[发明专利]一种限动芯棒连轧机组中芯棒限动速度的处理方法

摘要

本发明涉及一种限动芯棒连轧机组中芯棒限动速度的处理方法，限动芯棒连轧技术是依在金属变形过程中体积不变和秒流量相等这两个基本原则建立的，并且以轧制过程中芯棒速度恒定为特征。芯棒是限动芯棒连轧钢管机组中最重要的热变形工具，通过轧辊与芯棒的共同作用，毛管被轧制到精确范围内，实现减壁目的。芯棒表面质量和状态的好坏直接关系生产能否顺利进行、产品精度以及管体内表面质量。本发明通过建立限动芯棒连轧机组中芯棒运动的数学模型，在综合考虑芯棒使用寿命和工作长度的基础上，给出了一种芯棒限动速度的计算方法。利用该方法可以得到最佳的芯棒限动速度，有效地提高芯棒的使用寿命，降低生产成本。

主权项

1.一种限动芯棒连轧机组中芯棒限动速度的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤：(1)芯棒由进入连轧机组第一机架时的咬钢速度加速到限动速度后保持不变直到轧制结束，由连轧时各机架秒流量相等的原则和芯棒与轧件相对运动的速度状态计算芯棒与轧件接触的总长度，得到芯棒参与轧制的工作长度LL的计算表达式：LL(vma)=Σi=1n-1Li+vma(1vn-Σi=1n-1Livi);]]>(2)在轧制过程中芯棒与轧件产生摩擦，芯棒单位面积上的摩擦热量等于轧件与芯棒间摩擦力与相对位移的乘积，由芯棒与轧件相对运动的速度状态计算得到有载荷时芯棒工作段长度上单位面积产生摩擦热量Q的计算表达式：Q(vma)=Σi=1nfi(vi-vma)1vn+f1(vma-vma0)22a1;]]>(3)根据上述两步骤的计算结果，求解合适的限动速度v_ma使芯棒工作长度LL最短，即求解限动速度v_ma，使单位面积摩擦热量Q最小，即综合考虑限动速度v_ma的取值范围，并使芯棒工作长度减短和芯棒使用寿命提高，形成如下的多目标优化形式：minvmaLL(vma);]]>minvmaQ(vma);]]>vma∈[max{vi-4.5},min{vi,vma0+v12}],i=1,2,...,4,5;]]>其中，min：是求最小化的数学符号；max：是求最大化的数学符号；LL：芯棒参与轧制的工作长度；Q：芯棒工作段长度上单位面积产生摩擦热量；v_ma：芯棒限动速度(m/s)；v_ma0：芯棒的咬钢速度(m/s)；v_i：第i台轧机的轧制速度(m/s)；l：荒管的长度；L_i：第i台与第i+1台轧机间的距离(m)；f_i：第i机架中轧件与芯棒对应的摩擦力；a₁：芯棒加速时的加速度(m/s²)；和是两个优化目标，分别表示求解v_ma使芯棒工作长度LL(v_ma)最小和使单位面积摩擦热量Q(v_ma)最小；vma∈[max{vi-4.5},min{vi,vma0+v12}],i=1,2,...,4,5]]>是芯棒限动速度v_ma的取值范围；最终求解这个多目标优化可以得到满足条件的芯棒限动速度，确定合理芯棒限动速度综合考虑减短芯棒工作长度和提高芯棒使用寿命。