热连轧机支承辊辊型曲线多目标优化设计研究.pdf

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1、TotalNo．211冶金设备总第211期June2014METALLURGICALEQUIPMENT2014年6月第3期热连轧机支承辊辊型曲线多目标优化设计研究①董志奎②(燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066000)摘要以850mm四辊热连轧机组为研究对象，建立了轧辊辊间接触压力和板形计算模型，以均匀辊间接触压力分布和带钢板形良好为目标，对热连轧机精轧机组支承辊辊型曲线进行了多目标优化设计。理论计算表明，优化后的支承辊辊型曲线均匀了辊间接触压力分布，降低了辊端接触压力峰值，同时能够提高弯辊力对板形的控制效果。工业生产试验后正式推广使用，支承辊掉肩和掉肉

2、现象得到了有效遏制，带钢板形良好。关键词热连轧机支承辊辊型曲线多目标优化设计中图分类号TG333．17文献标识码Adoi：10．3969／j．issn．1001—1269．2014．03．002Multi-objectiveOptimizationDesignofBack-upRollShapeforContinuousHotRollingMillsDongZhikui(SchoolofMechanicalEngineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066000)ABSTRACTBaseonthe850mm4一Hih

3、otcontinuousrollingmills，themodelsofthecontactpressurebe·tweenrollsandthestripshapecalculationwereestablished．Bothcontactpressurewell—distributedbetweenrollsandstripshapecontrolqualitywerepriortarget，theback—uprollshapecurveoffinishstandsweremulti-objectiveopti-mizeddesigned．Theo

4、reticalcalculationshowthatafteroptimizationthecontactpressuredistributionbetweenrollsWasmOleuniform，theedgepeakvalueofcontactpressurebetweenrollswerereduced，andthestripshapecontreleffectwasbetter．Theindustrialpracticeshowthatthespallingofrollsurfacewasprevented，thecontrolefectofs

5、tripshapewasimproved，thestripflatnesswasgood．KEYWORDSHotcontinuousrollingmillsBack-uprollRollshapecurveMulti—objectiveOptimizationdesign1前言出不能满足生产要求的趋势。支承辊边部剥落、支承辊作为热连轧机的重要工作部件，其能异常磨损等状况造成非正常辊耗增加，给企业造否正常工作，对带钢产品质量和生产稳定性有直成巨大的经济损失，同时简单的直线倒角辊型也接的影响。在热连轧生产中，受磨削设备等生产未考虑对带钢板凸度和板形控制的影响

6、，优化设条件的限制，以往支承辊一般采用直线倒角辊型计方法逐渐被广泛应用到热连轧生产中J。本在其端部进行简单加工¨J。随着技术的进步和文根据实际生产状况和板带轧制理论，建立多目生产能力的提高，以往的支承辊辊型越来越显现标优化的数学模型，优化设计了某厂850ram热连①基金资助：秦皇岛市科技支撑计划资助项目(2012021A079)②作者简介：董志奎，男，1981年出生，毕业于燕山大学机械设计及理论专业，工学博士，讲师，现主要从事热轧工艺方面的工作一6一总第211期冶金设备2014年6月第3期式中凡一机架总数；辊系弹性变形采用分段离散法计算，列出轧m一典型规

7、格产品总数；机的力一变形关系方程、辊系平衡方程和变形协一具体某机架；调方程，通过轧件塑性变形模型和辊系弹性变形产一具体某种典型规格产品；模型的迭代求解，就可以得到轧机辊间接触压力A。和A：一第i机架分目标函数的权值分布和轧件前张应力分布。轧件塑性变形模型与系数。辊系弹性变形模型迭代计算流程图如图2所示。其值取决于优化设计的侧重点和各个目标函开始数的重要程度，由于热连轧中板形控制主要在下游机架，所以，当／7,<5时，取A=1，A2=2；当n数据初始化，假设轧件出口厚度分布>-5时，取A1=A2=0．5。优化设计计算时采用的约束条件：辊型优化计算轧制压力横向

8、分布参数应满足辊间接触线宽大于板带宽度；为了防及前张应力横向分布调整止轧辊辊身肩