本发明属于轧制过程中的工作辊技术领域，尤其是涉及一种用于带钢轧制的对数螺旋线辊型。
背景技术：
近年来，随着人们对于板带产品质量的要求越来越高，轧制的工作辊辊型的优化设计也日益受到国内外科研机构和板带生产厂家的重视。工作辊辊型曲线直接影响其使用寿命、板带质量和轧制稳定性，因此，良好的工作辊辊型曲线对于获得高质量的板带具有重要意义。
目前，在板带轧制过程中的工作辊主要有直线型、抛物线型、正弦曲线型和多项式曲线型。现在较为普遍采用的辊型曲线为抛物线、正弦曲线和多项式曲线。这三种曲线辊型的使用进一步提高了板带产品的板带质量和成品率。但仍存在一定的缺点，其轧制的板带在宽度方向存在“猫耳”缺陷(如图1所示)和延展不均匀现象，且工作辊磨损不均匀，进而影响轧制过程的稳定性和可靠性以及工作辊的使用寿命。
对数螺旋线是自然界尤其是生物界非常常见，因其具有等角特性，即各点的切角始终相等，已应用于多个领域，如：对数螺旋线齿锥齿轮及加工该齿轮用对数螺旋线凸轮，专利公开(公告)号cn1134524；一种对数螺旋线型面楔块的接触式逆止器，专利公开(公告)号cn102730373a；对数螺旋线可调式撒料装置，专利公开(公告)号cn102000669a；一种基于对数螺旋线叶轮和滑动轴承的医用磁驱离心泵，专利公开(公告)号cn204419599u。将对数螺旋线应用于板带的轧制过程却是这一技术领域的空白。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于带钢轧制的对数螺旋线辊型，这种辊型可使工作辊受力均匀和板带在宽度方向上延展均匀，进一步降低板带宽度方向的“猫耳”缺陷，从而提高板带轧制过程中的稳定性和可靠性以及工作辊的使用寿命。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的用于带钢轧制的对数螺旋线辊型，主要由两条具有一定凸度h的对数螺旋线组成，其特征在于该两条对数螺旋线在凸度最大处水平相切且对称，以工作辊辊型两端为起点，凸度最大处为终点，对数螺旋线的极坐标方程为(如图2所示)：
ρ＝ρ0·ekθ(1)
其笛卡尔坐标形式为：
式中，ρ为极径；ρ0为初始极径；k为渐开线系数；θ为极角。
所述的对数螺旋线的初始极径ρ0、渐开线系数k和极角θ均由具体的轧制规格确定。
本发明的优点：
(1)本发明的用于带钢轧制的对数螺旋线辊型，由于工作辊辊型曲线采用了具有等角特性的对数螺旋线，在板带轧制过程中，可有效降低板带在宽度方向的“猫耳”缺陷和延展不均匀现象，从而提高板带质量；
(2)本发明的用于带钢轧制的对数螺旋线辊型，使用对数螺旋线辊型，在保证良好板带质量的前提下，可使工作辊的受力状态和磨损均匀化，从而提高板带轧制过程中的稳定性和可靠性以及工作辊的使用寿命。
附图说明
图1为板带轧制过程中宽度方向的“猫耳”缺陷示意图。
图2为本发明的笛卡尔坐标系下的对数螺旋线示意图。
图3为本发明的工作辊对数螺旋线辊型示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。
如图2和3所示，本发明的用于带钢轧制的对数螺旋线辊型，主要由两条具有一定凸度h的对数螺旋线组成，其特征在于该两条对数螺旋线在凸度最大处水平相切且对称，以工作辊辊型两端为起点，凸度最大处为终点，对数螺旋线的极坐标方程为(如图2所示)：
ρ＝ρ0·ekθ(1)
其笛卡尔坐标形式为：
式中，ρ为极径；ρ0为初始极径；k为渐开线系数；θ为极角。
所述的对数螺旋线的初始极径ρ0、渐开线系数k和极角θ均由具体的轧制规格确定。
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。
如图2所示，该辊型由长度相等的左对数螺旋线1和右对数螺旋线2组成，其中左对数螺旋线1和右对数螺旋线2的凸度均为h，轴向长度均为l且左对数螺旋线1和右对数螺旋线2在其连接处b水平相切且对称，以保证整个辊型曲线的圆滑过渡，通过凸度h和轴向长度l即可确定相应对数螺旋线的相关基本参数，包括初始极径ρ0、渐开线系数k、开始极角θ1和结束极角θ2，将该参数代入对数螺旋线的极坐标方程，即可得出所需对数螺旋线的开始极径ρ1和结束极径ρ2；如图3所示，上下两个对数螺旋线型工作辊3和5按给定的下压量对板带4进行轧制，由于对数螺旋线的等角特性，可使板带在轧制过程中的宽度方向的材料延展更加均匀和使工作辊受力均匀，进一步降低板带宽度方向的“猫耳”缺陷，从而提高板带轧制过程中的稳定性和可靠性以及工作辊的使用寿命。
本发明在板带轧制过程中，可有效降低板带在宽度方向的“猫耳”缺陷和延展不均匀现象，从而提高板带质量，在保证良好板带质量的前提下，可使工作辊的受力状态和磨损均匀化，从而提高板带轧制过程中的稳定性和可靠性以及工作辊的使用寿命。