[发明专利]一种变接触工作辊及其辊形设计方法

权利要求书

1.一种变接触工作辊，其特征在于，包括与待轧制的板带宽度范围对应的中部区域和位于待轧制的板带宽度范围之外的边部区域；

所述中部区域的辊形曲线采用二次曲线和六次曲线叠加而成；所述边部区域的辊形曲线由两段抛物线倒角组成，包括第一倒角和第二倒角，其中，所述第一倒角与中部区域的辊形曲线平滑连接，所述第二倒角与第一倒角平滑连接。

2.如权利要求1所述的变接触工作辊，其特征在于，所述变接触工作辊全辊身辊形由分段函数叠加而成，其纵坐标的计算公式为：

其中，l为工作辊辊身长度的一半，x为以工作辊中点为原点的工作辊横向坐标，y(x)为全辊身的工作辊半径辊形曲线纵坐标，C为预设的二次曲线的系数，b为板带宽度的一半，a₂、a₄、a₆为六次曲线对板带宽度归一化后的系数，d₁、e₁、f₁为第一倒角对应的抛物线系数，d₂、e₂、f₂为第二倒角对应的抛物线系数；r表示第一倒角的极值点的横坐标。

3.一种如权利要求1或2所述的变接触工作辊的辊形设计方法，其特征在于，所述辊形设计方法包括：

基于低次浪形的大小，设计二次曲线；

基于高次浪形的位置和大小，设计六次曲线；

将所述二次曲线和六次曲线叠加，在待轧制的板带宽度范围内形成预设的工作辊中部区域辊形曲线，使得工作辊具有控制低次浪形和高次浪形的能力；

在工作辊边部区域设计两段抛物线倒角，以起到防止辊端压靠的作用；

将中部区域和边部区域的辊形曲线进行组合，得到全辊身的辊形曲线。

4.如权利要求3所述的辊形设计方法，其特征在于，所述基于低次浪形的大小，设计二次曲线，包括：

如果板带低次浪形以中间浪为主，则加大辊形的二次曲线凹度，使得工作辊中间辊径变小，两端辊径变大；如果板带低次浪形以双边浪为主，则减小辊形的二次曲线凹度，使得工作辊中间辊径变大，两端辊径变小；

二次曲线的方程表达式如下：

其中，l为工作辊辊身长度的一半，单位mm，x为以工作辊中点为原点的工作辊横向坐标，单位mm，y₁为二次曲线对应的工作辊半径辊形曲线纵向坐标，单位μm，C为预设的二次曲线的系数，其取值根据需要控制的浪形大小确定。

5.如权利要求4所述的辊形设计方法，其特征在于，所述基于高次浪形的位置和大小，设计六次曲线，包括：

若高次浪形出现在板带肋部位置，则依据高次浪形出现的位置和大小，在板带宽度范围内设计六次曲线，如下式：

其中，b为板带宽度的一半，单位mm，y₂为六次曲线对应的工作辊半径辊形曲线纵向坐标，a₂、a₄、a₆为六次曲线对板带宽度归一化后的系数，满足如下方程：

其中，x₀为高次浪峰值点距离板带中心的位置，y₀为x₀对应的工作辊半径辊形量，用于四次浪形的控制，根据浪形大小确定，z为六次曲线边部零点位置。

6.如权利要求5所述的辊形设计方法，其特征在于，z的设定是为了确保肋部峰值落在设定的点P，在调整P点时需同时对z调节以保证合适的辊形曲线。