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1、利用高韧性支承辊与凹面型第一中间辊控制板形——20辊森吉米尔轧机板形控制技术的开发?48?2008年第1期利用高韧性支承辊与凹面型第一中间辊控制板形——20辊森吉米尔轧机板形控制技术的开发王中伦译张志仁校1绪言不锈钢等硬材质的冷轧,都普遍采用20辊森吉米尔轧机.该轧机控制板形的方法,一般是通过第一中间辊移动及调整高韧性支承辊的凸度(As—U调整机能)来实现.但是,20辊森吉米尔轧机与4辊和6辊轧机相比,工作辊辊径小且弯曲刚性低,辊子的弹性变形变得复杂,易发生限制延伸,难以生产出良好的板形.有报告称,第一中间辊
2、的锥形最佳化便可以解决这一问题.同时,作者们还报告了将第一中间辊的辊型制成凹面,能有效地改善这种限制性延伸.高韧性支承辊轴承的径向移动冈为是经过第一中间辊和第二巾间辊传递到工作辊,工作辊所产生的挠曲变形量变小,这一缺点也使形状控制量变小.因此,为了加大As—U调整机能的形状控制量,进一步扩大与第一中间辊的移动相结合的形状控制范围,在20辊森吉米尔轧机支承辊装配轴上引进了具有长条切13的FSBA(FlexibleShaflBackingAssemblies)技术,并对该形状控制技术的开发进行了研究.曾有报告称,
3、考虑FSBA的挠曲特点,建立了20辊森吉米尔轧机的形状分析模型,用来研究FSBA的形状控制特性.由于引进了FSBA,使形状控制范嗣得到了大幅度的提高.从限制延伸和扩边的情况就可以明显地看到这一效果.为了有效利用FSBA扩大形状控制范围的机能,本报告从控制限制延伸的观点出发,研究了FSBA与凹面型第一中间辊(凹面辊)组合的形状控制.凹面辊是采用前面所说的20辊森吉米尔轧机形状分析模型所设计的.实际生产中对限制延伸的控制效果进行了检验,做出了报告.2凹面型辊的设计2.1凹面型辊最佳化的研究以表1为基准条件,用20
4、辊森吉米尔轧机形状分析模型来进行形状模拟,研究了凹面型辊的最佳化.还将第一中问辊一侧制成段不同锥度,并把板宽中央距第一锥度(最外侧锥度)起始点的距离定义为第一中间辊的移动位置Ls.另外,如图1所示那样,把两端部轴座位置(Nol,6)及限制部轴座位置(No2,5)分别与中心部轴座位置的差定义为As—U压下量Se,Sq.如图1那样,把As—u压下曲线为谷形时Se,Sq定义为正,把As—U压下曲线为山形时Se,Sq定义为负.图2所示为在装配轴上实施了长条切口加工提高了可挠性的FSBA构造,有FSBA(组装角度为0度
5、)与无FSBA(装入未进行长条切口加工的普通的装配轴)相比,其As太钢译文?49?一U调整机能的控制量大幅度地提高了.表1SLSRI条件有边缘Sc/mm一0.650～0.650一As—UFSBAl/4Sq/mm一0325～0.325一凸度调整无边缘Se/mm一0.390～0.390一FSBAl/4Sq/mm一0.195～0.195一图1As—U凸度调整的定义图2FSBA的示意图图3所示为使用没有凹面的原第一中问辊时,在有无FSBA条件下,第一中问辊移动与As—u调整机能的平面形状控制效果的比较.横轴8e表示板
6、端部(距板端50mm的位置)对宽度中央的延伸率的差值,正方向为边部延伸,负方向为中部延伸.纵轴8q表示限制部(板宽的1/4位置)对宽度中央的延伸率的差值,正方向为限制延伸,负方向为W型延伸.当不考虑FSBA的有无时,第一中间辊移动位置Ls变得越大,即第一中间辊的锥度越向外侧移动,边部延伸和限制延伸同时增加.另外,As—u压下量se,sq都变得越小时,即As—u压下曲线成为山形时,这时边部延伸和限制延伸也都增加.由于引进了FSBA,提高了As—U调整机能的效果,使形状的控制范围扩大了约2倍,但FSBA使形状控制
7、范围扩大的效果在限制延伸和边部延伸方面要大.这是因为装配轴的刚性变弱,受到第2中间辊的负荷使装配轴的挠曲量增多,造成第2中间辊的轴心挠曲量增加的缘故.1.无凹面叮瑚№to…/.s0,,.5..:l24￡e/1'FSBA有无.o●&.&△▲融口一Se.&Max衄M'm图3FSBA对形状控制范围的影响因此,为了有效利用FSBA的形状控制范围扩大效果,更好的控制限制延伸,研究了FSBA与凹面型辊组合的板形控制.图4所示为凹面型辊.可见凹面是处于4支第一中问辊的锥度的相反～侧.将凹面制成正弦曲
8、线形,研究了影响形状因素的缩径量,缩径宽度,凹面位置.因为有FSBA时的形状控制范围包含了无FSBA时的形状控制范围,所?50?2008年第1期'以以无FSBA为基准研究了凹面型辊的最佳化.凹面宽度图4凹形辊图5所示为缩径量对限制延伸影响的分析结果.这里,产生限制延伸的难易程度是在板端部对板宽度中央的延伸率差se为"0"时,用限制延伸部对板宽度中央的延伸率差sq的可控制范围来评价.图中示出了sq的最
