[发明专利]一种CVC工作辊辊形及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，涉及一种CVC工作辊辊形及其控制方法。

背景技术

板带材被广泛应用于工业、农业、国防以及日常生活的方方面面，在国民经济发展中起着重要的作用。热连轧机是把一定尺寸和化学成份的钢坯通过压延的方式加工成所要求的一定厚度和宽度规格带钢卷的设备，板带钢生产流程中的重要一环，也一直是轧制领域的研究热点。

随着科学技术的发展，特别是一些现代化工业部门如汽车、制罐以及家电行业等的飞速发展，不仅对板带材的需求量急剧增加，而且对其质量、尺寸精度、表面质量及性能提出了严格的要求。从板形控制方面，主要研究热点集中在了精轧机组支持辊与工作辊结构及其辊形，作为板形控制改进手段，如CVC、HC、SmartCrown、PC、UPC、HVC等辊形。在轧辊，尤其在结构方面也有很多新型的产品和专利，如动态支持辊技术，瑞士苏黎士S-ES公司开发NIPCO阶梯形支持辊、法国CLECIM公司的DSR（Dynamic Shape roll）也已成功应用于工业生产，但其结构复杂，成本高，不易在常规轧机上推广。CVC辊形自从发明后，广泛用于热轧宽带钢轧机的精轧机组，具有较好的板形控制效果。并存在很多改进CVC辊形的专利技术，现有技术公开了一种轴向移动改变辊缝凸度并可变辊缝形状的轧辊辊型，辊身母线曲线为正弦函数和三次多项式函数组合在一起的复合函数；还公开了一种配合连续可变凸度轧机工作辊辊型曲线的支撑辊，再比如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。但是，为了实现较宽的凸度调控范围，CVC辊形设计的结果是轧辊直径差加大，存在如下问题：1）轧辊磨削量增大；2）轧制过程轴向力增大；3）使得支撑辊辊形较为难选择，容易导致工作辊与支撑辊边部接触应力集中。虽然现有技术公开了一对CVC轧辊的轧机，采用倾斜的CVC磨削来减小轴向力，其本质是对CVC辊形方程的一次项系数做改进设计，使得辊身中部曲线较为平滑，但是，辊径差是由所需要的凸度调控范围决定，故不能改变辊径差的大小。目前，还没有同时解决兼顾大凸度调控范围和小轴向力的新CVC辊形技术的出现。需要解决上述问题，优化CVC辊形设计方法，充分利用CVC辊形的有点，而回避其缺点，提升带钢板形控制质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种CVC工作辊辊形及其控制方法，使得CVC工作辊辊形既有较宽凸度调控范围，又减小了轴向力，增强对于宽薄带钢四分之一浪形的调控能力，降低轧辊消耗，提高板形质量。

一种CVC工作辊辊形，其辊形的曲线方程如下：

R(x)＝b₆x⁶+b₅x⁵+b₄x⁴+b₃x³+b₂x²+b₁x+b₀

其中，R(x)为工作辊辊身半径差，单位为mm；

x为辊身轴向坐标，坐标原点在轧辊一端，单位为mm；

b₀～b₆为多项式方程的系数，分别为：

b₆＝－2.7408509E-19，b₅＝1.7124869E-15，b₄＝-3.9966217E-12，

b₃＝5.0402811E-09，b₂＝-4.4785878E-06，b₁＝2.3688888E-03，

b₀＝-1.3296257E-02。

一种CVC工作辊辊形控制方法，包括如下步骤：

首先在所述CVC工作辊辊身长度Lw内，从辊身端点开始，到支撑辊辊身长度范围[0,Lb]内，形成一段CVC曲线，然后在所述CVC工作辊辊身长度为Lw－Lb内，形成另一段圆弧曲线，最后将所述一段CVC曲线和所述另一段圆弧曲线经过拟合后得到所述CVC工作辊辊形。

进一步地，所述一段CVC曲线方程如下：

R1(x)＝a₃x³+a₂x²+a₁x+a₀

其中R1(x)为工作辊辊身半径差，单位为mm；

x为辊身轴向坐标，[0,Lb]，单位为mm；