一种确定冷轧机工作辊水平移动距离的方法
【专利摘要】本发明适用于冷轧机技术领域，提供了一种确定冷轧机工作辊水平移动距离的方法，所述方法包括：获取轧制道次的轧制力能参数，并计算得到各极限波动工况；根据工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线关系式，确认其在所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距离之间的关系值；根据所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距离之间的关系值，以及工作辊水平力极限值，确认适合该轧制道次的工作辊水平移动距离。本发明实施例可用于冷轧机工作辊水平移动距离的在线道次设定计算，既可以有效降低工作辊水平力以提高背衬轴承辊的使用寿命，又能保证在工艺参数波动时稳定轧制。
【专利说明】
一种确定冷轧机工作辊水平移动距离的方法
技术领域
[0001] 本发明属于冷乳机技术领域，尤其涉及一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方 法。
【背景技术】
[0002] 与传统的四辊冷乳机和六辊冷乳机相比，十八辊冷乳机的工作辊直径更小，一般 为120mm~170mm，约为四辊冷乳机工作辊直径的三分之一，约为六辊冷乳机工作辊直径的 二分之一，因此在同等工艺条件下十八辊冷乳机的乳制压力更小，适合于乳制高强度薄规 格带钢。
[0003] 但是工作辊直径减小会带来工作辊刚度不够的问题。为了增加小直径工作辊的刚 度，减小工作辊沿水平方向（乳制方向）的挠曲，十八辊冷乳机的辊系结构中包括四套侧支 撑装置，分别位于上下工作辊的入口侧和出口侧，每个侧支撑装置又包括一个侧支撑辊和 两个背衬轴承辊，如图1所示。现场生产实践表明，这种塔形布置的侧支撑装置可以有效减 小工作辊的水平方向挠曲，但是背衬轴承使用寿命却较低，影响正常生产。通过受力分析可 知，由于带钢和中间辊对工作辊作用力的水平分力经侧支撑辊传递到背衬轴承辊上，较大 的工作辊水平力增加了背衬轴承磨损，从而降低了其使用寿命。
[0004] 为了延长背衬轴承使用寿命，新型的十八辊冷乳机可采用工作辊朝出口侧水平移 动技术，如图2所示，通过中间辊对工作辊作用力和带钢对工作辊作用力的平衡来减小工作 辊所受的水平力。该技术应用的关键在于工作辊水平移动距离的确定。在乳制时若水平移 动距离设定值过小，则工作辊水平力降低不明显，使入口侧支撑装置的背衬轴承辊仍承受 较大的水平力;若水平移动距离设定值过大，使工作辊水平力降低到太小，则加速或减速乳 制时工艺参数波动可能会使工作辊水平力反向而朝向出口侧，甚至发生工作辊水平力超过 出口侧预载缸的承受能力而使工作辊晃动的情况，导致非正常停机，影响生产。
[0005] 综上所述，需要开发一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法，既可以有效降 低工作辊水平力以提高背衬轴承辊的使用寿命，又能保证在工艺参数波动时稳定乳制，这 对十八辊冷乳机的生产应用具有重要的工程意义。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例的目的在于提供一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法，以解 决现有技术的问题。
[0007] 本发明实施例是这样实现的，一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法，所述 方法包括：
[0008] 获取乳制道次的乳制力能参数，并计算得到各极限波动工况；
[0009] 根据工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线关系式，确认其在所述各极限波 动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距离之间的关系值；
[0010] 根据所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距离之间的关系 值，以及工作辊水平力极限值，确认适合该乳制道次的工作辊水平移动距离。
[0011] 优选的，所述获取乳制道次的乳制力能参数，具体为：
[0012] 根据乳制表中记录的乳制道次的乳制力能参数值，确定该乳制道次的乳制力能参 数的各个极限波动工况。
[0013] 优选的，所述各极限波动工况，具体为下列中的一种或者多种，具体包括：
[0014] 乳制压力增加30%、乳制压力减小30%、乳制力矩增加30%、乳制力矩减小30%、 乳制压力增加15%且乳制力矩减小15%、乳制压力减小15%且乳制力矩增加15%。
[0015] 优选的，所述的工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线关系式为
其中 EiS工作辊 " _
" .，. 弹性模量、E2为中间辊弹性模量、0:为工作辊直径、02为中间辊直径、L为工作辊与中间辊间 接触长度、Px为工作辊水平力、Mr为乳制力矩、Pn为乳制压力、e为工作辊水平移动距离、To为 入口张力、Ti为出口张力。
[0016]优选的，所述工作辊水平力极限值具体为：
[0017]当工作辊受到的水平力朝入口方向时，工作辊水平力最大为250KN;
[0018]当工作辊受到的水平力朝出口方向时，工作辊水平力的绝对值最大为70KN。
[0019]优选的，确认适合该乳制道次的工作辊水平移动距离具体为范围区间[XQ，X1]，且 所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距离之间的关系值具体表现为 极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变的曲线，则其左端点X0为曲线y = 250与 所有极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变的曲线的最右边交点对应的横坐 标值，所述的适合该乳制道次的工作辊水平移动距离范围区间[ XQ，X1]的右端点幻为曲线y = -70与所有极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线的最左边交点对 应的横坐标值。
[0020] 优选的，所述的工作辊水平移动距离e的范围为0~10mm。
[0021 ]优选的，所述工作辊具体为十八辊冷乳机的工作辊。
[0022]优选的，所述方法在执行完所述确认适合该乳制道次的工作辊水平移动距离之 后，还包括：
[0023]将工作辊水平移动距离设定在[XQ，X1]范围内，用于后续的工作辊正常工作。
[0024]本发明实施例提供的一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法的有益效果包 括:本发明实施例所提出的一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法可用于冷乳机工作 辊水平移动距离的在线道次设定计算，既可以有效降低工作辊水平力以提高背衬轴承辊的 使用寿命，又能保证在工艺参数波动时稳定乳制。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0026] 图1是本发明实施例提供的一种传统的十八辊冷乳机辊系布置示意图；
[0027] 图2是本发明实施例提供的一种新型十八辊冷乳机工作辊朝出口侧水平移动示意 图；
[0028] 图3是本发明实施例提供的一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法的流程 图；
[0029] 图4是本发明实施例提供的6个极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离 变化的曲线；
[0030] 图5是本发明实施例提供的一种确定适合该乳制道次的工作辊水平移动距离范围 的示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0032] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0033] 实施例一
[0034] 如图3所示为本发明提供的一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法，所述方 法包括以下步骤：
[0035] 在步骤201中，获取乳制道次的乳制力能参数，并计算得到各极限波动工况。
[0036]在步骤202中，根据工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线关系式，确认其在 所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距离之间的关系值。
[0037] 所述关系值可以用数组的方式呈现，也可以用如图4所示的曲线方式呈现，还可以 是以关系数据方式存储在数据库中，在此不作一一赘述。
[0038]在步骤203中，根据所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距 离之间的关系值，以及工作辊水平力极限值，确认适合该乳制道次的工作辊水平移动距离。
[0039] 本发明实施例所提出的一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法可用于冷乳 机工作辊水平移动距离的在线道次设定计算，既可以有效降低工作辊水平力以提高背衬轴 承辊的使用寿命，又能保证在工艺参数波动时稳定乳制。
[0040] 结合本发明实施例，存在一种优选的方案，其中，所述获取乳制道次的乳制力能参 数，具体为：
[0041]根据乳制表中记录的乳制道次的乳制力能参数值，确定该乳制道次的乳制力能参 数的各个极限波动工况。
[0042]结合本发明实施例，存在一种优选的方案，其中，所述各极限波动工况，具体为下 列中的一种或者多种，具体包括：
[0043]乳制压力增加 30%、乳制压力减小30%、乳制力矩增加 30%、乳制力矩减小30%、 乳制压力增加15%且乳制力矩减小15%、乳制压力减小15%且乳制力矩增加15%。
[0044]结合本发明实施例，存在一种优选的方案，其中，所述的工作辊水平力随其水平移 动距离变化的曲线关系式为
[0045] 其中，
Ei为工作辊弹性模量、E2为中间辊弹性模量、Di 为工作辊直径、〇2为中间辊直径、L为工作辊与中间辊间接触长度、Px为工作辊水平力、Mr为 乳制力矩、Pn为乳制压力、e为工作辊水平移动距离、To为入口张力、Ti为出口张力。
[0046] 结合本发明实施例，存在一种优选的方案，其中，所述工作辊水平力极限值具体 为：
[0047]当工作辊受到的水平力朝入口方向时，工作辊水平力最大为250KN;
[0048]当工作辊受到的水平力朝出口方向时，工作辊水平力的绝对值最大为70KN。
[0049] 结合本发明实施例，存在一种优选的方案，其中，确认适合该乳制道次的工作辊水 平移动距离具体为范围区间[XQ， X1]，且所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水 平移动距离之间的关系值具体表现为极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变 的曲线，则其左端点x〇为曲线y = 250与所有极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距 离变的曲线的最右边交点对应的横坐标值，所述的适合该乳制道次的工作辊水平移动距离 范围区间[x0， X1]的右端点幻为曲线y = -70与所有极限波动工况下工作辊水平力随其水平 移动距离变化的曲线的最左边交点对应的横坐标值。
[0050] 结合本发明实施例，存在一种优选的方案，其中，所述的工作辊水平移动距离e的 范围为0~10mm。
[0051] 结合本发明实施例，存在一种优选的方案，其中，所述工作辊具体为十八辊冷乳机 的工作辊。
[0052] 结合本发明实施例，存在一种优选的方案，其中，所述方法在执行完所述确认适合 该乳制道次的工作辑水平移动距离之后，还包括：
[0053]将工作辊水平移动距离设定在[XQ，X1]范围内，用于后续的工作辊正常工作。
[0054] 实施例二
[0055]表1为某钢厂十八辊冷乳机乳制表中某乳制道次的工艺参数及稳定乳制时的乳制 力能参数值。
[0056]表1.某乳制道次的工艺参数及稳定乳制时的乳制力能参数值
[0058]根据表1中所述乳制道次的乳制力能参数值(乳制压力、乳制力矩），确定该乳制道 次的乳制力能参数的6个极限波动工况，如表2所示。
[0059]表2. 6个极限波动工况的乳制力能参数对比
[0062] 对这6个极限波动工况，计算工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线表达式， 如表3所示。
[0063] 表3. 6个极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线表达式
[0065]作出工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线，如图4所示（图中彩色的线条仅 仅是为了区别其所代表的不同极限波动工况下的工作辊水平力与工作辊水平移动距离的 关系，除此以外不涉及其他特殊含义）。满足设备能力的工作辊水平力极限值为：当工作辊 水平力朝入口方向（即工作辊水平力大于〇)时，工作辊水平力最大为250KN，当工作辊水平 力朝出口方向（即工作辊水平力小于0)时，工作辊水平力的绝对值最大为70KN。通过各极限 波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线与满足设备能力的工作辊水平力 极限值的交点，即可找出适合该乳制道次的工作辊水平移动距离范围区间，如图5所示（图 中彩色的线条仅仅是为了区别其所代表的不同极限波动工况下的工作辊水平力与工作辊 水平移动距离的关系，除此以外不涉及其他特殊含义）：在该实施例中，所述的乳制道次的 工作辊水平移动距离范围区间[ X0，XlM^左端点xo为曲线y = 250与所有极限波动工况下工 作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线的最右边交点对应的横坐标值6.15,而右端点幻 为曲线y = -70与所有极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线的最左 边交点对应的横坐标值8。
[0066]将工作辊水平移动距离设定在区间[6.15，8]内任意位置处，均可有效降低工作辊 水平力以提高背衬轴承辊的使用寿命，同时又能满足十八辊冷乳机的正常生产，避免非正 常停机的发生。
[0067]本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质 中，所述的存储介质，包括R0M/RAM、磁盘、光盘等。
[0068]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种确定冷乳机工作辊水平移动距离的方法，其特征在于，所述方法包括： 获取乳制道次的乳制力能参数，并计算得到各极限波动工况； 根据工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线关系式，确认其在所述各极限波动工 况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距离之间的关系值； 根据所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距离之间的关系值，以 及工作辊水平力极限值，确认适合该乳制道次的工作辊水平移动距离。2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述获取乳制道次的乳制力能参数，具体为： 根据乳制表中记录的乳制道次的乳制力能参数值，确定该乳制道次的乳制力能参数的 各个极限波动工况。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各极限波动工况，具体为下列中的一 种或者多种，具体包括： 乳制压力增加30%、乳制压力减小30%、乳制力矩增加30%、乳制力矩减小30 %、乳制 压力增加15%且乳制力矩减小15%、乳制压力减小15%且乳制力矩增加15%。4. 根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述的工作辊水平力随其水 平移动距离变化的曲线关系式）其中，E1为工作辊弹性模量、E2为中间辊弹性模量、D 1为工作辊直 径、仏为中间辊直径、L为工作辊与中间辊间接触长度、Px为工作辊水平力、Mr为乳制力矩、P n 为乳制压力、e为工作辊水平移动距离、To为入口张力、T1为出口张力。5. 根据权利要求1-3任一所述方法，其特征在于，所述工作辊水平力极限值具体为： 当工作辊受到的水平力朝入口方向时，工作辊水平力最大为250KN; 当工作辊受到的水平力朝出口方向时，工作辊水平力的绝对值最大为70KN。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确认适合该乳制道次的工作辊水平移动距 离具体为范围区间[XO，X1 ]，且所述各极限波动工况下的工作辊水平力和工作辊水平移动距 离之间的关系值具体表现为极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变化的曲线， 则其左端点Xo为曲线y = 250与所有极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距离变的 曲线的最右边交点对应的横坐标值，所述的适合该乳制道次的工作辊水平移动距离范围区 间[ XQ，X1]的右端Ax1为曲线y = -70与所有极限波动工况下工作辊水平力随其水平移动距 离变化的曲线的最左边交点对应的横坐标值。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的工作辊水平移动距离e的范围为0~ 10mm〇8. 根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述工作辊具体为十八辊冷乳机的 工作辊。9. 根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述方法在执行完所述确认适合该 乳制道次的工作辊水平移动距离之后，还包括： 将工作辊水平移动距离设定在[XQ，X1]范围内，用于后续的工作辊正常工作。
【文档编号】B21B38/00GK105880299SQ201510799600
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年11月19日
【发明人】陈全忠, 严国平, 尉强, 吴有生
【申请人】中冶南方工程技术有限公司