【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，屬于熱連軋精軋機(jī)生產(chǎn)方法。
技術(shù)介紹
1、熱軋鋼板成型過程中，軋輥磨損是影響板形控制精度的重要因素，軋輥磨損主要反映在軋輥表面質(zhì)量和輥形的變化上，磨損到一定程度時就必須換輥﹐被磨損的軋輥需要經(jīng)過磨削達(dá)到設(shè)計的初始輥形,并去除輥面一定厚度的疲勞組織后才能使用。在忽略軋件彈性恢復(fù)的情況下,軋件斷面形狀與工作輥間的承載輥縫形狀是一致的，軋輥磨損不僅增加了輥耗,而且改變了承載輥縫形狀,是影響帶鋼板形的因素之一。軋輥磨損包括支撐輥的磨損和工作輥的磨損。支撐輥的磨損影響工作輥的彎曲變形,進(jìn)而影響軋件板形。軋輥消耗是軋輥在線磨損量和線下磨削量的總和,軋輥作為軋鋼生產(chǎn)中的消耗性備件﹐降低輥耗﹑提高軋輥壽命是企業(yè)提高生產(chǎn)效率﹑節(jié)約能源的措施之一。
2、根據(jù)現(xiàn)階段研究可知，目前主要是通過收集在線數(shù)據(jù)，通過對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，對工作輥進(jìn)行研究，實現(xiàn)對工作輥的磨損預(yù)測，忽略了支撐輥對板形的影響；或者是通過收集大量歷史數(shù)據(jù)，對支撐輥建立模型，進(jìn)而實現(xiàn)對支撐輥的預(yù)報磨損，這增加了支撐輥磨損在生產(chǎn)前期的影響，降低生產(chǎn)效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的是提供一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，通過綜合考慮熱連軋精軋機(jī)組的軋制特點以及軋制壓力、彎輥力、帶鋼寬度、總軋制長度等因素對支撐輥磨損的影響，對熱連軋精軋四輥軋機(jī)特定情況下的支撐輥磨損進(jìn)行計算進(jìn)而完成對四輥軋機(jī)支撐輥磨損的動態(tài)預(yù)報，提高帶鋼熱連軋機(jī)板凸度和板形控制模型的精度，從而提高現(xiàn)場帶鋼生產(chǎn)的
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，包含以下步驟：(a)收集熱軋精軋基設(shè)備參數(shù)、軋制工藝參數(shù)以及帶材參數(shù)；(b)將支撐輥輥身、工作輥輥身和帶材寬度進(jìn)行劃分，并計算過程中定義的相關(guān)參數(shù)；(c)計算載荷與撓度變化的相關(guān)函數(shù)mij、nij，以及彎輥力和支撐力與撓度變化的相關(guān)函數(shù)ms1i、ms2i、np1i、np2i；(d)根據(jù)金屬塑性變形模型和輥系彈性變形模型計算每段的輥間壓力值pi以及軋制壓力值p`j；(e)根據(jù)模型計算支撐輥總磨損量q2(x)
3、所述步驟(a)中，軋制過程中的相關(guān)參數(shù)包含特定機(jī)架支撐輥輥身長度lb，特定機(jī)架的工作輥半徑rw，支撐輥半徑rb，帶材彈性模量及泊松比e、ν，帶材寬度b，帶材軋制時的彎輥力s，軋制壓力p，帶材軋制溫度ts，特定機(jī)架帶鋼入口厚度平均值h，出口厚度平均值h，支撐輥支撐力的中心距l(xiāng)p,工作輥彎輥力的中心距l(xiāng)s和總軋制長度lt。
4、所述步驟(b)中，軋制過程中的相關(guān)參數(shù)為支撐輥輥身長度以及廣義軋制壓力橫向分段為2a+1段，軋制壓力非零部分分段為2b+1段，為方便計算使n2＝2a+1、n1＝2b+1，其中n2為支撐輥輥身長度以及廣義軋制壓力橫向分段總段數(shù)，n1為軋制壓力非零部分總分段數(shù)，設(shè)定分段數(shù)中的某兩段為i,j∈{1,2,...,2a+1}，j段載荷引起i段工作輥和支撐輥撓度的影響函數(shù)mij、nij，左右支撐力對第i段工作輥和支撐輥撓度的影響函數(shù)第j段輥間壓力值pj，第j段軋制壓力值p'j和特定機(jī)架的總軋制力p。
5、所述步驟(c)中，基于影響函數(shù)模型計算第j段載荷引起的第i段工作輥和支撐輥撓度變化的影響函數(shù)mij、nij，以及左右彎輥力對第i段工作輥和支撐輥撓度變化的影響函數(shù)ms1i、ms2i，計算模型如下所示：
6、
7、式中：k＝10/9、所述步驟(d)中，計算模型如下所示：
8、
9、式中：k為工作輥與支撐輥相互壓扁的柔度系數(shù)，β為工作輥相對支撐輥的剛性轉(zhuǎn)角，經(jīng)求解可得β＝0，c1、c2為過程函數(shù)，b為兩輥接觸寬度的一半，q*為單位輥身長度上的接觸壓力。
10、所述步驟(e)中，計算模型如下所示；
11、
12、式中：lt為總軋制長度，r1(x)、r2(x)為工作輥和支撐輥的負(fù)載半徑分布值，k1、k2為工作輥和支撐輥輥間滑動摩擦系數(shù)，g2為滾動摩擦系數(shù)，r1c(x)、r2c(x)為工作輥和支撐輥原始磨削半徑分布值，r1t(x)、r2t(x)為工作輥和支撐輥熱凸度徑向分布值，r1m(x)、r2m(x)為工作輥和支撐輥磨損量分布值。
13、本專利技術(shù)的有益效果是：通過綜合考慮熱連軋精軋機(jī)組的軋制特點以及軋制壓力、彎輥力、帶鋼寬度、總軋制長度等因素對支撐輥磨損的影響，對熱連軋精軋四輥軋機(jī)特定情況下的支撐輥磨損進(jìn)行計算進(jìn)而完成對四輥軋機(jī)支撐輥磨損的動態(tài)預(yù)報，提高帶鋼熱連軋機(jī)板凸度和板形控制模型的精度，從而提高現(xiàn)場帶鋼生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
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1.一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于包含以下步驟：(A)收集熱軋精軋基設(shè)備參數(shù)、軋制工藝參數(shù)以及帶材參數(shù)；(B)將支撐輥輥身、工作輥輥身和帶材寬度進(jìn)行劃分，并計算過程中定義的相關(guān)參數(shù)；(C)計算載荷與撓度變化的相關(guān)函數(shù)mij、nij，以及彎輥力和支撐力與撓度變化的相關(guān)函數(shù)ms1i、ms2i、np1i、np2i；(D)根據(jù)金屬塑性變形模型和輥系彈性變形模型計算每段的輥間壓力值Pi以及軋制壓力值P`j；(E)根據(jù)模型計算支撐輥總磨損量Q2(x)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于：所述步驟(A)中，軋制過程中的相關(guān)參數(shù)包含特定機(jī)架支撐輥輥身長度Lb，特定機(jī)架的工作輥半徑Rw，支撐輥半徑Rb，帶材彈性模量及泊松比E、ν，帶材寬度b，帶材軋制時的彎輥力S，軋制壓力P，帶材軋制溫度Ts，特定機(jī)架帶鋼入口厚度平均值H，出口厚度平均值h，支撐輥支撐力的中心距l(xiāng)P,工作輥彎輥力的中心距l(xiāng)S和總軋制長度Lt。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于：所述步驟(B)中，軋制過程中的相關(guān)參數(shù)為支撐輥輥身長度
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于：所述步驟(C)中，基于影響函數(shù)模型計算第j段載荷引起的第i段工作輥和支撐輥撓度變化的影響函數(shù)mij、nij，以及左右彎輥力對第i段工作輥和支撐輥撓度變化的影響函數(shù)計算模型如下所示：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于：所述步驟(D)中，計算模型如下所示：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于：所述步驟(E)中，計算模型如下所示；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于包含以下步驟：(a)收集熱軋精軋基設(shè)備參數(shù)、軋制工藝參數(shù)以及帶材參數(shù)；(b)將支撐輥輥身、工作輥輥身和帶材寬度進(jìn)行劃分，并計算過程中定義的相關(guān)參數(shù)；(c)計算載荷與撓度變化的相關(guān)函數(shù)mij、nij，以及彎輥力和支撐力與撓度變化的相關(guān)函數(shù)ms1i、ms2i、np1i、np2i；(d)根據(jù)金屬塑性變形模型和輥系彈性變形模型計算每段的輥間壓力值pi以及軋制壓力值p`j；(e)根據(jù)模型計算支撐輥總磨損量q2(x)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于：所述步驟(a)中，軋制過程中的相關(guān)參數(shù)包含特定機(jī)架支撐輥輥身長度lb，特定機(jī)架的工作輥半徑rw，支撐輥半徑rb，帶材彈性模量及泊松比e、ν，帶材寬度b，帶材軋制時的彎輥力s，軋制壓力p，帶材軋制溫度ts，特定機(jī)架帶鋼入口厚度平均值h，出口厚度平均值h，支撐輥支撐力的中心距l(xiāng)p,工作輥彎輥力的中心距l(xiāng)s和總軋制長度lt。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四輥軋機(jī)支撐輥磨損預(yù)報方法，其特征在于：所述步驟(b)中，軋制過程...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：令狐克志，鄺霜，王瑞，董躍星，王晨陽，馬愷，王鐘萱，邢偉，信曉兵，
申請(專利權(quán))人：唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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