[发明专利]一种辊缝凸度随板带宽度线性变化的辊形设计方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种板带生产中用于板形控制的辊形设计方法，及采用该方法的一种混合变凸度辊形。该辊形设计方法能使在指定宽度范围内，辊缝凸度调节能力与所轧制的板带宽度成线性关系。

背景技术：

目前，在板形控制领域中被广泛使用的广义连续变凸度辊形有三次CVC辊形和SmartCrown辊形。

(1)三次CVC辊形

三次CVC辊形技术由德国西马克公司于20世纪80年代开发，经过近30年的研究与发展，已成为板带轧制领域最主要的板形控制手段之一。CVC工作辊通过相对轴向移动，可连续改变空载辊缝凸度，以实现对辊缝凸度及板形的控制。如图1所示，当工作辊轴向窜移量为正时，空载辊缝变小，等效于增大工作辊凸度；当工作辊轴向窜移量为负时，空载辊缝变大，等效于减小工作辊凸度。所以，该辊形的特点为可利用一套轧辊满足不同轧制规格的凸度控制要求。

CVC辊形的辊形曲线方程为：

y(x)=a₁(x-s₀)+a₃(x-s₀)³

经计算可得，三次CVC辊形的辊缝凸度调控特性为：

Cw=-32a3(s0+s)L2]]>

式中，x为辊身坐标，单位为mm；

a₁为辊形系数，无单位；

a₃为辊形系数，单位为mm^-2；

s为工作辊轴向窜移量，单位为mm；

s₀为辊形对称点偏移量，单位为mm；

L为工作辊辊身长度，单位为mm。在计算某一板带宽度对应的辊缝凸度时，将L设为板带宽度B即可。

从三次CVC辊形及其辊缝凸度调控特性可以看出，该辊形的板形控制优点为：辊形曲线及控制特性简单，空载辊缝凸度与轧辊窜辊量呈严格线性关系，便于辊形设计、加工及应用。同时，该辊形也存在较明显的缺点：空载辊缝凸度调节能力与所轧带钢宽度的平方呈正比，因此，在轧制相对较窄的带钢时，凸度调节能力下降较快，不能满足凸度控制要求，如图2所示。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明显不足。

(2)SmartCrown辊形

SmartCrown辊形技术是由奥地利奥钢联公司（VAI）开发的另一种连续变凸度技术，其独特的优点在于对两肋浪敏感区进行局部控制。

SmartCrown辊形曲线方程为：

y(x)=a1sin[πα90L(x-s0)]+a2x]]>

经计算可得，SmartCrown辊形的辊缝凸度调控特性为：