[发明专利]一种具有四次凸度控制能力的变凸度工作辊辊形设计方法

说明书

技术领域

本发明属于板带轧制领域，涉及一种带钢生产中用于板形控制的具有四次凸度控制能力的变凸度工作辊辊形设计方法。

背景技术

五次连续变凸度(CVC)辊形是在三次CVC辊形基础上发展起来的一种具有四次凸度控制能力的变凸度工作辊辊形。

(1)三次CVC辊形

20世纪70年代末，德国西马克公司(SMS)率先开发出连续可变凸度(CVC)辊形，经过近30年的研究与发展，CVC辊形已成为板带轧制领域最主要的板形控制手段之一。该技术通过轧辊的相对轴向移动，可连续改变空载辊缝凸度，以实现对板形的控制，如图1所示。文献1(李洪波，张杰，曹建国，等.三次CVC五次CVC及SmartCrown辊形控制特性对比研究.中国机械工程，2009，20(2)：237-240)报道，CVC辊形的辊形曲线半径函数方程为(如图2所示)：

R(x)＝R₀+a₁x+a₂x²+a₃x³

这种辊形的板形控制优点为：轧辊辊形及控制特性相对简单，空载辊缝的二次凸度与轧辊的窜辊量呈严格线性关系，这种特性对于辊形的设计加工以及生产过程中的板形控制非常有利。但是，该辊形也存在着较明显的缺点：

1)空载辊缝的二次凸度调节范围与所轧带钢宽度的平方呈正比，这意味着轧制相对较窄的带钢时，凸度调节能力下降较快，不能很好的发挥凸度控制功效。对于宽带钢、超宽带钢轧机，该问题尤为突出，在生产过程中表现为轧制窄带钢时轧辊常窜到极限位置，表现出凸度控制能力的不足。

2)空载辊缝不具备四次凸度控制能力，这意味着该辊形仅能实现对二次凸度的控制，对于宽、薄带钢轧制过程中出现的四次板形缺陷无能为力。

(2)五次CVC辊形

文献2(李洪波，张杰，曹建国，等.五次CVC辊形曲线的分析与设计.机械设计与制造，2008，(12)：41-43)报道，五次CVC辊形曲线可表示为：

y_t0(x)＝R₀+a₁x+a₂x²+a₃x³+a₄x⁴+a₅x⁵

其空载辊缝二次和四次凸度可分别表示为：

Cw=12a2L2+(34a3L3-32a3L2s)+(78a4L4-3a4L3s+3a4L2s2)]]>