专利名称：用于多重轮廓影响的方法和轧制机架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轧制薄板或钢带的方法以及一种轧制机架，它具有工作辊，工作辊支承在支承辊上或者支承在具有支承辊的中间辊上，其中轧制缝隙轮廓的调整通过轴向移动配有弯曲轮廓的轧辊副实现。所选择的轧辊副的轧辊在此成对地相向轴向移动并且这个轧辊副的每个轧辊配有一个弯曲的轮廓，它在轧辊副的两个轧辊上向着相反安装的侧面在辊身的整个长度上延伸。已知的实施例是四辊式轧制机架、六辊式轧制机架和不同形式的多辊式轧制机架在单向轧制机架、可逆轧制机架或串联轧制机架中的布置。
在热轧较薄加工厚度时以及冷轧时为了保持平面度提出任务，通过相同的调整机构应对两个完全不同的平整度误差起因。
-使轧制物的理论轮廓、即用于保持平整度所需的轧制物厚度在轧制物宽度上的分布与标准轧制物厚度成比例地逐道次减小。尤其是对于单向轧制机架和可逆轧制机架必需使调整机构处于实现相应调整的位置。
-根据实际的轧制力、轧制温度和轧辊的磨损状态逐道次地改变通过调整机构要补偿的轮廓高度和轮廓分布。所述调整机构必需能够补偿轮廓形状和轮廓高度上的变化。
在EP 0 049 798 B1中描述了具有有效调整机构的轧制机架，用于预调整所需的轧制缝隙并用于改变在负荷下的轧制缝隙并因此已经是现有技术。在此使用工作辊和/或支承辊和/或中间辊，它们相互间可以轴向移动。所述轧辊配有一个向着辊身端部延伸的弯曲的轮廓，它在一个轧辊副的两个轧辊上分别向着相反的侧面在两个轧辊的整个辊身长度上延伸并且它具有一个形状，对于该形状两个辊身轮廓仅仅在轧辊的一个确定的相对轴向位置上互补地补充。通过这个措施可以影响轧制缝隙的形状并由此通过具有弯曲轮廓的轧辊的微少的移动路程影响轧制物的横截面形状，而不必使可移动的轧辊位置直接适配于轧制物宽度。
在一个确定的轴向位置上的互补补充的特征合适地确定所有的关于轧制缝隙中心点对称的函数。作为优选的实施例已经提出第3级多项式。因此由EP 0 543 014 B1已知一种六辊式轧制机架，它具有轴向可移动的中间辊和工作辊，其中中间辊具有凸度，该凸度相对于机架中心点是点对称的并且其凸度可以通过一个第3级等式表示。这个与轧制缝隙中心点对称的轧辊轮廓函数在无负荷的轧制缝隙中表现为一个第2级多项式，即一个抛物线。一个这样的轧制缝隙具有特殊的优点，它适合于轧制不同的轧制物宽度。通过移动轧辊可实现的轮廓高度变化能够实现一个有针对性地适配于上述影响参数并且以高度的灵活性已经覆盖了大部分所需的轮廓调整。
已经提出，通过上述的轧辊可以补偿主要的、通过二次分量确定的在整个辊身长度上延伸的抛物线式的轧辊弯曲。但是尤其对于一个产品系列的更宽的轧制物宽度在边缘部位或在四分之一部位由于过度延伸显示出在所调整的轮廓与实际所需轮廓之间的偏差，这些偏差以所谓的四分之一波形式在产品的平面度中表现出来并且只能在使用附加强大的弯曲装置的条件下适宜地与一个区域冷却相结合才能减小。
为了克服这个缺陷在EP 0 294 544中建议，通过使用高级多项式补偿这种四分之一波。已经证实特别有效的是第5级多项式，它在无负荷的轧制缝隙中表现为一个第4级多项式并且与第2级多项式相比有效地影响在额定宽度约70％的宽度范围中的平整度偏差。
但是已经证实对于这种轧辊轮廓不利的事实是，在为了调整轧制缝隙移动轧辊时同时也改变对于四分之一波的影响。同样不能够通过一个调整机构满足两个这样不同的任务。
本发明的目的是，通过一个简单的机构解决上述问题并且进一步改进调整机构和策略，用于以给定的厚度轮廓在已轧制的轧制物的整个宽度上产生绝对平整的薄板或钢带。
这个目的通过权利要求1的特征部分所述的特征得以实现，所述轧制缝隙的调整通过至少两个相互独立地轴向可移动的具有不同弯曲轮廓的轧辊副实现，其不同的轮廓通过将在轧制缝隙中有效的轧制缝隙理论轮廓分离成至少两个不同的轧制缝隙理论轮廓进行计算并传递到轧辊副上。
本发明的有利结构方案在从属权利要求中给出。一个用于轧制薄板或钢带的轧制机架具有权利要求6的特征以及其它从属权利要求的特征。
按照本发明用于调整轧制缝隙轮廓所需的无负荷轧制缝隙的函数首先对于两个所选择的移动位置作为第n级多项式以偶数幂展开。两个按照现有技术用于一个要使用的轧辊副的函数中的每个函数按照本发明分离成一个用于预调整的具有已知正特性的第2级多项式和一个具有更高偶数幂的剩余多项式，它在轧制中心提供轮廓0(在轧制中心中的轮廓高度与在边缘上的轮廓高度是一致的)并且在轧制中心的两侧显示出两个最大值，它们适合于影响四分之一波。由这些多项式计算出来的轧辊轮廓传递到至少两个相互独立移动的轧辊副上，由此使轧制缝隙理论轮廓的调整按照本发明通过至少两个具有不同轧辊轮廓的轧辊副通过相互独立轴向移动实现。由此通过这个按照本发明的将一个已知轧辊副的轧辊轮廓分离成至少两个相互独立移动的轧辊副给出灵敏的影响和轧辊副修正，用于产生绝对平整的具有给定厚度轮廓的薄板或钢带。
下面借助于
图1描述用于实现这个目的的数学基础，在其中示出用于建立一个单个的轧辊副的轧辊轮廓的轧辊函数的概念(在图1中下标“o”用于轧辊副的上轧辊而下标“u”用于轧辊副的下轧辊)所述轧制缝隙遵循函数 其中各个变量的意义由图1中给出。
借助于泰勒定律并通过一些基本的变换能够将等式展开成 所述轧制缝隙函数也显示出由轧辊轴向距离与偶数幂两倍总和构成的差，即一个与机架中心对称的函数。这个结果显然无需确定一个确定半径函数地实现并因此对于每个可差分的函数都是有效的。所选择的半径函数通过其导数仅仅确定幂项的系数。
与一个对称的连续轧辊副类似地可以设想，一个不可移动的对称形成轮廓的具有理想半径Ri(s，z)的轧辊副位于机架里面。这些假设的轧辊廓与轧制中心对称地通过实际轧辊的反向轧辊移动而改变。
满足等式h＝aa-2Ri (G3)按照等式(G2)和(G3)理想的轧辊半径Ri遵循函数 两个可移动的实际轧辊的每个轧辊的轧辊轮廓函数通过下式给出R＝f(x)＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6+a7x7+…(G5)在按照等式(G4)完成所需的微分并将结果用于等式(G4)以后以下式供理想的轧辊半径等式使用 n＝0，1，2，3，…pk＝0，2，4，…n.(G6)在图2中在一个系数矩阵中明确示出等式(G6)的直到第六次幂的系数和对于以下具有原先还未知的系数ck的多项式Ri＝c0+c2z2+c4z4+c6z6+c8z8+… (G7)的概述，所述系数按照(G6)的规定由等式(G5)的系数构成。
等式(G7)描述轧辊轮廓，通过它使理想的轧辊能够在一个确定的移动位置中构成。但是为此必需将多项式分离成单个多项式，从其中通过一个对于运行实践明了的数值可以计算每个多项式。
第n级多项式分离成单个多项式通过第i级项的微分形成具有下一更低幂的项并且在下面表示第6级多项式。
在等式(G7)中负的添加项通过分别低2级的幂级和系数qk加入，它们同时也正地添加到下一更低的幂上。
Ri＝c0+q0z0-q0z0+c2z2+q2z2-q2z2+c4z4+q4z4-q4z4+c6z6(G8)所产生的等值多项式设置成新的项Ri＝Ri0+Ri2+Ri4+Ri6(G9)
这个等式的项代表在整个轮廓上各个幂级的轮廓分量。按照等式(G8)满足Ri0＝c0+q0z0用于额定半径(G10)Ri2＝-q0z0+c2z2+q2z2用于第2级分量 (G11)Ri4＝-q2z2+c4z4+q4z4用于第4级分量 (G12)Ri6＝-q4z4+c6z6+q6z6用于第6级分量 (G13)其它的计算过程例如在项Ri6上表示通过简单变换得到 在(G10)至(G13)中的数值qk这样选择，它使Rik对于z＝zR＝b0/2变为0，其中b0是轧辊副的基准宽度。
由此遵循 数值q6对于最高的在这里所考虑的第6级等于0，因为它附属于不存在的第8级。因此在数字上也需要通过最高级开始解算。
在等式(G14)中使用等式(G15)得到 这已经是在整个轮廓上的第6级轮廓分量的函数曲线的等式。对于z＝0和z＝zR得到例如所需的轮廓分量0。这个函数的极值是轮廓高度，它作为给定值是所力求的。
通过下式由置于0的第一阶导数得到极值∂Ri6∂z=q4(6z5zR2-4z3)]]>由此在置0后遵循z6max=±46zR...(G17)]]>
两个与机架中心对称的对于第6级轮廓分量的函数极值的每个极值的位置。
通过下式将(G17)代入(G16)中导致极值本身Ri6max=q4(46-1)(46zR2)2=-q413(23zR2)2...(G18)]]>对于Rikmax的数值与理想轧辊的轮廓分量是一致的。因为轧辊轮廓、所谓的冠或轮廓高度在轧辊直径上计算，满足Crn＝2Rinmax.(G19)在冠值与q值之间的直接关系通过下式表示Cr6=-213(23zR2)2q4...(G20)]]>对于等式(G9)的其余项Ri4和Ri2的运算获得在经过计算后的等式组第2级Cr2＝-2q0(G21)第4级Cr4=-212(12zR2)q2]]>第6级Cr6=-213(23zR2)2q4]]>等式(G9)的项Ri0作为轧辊的名义半径可以自由选择。
如同易于得到的那样，多项式可以通过任意地在更高级方向上的顺序继续推导继续展开。例如满足第8级Cr8=-214(34zR2)3q6]]>和第10级Cr10=-215(45zR2)4q8.]]>为了对于轧辊磨削的多项式函数确定等式(G5)的系数选择两个移动位置s1和s2，它分别通过选择从Cr2直到Crn的冠值确定所期望的轮廓。在这两个轮廓之间，例如在最大和最小的移动位置轮廓通过轧辊移动连续地变化。因为各个幂级可以相互独立地设计，省去一个强制的轧辊轮廓从上轧辊到下轧辊的轧辊轮廓互补补充的要求。但是这个补充易于由此顺便实现，方法是对于两个可以自由选择的移动位置的一个移动位置、如果需要也可以在实际的移动路程以外对于所有的幂级一致地确定轮廓高度0。
在选择冠值以后由等式组(G21)得到qk的数值。对于ck的数值通过等式(G15)确定，其中这个等式与等式组(G21)类似还用于描述其它项。在在等式(G10)至(G13)中使用以后提供各个幂级的全部函数曲线供使用。按照等式(G9)所述整个轮廓以各个位于上下的层的形式显示出来并且也可以通过同一等式(G7)进行计算。
通过使等式(G7)的系数与等式(G6)的系数相关联进行用于可移动的轧辊轮廓的多项式系数的计算。
等式(G7)如上所述用于两个移动位置s1和s2。两个等式(G7)与等式(G6)的同时使用提供对应于所选择的幂级所必需的用于轧辊磨削的多项式系数ai的确定等式。各个确定等式可以由图2的系数表直接读出。
系数a1保持不确定性，因为它对于轧辊的轮廓形状没有影响。它确定轧辊的锥度并因此需要另一计算判据，它在下面要在一个形成轮廓的轧辊与一个圆柱形成形的中间辊或支承辊的接触上描述。
在轧辊运行中在接触部位形成轮廓的轧辊的凸起轮廓部位通过弹性变形嵌入到圆柱形轧辊里面并且可能导致两个轧辊相互间的一个不平行的位置。为了避免限制轧辊必需这样计算工作辊轮廓的坡度a1，使得两个轧辊的中心线相互平行。在这种情况下在接触区构成一个轧制线，它同样平行于两个轧辊的中心线。这个轧制线的半径相对于工作辊是Rw。在工作辊的一个长度单元dz上可以定义一个力单元dFdF＝C(R-Rw)dz.(G22)以C作为与长度相关的展平弹性常数(量纲N/mm2)。
所述力单元dF在距离z上产生一个转矩单元dMK，它起到使轧辊倾翻的作用。为了保持所需的中心线平行度，需要在接触长度上对于转矩单元积分
MK=∫z=-zRz=zRdMK=∫z=-zRz=zRdF·z=∫z=-zRz=zRC(R-Rw)zdz=0....(G23)]]>与长度相关的弹性常数在接触长度上允许作为常数使用。由此得到以下公式作为斜度a1的条件等式∫z=-zRz=zR(R-Rw)zdz=0...(G24)]]>公式(G5)的使用在在基准宽度上积分并且一些基本变换后提供对于a1的条件等式a1=-3(15a3zR2+17a5zR4+19z7zR6+111a9zR8+···)....(G25)]]>它直接表明，等式(G25)对于形成轮廓的轧辊也是有利的，当这个接触轧辊的系数a1同样通过等式(G25)计算时，它与另一轧辊副的形成轮廓的轧辊接触。
在通过等式(G14)至(G20)例如对于所有所考虑的幂级完成第6级计算以后显示，对于高于2的幂级在理想的轧辊副上并由此在轧制缝隙中总是建立两个与机架中心对称的极值，但是其距离随着幂级的增加而增加。幂级2在轧辊组的中心只具有一个极值。由此按照本发明提供这样的解决方案，对一个轧辊副附设对于幂级2的多项式并且对一个第二轧辊副附设一个剩余多项式，它覆盖所有更高的幂级。
根据机架结构不同地选择至少两个轧辊副。对于一个六辊式轧制机架例如对于可移动的中间辊配有一个轮廓，它在轧制缝隙中产生第2级多项式。可移动的工作辊适用于剩余多项式并且用于影响四分之一波或者其它特殊的轮廓影响。根据一个轧辊副在机架组合中的位置以公知的方式也使要被相应轧辊副调整的轮廓的轮廓高度加大，用于尤其是对于更远离轧制缝隙的轧辊副时改善在轧制缝隙上的渗透。
已经证实特别有利的事实是，对于大多轧制物宽度也可以通过工作辊的移动灵敏地实现对于四分之一波的影响。如果不存在四分之一波，则工作辊保留在零位并且如同不连续的轧辊一样响应。
在剩余多项式中的两个最大值位于一个与轧制中心对称的位置，它通过多项式的级可以改变。由此根据机架结构得到这种方案，通过另一可移动的轧辊副实现对于八分之一波或边缘波进一步调整的可能性。当然也能够使这些变量以最简单的方式通过更换轧辊加入。
在个别情况下已经证实适宜的是，对于轧辊副为了产生第2级多项式附加地叠加一个或多个级。已经证实，当机架以几乎恒定的轧制物宽度运行时，这一点是有意义的。
通过组合所有供使用的幂级2至n的轮廓形状还能够通过适当地计算每个幂的轮廓高度实现非常特殊的轮廓形状并且配属于一个轧辊副。例如能够实现一个轮廓形状，其中轧制缝隙基本保持平行并且仅仅在轧制物边缘区域变化。
附加地使用工作辊或中间辊的弯曲系统以及轧辊冷却系统对于动态修正和对于去除剩余误差不受影响。
下面借助于在附图中简示的本发明实施例详细描述本发明的其它细节、特性和特征，这些实施例表明按照本发明的措施的有效性。附图中图1表明用于建立轧制缝隙和轧辊函数的概念，图2为函数Ri(s，z)的系数表，图3以示意横截面示出四辊式轧制机架，图3a和3b示出图3的各个轧辊副的可能的移动范围，图4以示意横截面示出六辊式轧制机架，图4a和4b示出图4的各个轧辊副的可能的移动范围，图5以示意横截面图示出10辊轧制机架，图5a至5d示出图5的各个轧辊副的可能的移动范围，图6和7示出轧制缝隙理论轮廓，由对于两个所选择的移动位置+100/-100mm的第2级和第4级的轮廓总和构成，图8和9示出对于图6和7的轧制缝隙理论轮廓所得到的轧辊轮廓，图10和11示出对于两个所选择的移动位置+100/-100mm的一个第2级轮廓的轧制缝隙理论轮廓，图12和13示出对于图10和11的轧制缝隙理论轮廓所得到的轧辊轮廓，图14和15示出对于两个所选择的移动位置+100/-100mm的一个第4级轮廓的轧制缝隙理论轮廓，
图16和17示出对于图14和15的轧制缝隙理论轮廓所得到的轧辊轮廓，图18和19示出轧制缝隙理论轮廓，由对于两个所选择的移动位置+100/-100mm的从第2级至第16级的轮廓总和构成，图20和21示出对于图18和19的轧制缝隙理论轮廓所得到的轧辊轮廓。
附图1和2已经在前面详细地描述过。
在图3至5中示出各个可移动的轧辊副(P1，P2，P3)的可能的移动范围，这些轧辊副在示例性选择的轧制机架(1，1’，1”)上具有不同的弯曲轮廓。在图3中在一个侧视图中示出一个四辊式轧制机架1。它由一个可移动的轧辊副P1、即工作辊2和另一可移动的轧辊副P2、即支承辊4组成。在工作辊2之间在轧制缝隙6中轧制轧制物5。
在图3a和3b中旋转90°示出图3的四辊式轧制机架1，在图3a和3b中示出轧辊副P1和P2的可能的移动范围。从机架中心8开始对于轧辊副P1以数值sp1而对于轧辊副P2以数值sp2向右或向左分别实现轧制中心7的移动路程。当一个轧辊棱边在一个对应于基准宽度的轧制物宽度的轧制物棱边的附近范围中移动时，通过基准宽度b0限制移动。在图3a中例如轧辊副P1的上轧辊以sp1向右移动并且从属的下轧辊以sp1向左移动，而轧辊副P2的上轧辊以sp2向左移动并且从属的下轧辊以sp2向右移动。在图3b中这些移动路程与图3a成镜像地实现。通过一起观察这两个可能的极限位置表明，两个轧辊副P1，P2的移动能够以何种方式实现并且直到怎样的极限。每个轧辊副的移动方向在此与另一轧辊副的移动方向无关。
在图4中以一个侧视图示出一个六辊式轧制机架1’。它由一个可移动的轧辊副P1、即工作辊2和一个可移动的轧辊副P2、即中间辊3以及另一不可移动的轧辊副、即支承辊4组成。在图4a中和4b中以旋转90°示出图4的六辊式轧制机架1’，在图4a和4b中示出轧辊副P1和P2的可能的移动范围。在这里移动以与图3a和3b所示的相同的方式实现，一直到最大可能的移动路程sp1以及sp2，其中在这里中间辊3作为轧辊副P2承担图3a和3b的四辊式轧制机架1的支承辊4的功能。在这里每个轧辊副的移动方向也与另一轧辊副的运动方向无关。
在图5中以侧视图作为一个多辊式轧制机架的示例示出一个10辊轧制机架1”。它由一个可移动的轧辊副P1、即工作辊2，一个可移动的轧辊副P2、即中间辊3’、另一可移动的轧辊副P3、即中间辊3”以及两个支承辊副4’和4”组成。
在图5a和5b中以旋转90°示出图5的10辊轧制机架1”，在图5a和5b中以一个截切轧辊4’-3’-2-2-3’-4’的截面图示出轧辊副P1、工作辊2和轧辊副P2、即在图5中左边示出的中间辊3’的可能的移动范围。在这里最大移动路程也是sp1以及sp2。
图5c和5d以截切轧辊4”-3”-2-2-3”-4”的截面图再一次示出轧辊副P1，但是这一次是与轧辊副P3一起，即与在图5右边设置的中间辊3”一起具有最大移动路程sp3。
所有三个轧辊副的移动路程在最大值sp1，sp2和sp3内部在方向和大小上是相互无关的。
两个支承辊副4’和4”在这个10辊轧制机架1”的实施例中也不可移动地构成。由此尤其是在10辊轧制机架1”上表明，以哪些不同的组合对于一个相应大小存在的可移动的具有不同弯曲的轧辊轮廓的轧辊副数量可以实现成对的轧辊移动并由此实现一个灵敏的对轧制缝隙6的影响。
在附图或曲线图6至21中例如对于具有基准宽度2000mm(横坐标分别为mm)的不同轧制机架1，1’，1”(见图3，4，5)示出所期望的调整范围并分别对于两个可选择的移动位置、即对于移动位置+100mm和对于移动位置-100mm示出轧制缝隙6的形状。对于两个所选择的移动位置+100mm/-100mm的相应轧制缝隙理论轮廓的定义通过选择轮廓部分实现，它们通过多项式级和在所观察的移动位置上要实现的轮廓高度确定。在图6至17中已经选择了下面的轮廓高度(纵坐标分别为μm)对于移动位置+100mm第2级具有600μm轮廓高度第4级具有50μm轮廓高度对于移动位置-100mm第2级具有200μm轮廓高度第4级具有-50μm轮廓高度每个多项式函数的轮廓高度通过在+100mm与-100mm之间的移动位置持续不断地变化。由此也持续不断地改变轧制缝隙轮廓6，它是所选择多项式的函数曲线的总和。
如所述那样，这些在上面确定的轮廓高度借助于初等数学对于轧辊副P1，P2，P3的基准宽度导致可明确计算的上轧辊和下轧辊的轧辊轮廓，通过它们可以实现持续不断地改变轧制缝隙6。该轧制缝隙轮廓6与轧制缝隙的高度的函数曲线一致并且分别与所选择的轮廓进行比较。根据移动位置在附图中分别可以看出由在整个轧辊长度上延伸的轮廓所组成的轧辊轮廓的一部分。
在图6和7中以一个按照本发明的视图形式使对于现有技术的一个轧辊副的两个所选择的移动位置的轧制缝隙理论轮廓分离成一个第2级多项式和一个第4级剩余多项式的分量。
对于一个+100mm的移动位置对于给定的轮廓高度得到在图6中所示的用于轧制缝隙理论轮廓10以及用于包含在其中的第2级多项式分量20和第4级剩余多项式分量22的曲线。在图7中相应地对于-100mm的移动位置用于明显更低的轮廓高度描述了相应的用于轧制辊隙理论轮廓11和其第2级多项式分量21和其第4级剩余多项式分量23。
在现有技术的变型方案中、即一个按照本发明的轧辊轮廓在至少两个轧辊副P1和P2上的分布必需使一个轧辊副例如P1的轧辊这样形成轮廓，使得它们在两个所选择的移动位置产生对称的第2级轧制缝隙理论轮廓20和21。另一轧辊副P2的轧辊必需这样形成轮廓，使得它们在其两个所选择的移动位置产生第4级轧制缝隙理论轮廓22和23。如果两个轧辊副P1和P2处于产生轧制缝隙理论轮廓20和22的位置，则在轧制缝隙6中得到所产生的轮廓10。在相反的移动位置得到所产生的轮廓11。为了确定一个轧辊副的轧辊轮廓，总是需要两个用于两个不同移动位置的轧制缝隙理论轮廓。所述移动位置允许对于所选择的轧辊副总是不同的。
在图8和9中示出上轧辊30和下轧辊30’的轧辊轮廓，它们通过计算由轧制缝隙理论轮廓10，11给出，也就是在图8中用于+100mm的移动位置而在图9中用于-100mm的移动位置。从轧辊轮廓30和30’分别只能看到在相应移动位置中在基准宽度中的截段。所示轧制缝隙理论轮廓10，11承担比较任务。
在图10至17中示出，如何将在图6至9中所选择的具有第2级和第4级多项式的轧制缝隙轮廓按照本发明传递到两个相互独立移动的轧辊副上。
在图10和11中示出所选择的由图6和7已知的第2级多项式组成的轧制缝隙理论轮廓20和21。移动位置的确定的轮廓高度导致在图12和13中所示的上轧辊和下轧辊对于这个轧辊副P1，P2，P3的基准宽度的轧辊轮廓31，31’，通过它们能够在轧制缝隙理论轮廓20和21的轮廓高度之间实现形成抛物线的轧制缝隙的持续不断的变化。
以相同的方式在图14和15中示出所选择的由图6和7已知的第4级多项式组成的轧制缝隙理论轮廓22和23。它们导致在图16和17中所示的上轧辊32和下轧辊32’的轧辊轮廓并且同样可以在移动范围内持续地变化。
因此通过一个具有第4级多项式轮廓的轧辊副P1，P2，P3可以灵敏地从+50μm经过0直到-50μm对于所谓的四分之一波施加影响，而无需使对于第2级的轧辊副调整处于一个不利的变化下。
在图18至21中示出，本方法不受到使用第2级和第4级多项式和四分之一波影响的限制。
在图18中对于一个+100mm的移动位置要求一个几乎平行的轧制缝隙理论轮廓25，它仅仅在轧辊棱边上开口。它通过轮廓高度400，100，60，43，30，20，14和10μm的第2，4，6，8，10，12，14和16级多项式的函数曲线24叠加而构成。
所述轧制缝隙轮廓通过轧制缝隙理论轮廓25的移动持续地变化到0。因此在图19中对于相反方向的-100mm的移动位置要求轧制缝隙理论轮廓26的轮廓高度＝0。
在图20和21中示出相应的用于上轧辊的轧辊轮廓33和用于下轧辊的轧辊轮廓33’。可以看到所力求的轧制缝隙开口通过轧制缝隙理论轮廓25(图20)在轧制物棱边上的下降，该轧制缝隙理论轮廓通过在-100mm方向上的移动减小到0。对于-100mm在轧制物棱边上存在一个平行的具有略微s形弯曲的轧制缝隙。这样构成的轧辊副能够实现在轧制物棱边上厚度减小的灵敏修正。按照本发明可以使一个这样的轧辊副有利地与一个轧辊副相结合用于对应于图10至13的抛物线轮廓。对于相应的机架结构也可以设想附加加入一个具有按照图14至17的轧辊的修正方法。
本发明不局限于所示的实施例。例如每个可移动的轧辊副P1，P2，P3在轧制缝隙6中实现的轮廓形状可以分别通过两个可自由选择的对称的任意高级的轮廓描述，对它们附设两个同样可自由选择的移动位置。按照本发明的一种有利的结构方案在选择一个由高于一幂级的轮廓形状时各幂级的轮廓高度对于两个可自由选择的移动位置是不同的。其结果是，为了实现轮廓高度0的移动位置对于不同的幂级是不同的，因此有意识地避免轧辊轮廓的互补补充。
为此也可以选择对于两个可选择的移动位置之一使所有幂的轮廓高度置于0，用于在这个移动位置强迫执行轧辊轮廓的一种互补补充。在此对应于本发明可以使所选择的移动位置对于轮廓0也位于实际的移动范围以外。
此外按照本发明能够在选择由高于2幂级组成的轮廓形状时通过大于2的幂级使各个幂级的轮廓高度对于两个可自由选择的移动位置这样进行选择，使得通过轧辊移动使两个最大轮廓从最小连续变化到最大。
本发明也不局限于使用多项式。例如能够轻而易举地使各个轧辊副P1，P2，P3配有轮廓，它们遵循一个超越函数或者一个指数函数。为此数学地在幂级数中解算超越函数或指数函数各个轧辊副的运行应用以及实际的移动以公知的方式由此实现，使轧辊副P1，P2，P3的移动系统作为调整系统在一个封闭的平整度调节回路中使用。通过测量在轧制物的带宽上的拉应力分布确定轧制物的实际平整度并且与一个理论值进行比较。关于带宽的偏差按照幂级进行分析并且对各轧辊副P1，P2，P3按照可以由轧辊副影响的幂级作为调整值赋值。对于在图6和7中所示的示例对于轧辊副为了产生轧制缝隙理论轮廓20，21赋予用于克服中心波的调整值而对于轧辊副为了产生轧制缝隙理论轮廓22，23赋予用于克服四分之一波的调整值。
对于更厚的在轮廓形状中的误差还没有作为平整度误差感觉到的轧制物厚度，在调节回路中在平整度测量位置上通过测量拉应力分布产生一个在轧制物宽度上的厚度分布测量形式的平整度测量。
附图标记列表1 四辊式轧制机架1’ 六辊式轧制机架1” 十辊机架2 工作辊3，3’，3” 中间辊4，4’，4” 支承辊5 轧制物6 轧制缝隙，轧制物横截面，普通的轧制缝隙轮廓7 轧制中心8 机架中心，轧制中心b0 基准宽度P1，P2，P3 轧辊副，可移动的10 对于移动位置+100mm引起的第2级和第4级轧制缝隙理论轮廓11 对于移动位置-100mm引起的第2级和第4级轧制缝隙理论轮廓20 对于移动位置+100mm的第2级轧制缝隙理论轮廓21 对于移动位置-100mm的第2级轧制缝隙理论轮廓22 对于移动位置+100mm的第4级轧制缝隙理论轮廓23 对于移动位置-100mm的第4级轧制缝隙理论轮廓24 对于移动位置+100mm的第2至16级轧制缝隙理论轮廓25 24的轮廓的轧制缝隙理论轮廓总和26 对于移动位置-100mm的轧制缝隙理论轮廓＝030 按照10和11的对于轧制缝隙理论轮廓的上轧辊的轧辊轮廓30’ 按照10和11的对于轧制缝隙理论轮廓的下轧辊的轧辊轮廓31 按照20和21的对于轧制缝隙理论轮廓的上轧辊的轧辊轮廓31’ 按照20和21的对于轧制缝隙理论轮廓的下轧辊的轧辊轮廓32 按照22和23的对于轧制缝隙理论轮廓的上轧辊的轧辊轮廓32’按照22和23的对于轧制缝隙理论轮廓的下轧辊的轧辊轮廓33 按照25和26的对于轧制缝隙理论轮廓的上轧辊的轧辊轮廓33’ 按照25和26的对于轧制缝隙理论轮廓的下轧辊的轧辊轮廓
权利要求
1.用于在一个具有工作辊(2)的轧制机架(1，1’，1”)中轧制薄板或钢带的方法，工作辊支承在支承辊(4)上或者支承在具有支承辊(4，4’，4”)的中间辊(3，3’，3”)上，其中轧制缝隙轮廓(6)的调整通过轴向移动配有弯曲轮廓(30-33’)的轧辊副(P1，P2，P3)实现，其特征在于，所述轧制缝隙轮廓(6)的调整通过至少两个相互独立地轴向可移动的具有不同弯曲轮廓(30，30’；31，31’；32，32’；33，33’)的轧辊副(P1，P2，P3)实现，其不同的轮廓通过将描述轧制缝隙轮廓(6)引起的轧制缝隙理论轮廓(10，11)分离成至少两个不同的轧制缝隙理论轮廓(20，21；22，23；25，26)进行计算并传递到轧辊副(P1，P2，P3)上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于两个可相互独立地轴向移动的轧辊副(P1，P2，P3)中的一个附设第2级轧制缝隙理论轮廓(20，21)，它们导致弯曲的第3级轧辊轮廓(31，31’)，通过它们在轧制中心(8)获得一个由于轧辊移动而改变的最大轮廓，而第二轧辊副获得第4级轧制缝隙理论轮廓(22，23)，它们导致弯曲的第5级轧辊轮廓(32，32’)，它们给出一个由于轧辊移动而改变的轧制缝隙轮廓，该轮廓具有两个与轧制中心(8)对称的相同的最大轮廓。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，首先使要确定的用于定义由于轧辊移动而改变的轧制缝隙轮廓(6)所引起的轧制缝隙理论轮廓(10，11)作为第n级多项式以偶数幂展开，然后将它们分离成具有第2级多项式的轧制缝隙理论轮廓(20，21)和具有剩余多项式的轧制缝隙理论轮廓(22，23；25，26)，它们覆盖所有的更高幂级。
4.如权利要求1至3中一项或多项所述的方法，其特征在于，为了调整轧制缝隙轮廓(6)使用多个具有轧制缝隙理论轮廓(20，21；22，23；25，26)的轧辊副(P1，P2，P3)，其中所产生的轧制缝隙轮廓(6)的最大轮廓与轧制中心(8)的相应距离是不同的。
5.如权利要求1至4中一项或多项所述的方法，其特征在于，对于一个轧辊副(P1，P2，P3)所述轧制缝隙理论轮廓(25)对于一个移动位置作为具有2，4，6…n级偶数幂的轮廓(24)总和通过选择附属的轮廓高度构成，使得在宽度的一个宽范围上得到一个几乎直线的轧制缝隙理论轮廓(25)的曲线，它仅仅在边缘部位偏离直线并且所述轧制缝隙理论轮廓(26)对于所有所选择的幂的第二移动位置获得轮廓高度0，由此在轧辊轮廓(33，33’)之间得到一个几乎平行的轧制缝隙(6)，它仅仅在边缘部位偏离平行度。
6.用于轧制薄板或钢带的轧制机架(1，1’，1”)，具有工作辊(2)，它们支承在支承辊(4)或具有支承辊(4，4’，4”)的中间辊(3，3’，3”)上，其中轧制缝隙轮廓(6)的调整通过轴向移动配有弯曲轮廓(30-30”)的轧辊副(P1，P2，P3)实现，为了执行如上述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，至少两个轧辊副(P1，P2，P3)可以相互独立地轴向移动并且具有不同的轧辊轮廓(30，30’；31，31’；32，32’)，其中一个轧辊副(P1，P2，P3)的轧辊轮廓这样构成，使得它们在轧制缝隙(6)中给出一个与轧制中心(8)对称的轮廓(20，21)，该轮廓在轧制中心(8)具有一个由于轧辊移动而改变的最大轮廓，而至少一个第二轧辊副(P1，P2，P3)的轧辊轮廓在轧制缝隙(6)中导致一个与轧制中心(8)对称的轮廓(22，23)，该轮廓的特征是两个相同的由于轧辊移动而改变的与轧制中心(8)对称的最大值。
7.如权利要求6所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，多个轧辊副(P1，P2，P3)设有两个与轧制中心(8)对称的最大值，其中最大值与轧制中心(8)的相应距离是不同的。
8.如权利要求6所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，对于具有中间的最大轮廓(20，21)的轧辊副(P1，P2，P3)叠加附加的更高级的多项式分量。
9.如权利要求6至8中一项或多项所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，每个可移动的轧辊副(P1，P2，P3)的在轧制缝隙(6)中可以实现的轮廓形状(20，21；22，23；25，26)分别通过两个可以自由选择的对称的任意高级的轮廓描述，它们附属于同样可以自由选择的移动位置。
10.如权利要求9所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，在选择多于一个幂级的轮廓形状(20，21；22，23；25，26)时各个幂级的轮廓高度对于两个可以自由选择的移动位置是不同的，由此有意识地避免轧辊轮廓(30-33’)的互补补充。
11.如权利要求9所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，在选择多于两个幂级的轮廓形状(20，21；22，23；25，26)时各个幂级的调整范围对于两个可以自由选择的移动位置这样选择，使得由于轧辊移动而使两个最大轮廓的距离从最小连续地变化到最大。
12.如权利要求6所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，所述轧辊副(P1，P2，P3)的轧辊轮廓(31，31’)通过中间的最大轮廓(20，21)遵循一个数学的第3级多项式函数，而轧辊副(P1，P2，P3)的轮廓(32，32’)通过两个与轧制中心(8)对称的最大轮廓(22，23)遵循第5级多项式的数学函数，它在轧制中心(8)和基准宽度的边缘上具有轮廓高度0。
13.如权利要求6所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，对于两个可以自由选择的移动位置中的一个移动位置使所有幂的轮廓高度置于0，用于强制使轧辊轮廓在这个移动位置中进行互补补充。
14.如权利要求13所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，所选择的移动位置对于轮廓0也位于实际的移动部位以外。
15.如权利要求6至14中一项或多项所述的轧制机架(1，1’，1”)，其特征在于，对于各个轧辊副(P1，P2，P3)的轧辊轮廓上的直线分量选择可以自由选择的系数，使得轧辊副(P1，P2，P3)两个轧辊的每个轧辊的轴线在轧制负荷下与支承它们的轧辊轴线平行地滚动。
16.如权利要求6至15中一项或多项所述的轧制机架，尤其是六辊式轧制机架(1’)，其特征在于，所述可移动的中间辊(3)配有一个轮廓(31，31’)，它在轧制缝隙(6)中产生具有中间的最大轮廓(20，21)的多项式并且可移动的工作辊(2)配有一个轮廓(32，32’)，它在轧制缝隙(6)中产生具有两个对称于轧制中心(8)的最大值的剩余多项式(22，23)。
全文摘要
在一个具有工作辊的轧制机架中轧制薄板或钢带，工作辊支承在支承辊上或者支承在具有支承辊的中间辊上，其中轧制缝隙的调整通过轴向移动配有弯曲轮廓的轧辊副实现，对于较宽的产品系列宽度由于在边缘部位或四分之一部位中的过度延展经常产生与所需轮廓的偏差，它特别以所谓的四分之一波的形式在产品的平整度上显示出来。为了以一种简单的机构解决这个问题并且改进调整机构和实现用于以给定的厚度轮廓在已轧制的轧制物的整个宽度上产生绝对平整的钢带的策略，按照本发明建议，为了构成轧制缝隙理论轮廓(10，11)对于两个所选择的移动位置使一个轧辊副的轧辊轮廓这样构成，使得它们在轧制缝隙中给出一个在轧制中心与轧制中心对称的轮廓(20，21)，它们具有一个通过轧辊移动而变化的最大轮廓，而至少一个第二轧辊副在轧制缝隙中的轧辊轮廓产生一个在轧制中心以外与轧制中心对称的轮廓(22，23)，它具有两个相同的、通过轧辊移动而变化的最大值。
文档编号B21B37/40GK1898036SQ200480038828
公开日2007年1月17日 申请日期2004年11月22日 优先权日2003年12月23日
发明者G·克内珀, W·罗德 申请人:Sms迪马格股份公司