一种四辊中厚板轧机的支撑辊的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域本发明属于板带乳机技术领域，主要涉及中厚板乳机的支撑辊。
[0002]【背景技术】支撑辊是乳机中的重要部件，其作用是传递乳制力、提高辊缝横向刚度、支撑工作辊以便在乳制时防止工作辊出现挠曲变形而影响板形质量。支撑辊辊面接触应力分布不均，会大大缩短支撑辊的使用寿命，而支撑辊的辊型又决定着辊间接触应力分布，辊间接触应力的分布不均匀造成局部磨损，乳辊在使用中的磨损不均匀，中部磨损大，边部磨损小，容易造成边部应力集中。在长期的交变应力作用下，支撑辊内部产生微裂纹，就会造成支撑辊边部大面积剥落，导致乳辊破坏失效，严重影响生产节奏以及产品的产量和质量。
[0003]检索发现，申请号为201210245715.4，名称为“一种宽厚板四辊乳机的支撑棍”的中国专利申请，其支撑辊从对称中心向两边依次为平辊段、三次曲线段、斜直线段，其中三次倒角曲线段倒角长度为920?1090mm，斜直线段倒角长度为50mm。其辊型曲线考虑了在乳制过程中因乳辊辊面磨损而对辊身进行重车和重磨造成乳辊直径减小所带来的乳辊刚度的改变这一影响因素，乳辊倒角采用三次曲线，三次曲线的系数和倒角长度根据乳辊使用的不同时期的辊径值而确定。采用该专利申请的支撑辊辊型的四辊乳机辊间接触应力分布趋于均匀，延长了支撑辊的使用寿命，同时带钢的厚度差也得到了很好的控制，保证了板带材的生产质量。该项专利申请的支撑辊只适用于辊身长度为4000?4500mm，辊径Φ 2000?Φ 2200mm的支撑辊，不适合用于辊身长度为3400?3800mm，辊径Φ 1900?Φ 2100mm的宽厚板乳机支撑辊。
[0004]
【发明内容】
本发明提供一种四辊中厚板乳机的支撑辊，所述支撑辊的辊型曲线为轴对称，从对称中心向两边依次为平辊段(1)，四次曲线段(2)，圆弧段(3);
[0005]所述平辊段(1)为平行与所述支撑辊轴线的线段；
[0006]所述四次曲线段(2)为与平辊段(1)和圆弧段(3)相切的曲线，并由多项式方程y=ax4+bx3+cx2确定，坐标原点为四次曲线段(2)与平辊段(1)的切点;a、b、c为辊型优化系数，取值范围由所述支撑辊的直径所处的范围确定，其取值范围如下:
[0007]当所述支撑辊的直径为2100mm?2075mm时，a的取值为1.96E-ll，b的取值为1.61E-08，c 的取值为 4.76E-06 ；
[0008]当所述支撑辊的直径为2075mm?2025mm时，a的取值为1.74E-ll，b的取值为1.56E-08，c 的取值为 4.71E-06；
[0009]当所述支撑辊的直径为2025mm?1975mm时，a的取值为1.57E-ll，b的取值为1.50E-08，c 的取值为 4.71E-06；
[0010]当所述支撑辊的直径为1975mm?1925mm时，a的取值为1.36E-ll，b的取值为1.44E-08，(:的取值为 4.67E-06 ；
[0011]当所述支撑辊的直径为1925mm?1900mm时，a的取值为1.15E-ll，b的取值为1.31 E-08，c 的取值为 4.62E-06 ；
[0012]所述圆弧段(3)为所述四次曲线段(2)相切的圆弧。
[0013]其中，所述支撑辊的总倒角长度的取值范围由所述支撑辊的直径所处的范围确定，其取值范围如下:
[0014]当所述支撑辊的直径为2100mm?2075mm时，总倒角长度的取值为700mm;
[0015]当所述支撑辊的直径为2075mm?2025mm时，总倒角长度的取值为750mm;
[0016]当所述支撑棍的直径为2025mm?1975mm时，总倒角长度的取值为800mm;
[0017]当所述支撑棍的直径为1975mm?1925mm时，总倒角长度的取值为850mm;
[0018]当所述支撑棍的直径为1925mm?1900mm时，总倒角长度的取值为900mm。
[0019]其中，所述支撑辊的总的倒角高度为1.8mm;所述四次曲线段(2)的倒角高度的取值范围由所述支撑辊的直径所处的范围确定，其取值范围如下:
[0020]当所述支撑辊的直径为2100mm?2075mm时，四次曲线段(2)的倒角高度的取值为
0.23mm；
[0021]当所述支撑辊的直径为2075mm?2025mm时，四次曲线段(2)的倒角高度的取值为
0.25mm；
[0022]当所述支撑辊的直径为2025mm?1975mm时，四次曲线段(2)的倒角高度的取值为
0.28mm；
[0023]当所述支撑辊的直径为1975mm?1925mm时，四次曲线段(2)的倒角高度的取值为
0.30mm；
[0024]当所述支撑辊的直径为1925mm?1900mm时，四次曲线段(2)的倒角高度的取值为
0.33mmο
[0025]其中，所述圆弧段(3)的倒角长度为250mm;圆弧半径的取值范围由所述支撑辊的直径所处的范围确定，其取值范围如下:
[0026]当所述支撑辊的直径为2100mm?2075mm时，圆弧半径的取值为20504.85mm;
[0027]当所述支撑辊的直径为2075mm?2025mm时，圆弧半径的取值为21233.82mm;
[0028]当所述支撑辊的直径2025mm?1975mm时，圆弧半径的取值为21702.17mm;
[0029]当所述支撑辊的直径为1975mm?1925mm时，圆弧半径的取值为22031.86mm;
[0030]当所述支撑辊的直径为1925mm?1900mm时，圆弧半径的取值为22482.75mm。
[0031 ] 其中，所述支撑棍的棍身长度为3400mm?3800mm。
[0032]与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果:
[0033](1)本发明的四辊中厚板乳机的支撑辊，充分考虑了宽厚板乳机的设备和工艺特点，其辊型曲线考虑了乳机在乳制过程中因乳辊辊面磨损而对辊身进行重车和重磨造成乳辊直径减小所带来的乳辊刚度的改变这一影响因素，能够实现不同板宽不同厚度的生产需要，降低了辊间接触应力，减小了局部应力集中。
[0034](2)本发明的支撑辊采用三种曲线组合的形式，平辊段能够提高乳制的稳定性；四次曲线段能够使辊间接触应力分布均匀；圆弧段能够减小边部应力集中。
[0035](3)本发明有效延长了支撑辊的使用寿命，钢板的厚度差也得到了很好的控制，保证了板材的生产质量。
【附图说明】
[0036]图1为本发明四辊中厚板乳机支撑辊辊型曲线示意图；
[0037]图2为图1中A部分的局部放大图；
[0038]图3为直线辊型、圆弧辊型和本发明辊型的支撑辊辊间接触应力分布图；
[0039]图4为直线辊型、圆弧辊型和本发明辊型支撑辊乳制钢板所得的钢板横向厚度差分布图；
[0040]图5为本发明辊型的三种辊径对应的辊型曲线图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0042]本发明根据大量的现场数据和理论研究，充分考虑了特宽厚板乳机的设备和工艺特点以及不同厚度不同板宽等多种规格产品的生产需要，以降低辊间接触应力，减小局部应力集中为目标，同时又兼顾到板形问题，提出了一套新的宽厚板乳机支撑辊辊型设计方案。
[0043]本发明的一种宽厚板乳机的支撑辊的结构如图1和图2所示，所述支撑辊的辊型曲线为轴对称，从对称中心向两边依次包括平辊段1、四次曲线段2和圆弧段3;
[0044]所述平辊段1为平行与所述支撑辊轴线的线段；
[0045]所述四次曲线段2为与平辊段1和圆弧段3相切的曲线，并由多项式方程y= ax4+bx3+CX2确定，坐标原点为四次曲线段2与平辊段1的切点；a、b、c为辊型优化系数，取值范围由所述支撑辊的直径所处的范围确定，其取值范围如下:
[0046]当所述支撑辊的直径为2100mm?2075mm时，a的取值为1.96E-ll，b的取值为1.61 E-08，c 的取值为 4.76E-06 ；
[0047]当所述支撑辊的直径为2075mm?2025mm时，a的取值为1.74E-ll，b的取值为1.56E-08，c 的取值为 4.71E-06；
[0048]当所述支撑辊的直径为2025mm?1975mm时，a的取值为1.57E-ll，b的取值为1.50E-08，c 的取值为 4.71E-06；
[0049]当所述支撑辊的直径为1975mm?1925mm时，a的取值为1.36E-ll，b的取值为
1.44E-08，(:的取值为 4.67E-06 ；
[0050]当所述支撑辊的直径为1925mm?1900mm时，a的取值为1.15E-ll，b的取值为
1.31 E-08，c 的取值为 4.62E-06 ；
[0051]所述圆弧段3为所述四次曲线段2相切的圆弧。
[0052]其中，所述支撑辊的总倒角长度L的取值范围由所述支撑辊的直径所处的范围确定，其取值范围如下:
[0053]当所述支撑辊的直径为2100mm?2075mm时，L的取值为700mm;
[0054]当所述支撑辊的直径为2075mm?2025mm时，L的取值为750mm;
[0055]当所述支撑辊的直径为2025mm?1975mm时，L的取值为800mm;
[0056]当所述支撑辊的直径为1975mm?1925mm时，L的取值为850mm;
[0057]当所述支撑棍的直径为1925mm?1900mm时，L的取值为900mm。
[0058]其中，所述支撑辊的总的倒角高度Η为1.8mm;所