shù)k、變形抗力Km、壓扁半徑R′、軋輥與帶鋼間的摩擦系數(shù)μ、中間輥的工作側(cè)彎輥力FRW、中間輥的傳動(dòng)側(cè)彎輥力FRD、工作輥與中間輥的接觸長度LWM、支撐輥與中間輥的接觸長度LBM、工作輥直徑DW、中間輥直徑DM、單個(gè)微凸體頂端的半徑r、微凸體不對(duì)正修正系數(shù)C、輥型曲線參數(shù)k1、k2、軋輥表面粗糙度參數(shù)Ramax、輥間摩擦系數(shù)f、最大前張力σ1max、最大后張力σ0max、最大打滑因子ψ*和最大軸向力F*。

3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：所述計(jì)算前張力和后張力σ1、σ0如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：所述計(jì)算總軋制壓力P采用如下公式如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：所述計(jì)算打滑因子ψ，即表征打滑出現(xiàn)概率的參數(shù)：

6.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：所述計(jì)算工作輥與中間輥的單位長度的接觸壓力qwm；支撐輥與中間輥的單位長度的接觸壓力qbm；工作輥與中間輥的接觸區(qū)域bwm；支撐輥與中間輥的接觸區(qū)域bbm的公式如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：所述計(jì)算軋輥相互接觸運(yùn)動(dòng)時(shí)的爾戈費(fèi)綜合彈性系數(shù)θ；軋輥彈性影響系數(shù)Kv以及兩粗糙接觸物體的相對(duì)接近量ε；求解出軋輥間的預(yù)位移量[δwm]與[δbm]公式如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：當(dāng)兩個(gè)軋輥本體的相對(duì)位移達(dá)到表面微凸體的最大切向變形，開始進(jìn)入滑動(dòng)狀態(tài)；計(jì)算工作輥以及中間輥與中間輥滑動(dòng)區(qū)與粘滯區(qū)的分解點(diǎn)b1與b2：

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【技術(shù)特征摘要】

1.一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：所述獲取冷連軋機(jī)軸承座襯板磨損過程中的相關(guān)參數(shù)包括：帶材入口厚度h、帶材出口厚度h、帶材寬度b、楊氏模量e、泊松比ν、初始前張力σ1i、初始后張力σ0i、前張力增加量δσ1、后張力增加量δσ0、張力增加系數(shù)k、變形抗力km、壓扁半徑r′、軋輥與帶鋼間的摩擦系數(shù)μ、中間輥的工作側(cè)彎輥力frw、中間輥的傳動(dòng)側(cè)彎輥力frd、工作輥與中間輥的接觸長度lwm、支撐輥與中間輥的接觸長度lbm、工作輥直徑dw、中間輥直徑dm、單個(gè)微凸體頂端的半徑r、微凸體不對(duì)正修正系數(shù)c、輥型曲線參數(shù)k1、k2、軋輥表面粗糙度參數(shù)ramax、輥間摩擦系數(shù)f、最大前張力σ1max、最大后張力σ0max、最大打滑因子ψ*和最大軸向力f*。

3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降低冷連軋機(jī)組中間輥軸向力方法，其特征在于：所述計(jì)算前張力和后張力σ1、σ0如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種降...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：白振華，張冀，蘇德龍，王帥，孫榮生，顧清，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：燕山大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：