[发明专利]一种用于冷轧边降控制的工作辊及其辊形设计方法

权利要求书

1.一种用于冷轧边降控制的工作辊，其特征在于，所述工作辊包括斜直线段、二次曲线段和水平直线段，所述二次曲线段的两端分别与斜直线段和水平直线段相切，所述工作辊的辊形曲线方程为：

（1）

其中，式中L_e为单侧端部由斜直线段和二次曲线段共同组成的辊形总长度，mm；

L_s为二次曲线辊形长度，mm；

L_h为工作辊水平直线段辊形长度，mm；

x为以二次曲线辊形与水平直线段辊形相切点为原点的轧辊辊身长度方向坐标，mm；

y(x)为以二次曲线辊形与水平直线段辊形相切点为原点的轧辊半径辊形曲线坐标，μm；

a为二次曲线辊形参数，取值范围为-0.04~-0.01，单位为1。

2.根据权利要求1所述的工作辊，其特征在于，所述工作辊的窜辊最大行程的取值范围为0~400mm。

3.一种如权利要求1所述的工作辊辊形的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据现场生产的带钢最小宽度B_min、带钢最大宽度B_max、工作辊的窜辊最大行程S_max和工作辊辊身总长度L_w，得到单侧端部由斜直线段和二次曲线段共同组成的辊形总长度L_e的取值区间为：

（2）

其中，式中B_min为带钢最小宽度，B_max为带钢最大宽度，S_max为工作辊的窜辊最大行程，L_w为工作辊辊身总长度；

步骤2：根据单侧端部由斜直线段和二次曲线段共同组成的辊形总长度L_e确定二次曲线辊形长度L_s为：

（3）

其中，式中k为系数，取值范围为0.1~0.3；

步骤3：确定二次曲线辊形参数a的值，选取a₀作为其初值，即：

（4）

其中，a₀为常数，取值范围为-0.03~-0.02；

步骤4：根据确定的二次曲线辊形长度L_s和二次曲线辊形参数a的值确定二次曲线方程：

（5）

步骤5：根据确定的二次曲线方程确定斜直线段辊形：斜直线段与二次曲线相切，对二次曲线在处求导得到斜直线段斜率进而确定斜直线段辊形曲线方程为：

（6）

步骤6：根据工作辊除单侧端部由斜直线段和二次曲线段共同组成的辊形外，设计为水平直线辊形，辊形曲线方程为：

（7）

步骤7：将步骤4-6得到的公式（5）、公式（6）和公式（7）描述的3段辊形曲线方程合并成一个分段函数表示即得到权利要求1所述的用于冷轧边降控制的工作辊的辊形曲线；

步骤8：根据步骤7得到的工作辊的辊形曲线得到完整辊形并进行工业试验得到改善的边降量d₀，比较改善的边降量d₀和期望改善的边降量d_t，当d₀值的偏差小于d_t值的10%时，则完成辊形设计，当d₀值的偏差大于d_t值的10%时，按照插值法得到最终的二次曲线辊形参数a为：

（8）

将得到的a值代入到步骤4中，重新计算辊形曲线方程。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1中求出的L_e值，为减少磨辊量，L_e值在区间下限附近取值并圆整。