【摘要】：小型四輥軋機(jī)由于工作輥長(zhǎng)徑比較大且輥徑較小而造成工作輥沿軋制方向很容易出現(xiàn)水平位移現(xiàn)象,常規(guī)四輥軋機(jī)板形計(jì)算模型不能滿足出口板形的準(zhǔn)確計(jì)算與預(yù)測(cè),為此,充分結(jié)合小型四輥軋機(jī)的設(shè)備與工藝特點(diǎn),建立了四輥軋機(jī)考慮工作輥水平位移時(shí)的板形模型;通過板形對(duì)比說明了該模型計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,具體分析了工作輥水平位移產(chǎn)生的規(guī)律以及在考慮工作輥水平位移時(shí)彎輥力對(duì)板形控制的影響,并將該模型應(yīng)用到某鋼廠650可逆四輥軋機(jī)機(jī)組,開發(fā)了650可逆四輥軋機(jī)工作輥水平位移對(duì)板形影響分析軟件,有效地解決了以往板形計(jì)算誤差大的問題,實(shí)現(xiàn)了對(duì)出口板形的準(zhǔn)確計(jì)算與預(yù)測(cè),大大提高了板形控制精度。
【圖文】：

上，通過工作輥與支承輥建模實(shí)現(xiàn)了對(duì)四輥軋機(jī)軋制過程板形的有效預(yù)測(cè)。但上述板形問題的研究均以常規(guī)四輥軋機(jī)為研究對(duì)象，并沒有考慮到工作輥的水平位移問題［５－１０］。工作輥水平位移在軋制過程中如何分布、如何影響板形依然是困擾現(xiàn)場(chǎng)的一大難題，也是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)攻關(guān)的焦點(diǎn)。為此，本文針對(duì)工作輥水平位移現(xiàn)象，從板形模型的建立入手，對(duì)其展開細(xì)致入微的研究。１四輥軋機(jī)考慮工作輥水平位移時(shí)板形模型的建立工作輥水平位移是指工作輥在帶鋼前后張力差的作用下軋制方向上出現(xiàn)撓曲變形的現(xiàn)象，如圖１所示。對(duì)于長(zhǎng)徑比大且工作輥輥徑較小的小型四輥軋機(jī)，工作輥水平位移現(xiàn)象尤為突出，在軋制過程中，其板形模型由金屬變形模型、輥系彈性圖１工作輥水平位移現(xiàn)象示意圖Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｗｏｒｋｒｏｌｌ變形模型、金屬變形模型與輥系彈性變形模型的耦合三部分組成。１．１金屬塑性變形模型即使考慮到工作輥的水平位移，金屬變形模型依然與常規(guī)軋機(jī)類似，根據(jù)文獻(xiàn)［１１－１２］，可以將軋制過程中帶材的前后張力分布值σ１ｉ、σ０ｉ分別表示為σ１ｉ＝Ｔ１ｂｈ１＋Ｅ１－ν２（１＋ｈ１ｉｈ１－ｈ０ｉｈ０－ＬｉＬ＋ｕ′ｉ－Δｂｂ）（１）σ０ｉ＝Ｔ０ｂｈ１＋Ｅ１－ν２［ｈ１ｉｈ０（１＋ｕ′ｉ）ｈ１ｈ０ｉ（１＋Δｂｂ）－ＬｉＬ］（２）式中，Ｔ１、Ｔ０分別為帶材出口、入口總張力；ｈ１ｉ、ｈ０ｉ分別為帶材出口、入口厚度橫向分布值；ｈ１、ｈ

，２，…，ｎ（１５）右側(cè)方程為ｈｉ＝ｈ（ｎ＋１）－２ｆｖｗｒｉ＋ΔＤｗｉ－２Ｋ（ｑｎ＋１－ｑｉ）ｉ＝ｎ＋２，ｎ＋３，，…，２ｎ＋１（１６）式中，Ｋ為工作輥與軋件間的壓扁系數(shù)。２工作輥水平位移對(duì)板形的影響２．１工作輥水平位移的影響因素帶材的前后張力差作為工作輥在軋制方向上的外力偶，是使工作輥發(fā)生撓曲變形從而導(dǎo)致在軋制方向上出現(xiàn)水平位移現(xiàn)象的主要外在因素。工作輥出現(xiàn)水平位移現(xiàn)象的內(nèi)在“潛能”是由工作輥?zhàn)陨淼膭偠葲Q定的，如圖３所示，在工作輥材質(zhì)確定的情況下，工作輥的直徑越孝長(zhǎng)徑比越大，抵抗變形的能力就越小，其剛度就越小，那么，在帶材的前后張力差作用下，就越容易出現(xiàn)水平位移現(xiàn)象（圖３ａ）；反之，剛度越大則越不容易出現(xiàn)水平位移現(xiàn)象（圖３ｂ）。因此，工作輥的直徑與長(zhǎng)徑比是影響水平位移現(xiàn)象的主要內(nèi)在因素。（ａ）小輥徑、大長(zhǎng)徑比（ｂ）大輥徑、小長(zhǎng)徑比圖３工作輥輥徑與長(zhǎng)徑比對(duì)水平位移的影響Ｆｉｇ．３Ｅｆｆｅｃｔｏｆｗｏｒｋｒｏｌｌｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄｌｅｎｇｔｈｄｉａｍｅｔｅｒｒａｔｉｏｏｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ對(duì)于小型四輥軋機(jī)，為了生產(chǎn)出極薄帶鋼（圖３ａ），其工作輥有著直徑孝長(zhǎng)徑比大的特點(diǎn)，因此，在帶材的前后張力差作用下，工作輥勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)不同程度的水平位移現(xiàn)象，從而對(duì)帶鋼板形質(zhì)量與板形控制造成嚴(yán)重的影響。２．２工作輥水平位移對(duì)板形的影響在設(shè)備參數(shù)及軋制工藝參數(shù)確定的情況下，通過四輥軋機(jī)考慮工作輥水平位移時(shí)板形模型，即可計(jì)算出工作輥水平位移分布值與相應(yīng)的板形分布值。為說明本模型的準(zhǔn)確性，同時(shí)分析工作輥

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