立辊轧边机立辊及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种立辊轧边机立辊，该立辊的两侧辊边以立辊的中心垂直轴呈对称结构，两侧辊边包括上、中、下三段，上段为斜线，下段为垂直线，中段为向辊内侧凹进的弧线，弧线的上、下两端分别与斜线、垂直线相连接。本发明专利技术还公开了一种立辊轧边机立辊的设计方法。通过改变立辊两侧辊边的形状，能够减少宽度侧压量，降低“狗骨”的峰值高度的要求，而且在水平方向上对坯料上表面的“狗骨”整体向外侧产生位移，使坯料上、下表面的宽减量一致，从而有效控制狭缝，使狭缝符合标准，并且还依然构成侧压角，保持了对坯料的侧压能力，防止坯料翘起。辊边中段的抛物线与上段斜线、下段垂直线的连接处为平滑相连，防止了坯料在轧制过程中产生变形缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热轧机轧辊，更具体地说，涉及一种立辊轧边机立辊及其 设计方法，该立辊及其设计方法能够有助于控制被轧制的带钢坯料狭缝， 使其达标。
技术介绍
在带钢热轧过程中，需要对带钢宽度进行控制，目前，用于带钢宽度 的控制设备包括立辊轧边机，该轧边机特点是设备简单，轧制线短。轧制 时，通过立辊轧边机和四辊可逆粗轧机组合使用，将带钢坯料在立辊轧边 机上进行往返多个道次的轧制，并通过奇数道次的立辊对坯料宽度进行加 工，并利用宽度模型的控制精度，从而达到粗轧的目标宽度。请参阅图l所示，该立辊轧边机立辊10的两侧辊边以立辊的中心垂直轴呈对称结构， 辊边设计成两个段，上段为斜线ll，下段为垂直线12，斜线ll与垂直线 12平滑相连接。斜线11与轧制坯料的边部相接触部分的垂直高度为 150mm，斜线的计算公式为y = ax， (a = 0.05)。垂直线12与轧制坯料 的边部相接触部分的垂直高度为50mm。在此需要说明的是，图l中，虛 线Hl为轧制过程中第一道次的坯料上表面位置，虛线H3为轧制过程中第 三道次的坯料上表面位置，虛线H5为轧制过程中第五道次的坯料上表面 位置，虛线H为轧制过程中各道次的坯料的下表面位置。该辊边设计是为 了使热轧带钢宽度方向的轧制具有必需且适当的侧压能力，以防止受宽度 方向压缩的带钢单恻翘起，而失去宽度方向的轧制作用。在减宽过程中， 由于金属流动非常不均匀，减宽量的一部分转化为坯料的延伸，余下部分' 会引起坯料厚度的增加，因为坯料塑性变形程度的缘故，该厚度增加在坯 料边部变现的较大，所得到的坯料边部增厚的形状通常被称为"狗骨"(见 图2所示，图2中A为"狗骨"峰位置；Hb为"狗骨"峰位置凸起厚度； Ht为"狗骨"峰与轧辊接触处厚度增量；cx表示"狗骨"峰处角度增量；HO为坯料轧前厚度)。但是在轧制带钢坯料时，当宽度方向的侧压变形所 产生的"狗骨"在经过水平辊的轧制后，往往会在坯料上、下表面产生狭缝缺陷，并且，由于与坯料边部相接触的斜线顶端与垂直线之间有7.89mm 的距离，使得坯料上、下表面的减宽量不一致，往往造成上表面的狭缝距 离超过标准要求4 5mm，造成产品不合格，严重影响了经济效益。
技术实现思路
针对传统的立辊轧边机的立辊在对带钢边部轧制时，存在容易产生狭 缝缺陷以及带钢坯料的上表面狭缝距离超标的缺点，本专利技术的目的是提供 一种，减少宽度侧压量从而降低"狗骨"的 峰值高度，并使带钢坯料上、下表面的宽减量一致，使产生的狭缝达标。为实现上述目的，本专利技术釆用如下技术方案该立辊轧边机立辊的两侧辊边以立辊的中心垂直轴呈对称结构，所述 的两侧辊边包括上、中、下三段，上段为斜线，下段为垂直线，中段为向 辊内侧凹进的弧线，弧线的上、下两端分别与斜线、垂直线相连接。所述的辊边中段弧线为公式y^axz的抛物线。所述的a的取值为2.01， y的取值范围为0~180mm， x的取值范围 为0 ~ 9.74 mm。所述的辊边中段取其抛物线曲率半径变化平缓的一段。 所述的辊边中段的抛物线与上段斜线、下段垂直线的连接处为平滑相连。该立辊轧边机立辊的设计方法包括将该立辊的两侧辊边设计为以立辊的中心垂直轴呈对称结构，并将两 恻辊边设计为上、中、下三段，上段为斜线，下段为垂直线，中段为向辊 内侧凹进的弧线，将弧线的上、下两端分别与斜线、垂直线相连接。将所述的辊边中段弧线设计为公式y二axz的抛物线。所述的a的取值为2.01, y的取值范围为0~ 180mm， x的取值范围 为0 ~ 9.74 mm。选取所述抛物线曲率半径变化平缓的一段为辊边中段。将辊边中段的抛物线与上段斜线、下段垂直线的连接处设计为平滑相连。在上述技术方案中，本专利技术的立辊轧边机立辊的两侧辊边以立辊的中 心垂直轴呈对称结构，两恻辊边包括上、中、下三段，上段为斜线，下段 为垂直线，中段为向辊内恻凹进的弧线，弧线的上、下两端分别与斜线、 垂直线相连接。本专利技术的立辊轧边机立辊的设计方法为将该立辊的两侧辊 边设计为以立辊的中心垂直轴呈对称结构，并将两侧辊边设计为上、中、 下三段，上段为斜线，下段为垂直线，中段为向辊内恻凹进的弧线，将弧 线的上、下两端分别与斜线、垂直线相连接。通过改变立辊两侧辊边的形 状，不但能够减少宽度侧压量，降低"狗骨"的峰值高度的要求，而且在 水平方向上对坯料上表面的"狗骨"整体向外侧产生位移，使坯料上、下 表面的宽减量一致，从而有效控制狭缝，使狭缝符合标准，并且还依然构 成侧压角，保持了对坯料的侧压能力，防止坯料翘起。另外，将辊边中段 的抛物线与上段斜线、下段垂直线的连接处设计为平滑相连，防止了坯料 在轧制过程中因不均匀而产生变形缺陷。附图说明图l是现有技术的立辊轧边机立辊的结构示意图； 图2是坯料形成"狗骨"的结构示意图； 图3是本专利技术的立辊轧边机立辊的结构示意图； 图4是本专利技术的立辊的辊边中段抛物线与现有技术的立辊对应的辊边 斜线的对比示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。 请参阅图3所示，本专利技术的立辊轧边机立辊20的两侧辊边以立辊的中 心垂直轴呈对称结构，每一辊边均包括上、中、下三段，上段为斜线21， 下段为垂直线22，中段为向辊内侧凹进的弧线23,弧线23的上、下两端 分别与斜线21、垂直线22相连接。其中辊边上段斜线21的公式与现有技 术的斜线11 (见图1)相同，为y=ax，其中a=0.05;辊边中段弧线23 为公式y-axz的抛物线23'(见图4)。图3中，虛线HI为轧制过程中 第一道次的坯料上表面位置，虛线H3为轧制过程中第三道次的坯料上表 面位置，虛线H5为轧制过程中第五道次的坯料上表面位置，虛线H为轧 制过程中各道次的坯料的下表面位置。请结合图4所示，图4为本专利技术的 立辊20 (见图3)的辊边中段抛物线23'与现有技术的立辊10 (见图1) 对应的辊边斜线11的对比示意图。本专利技术的立辊20的左、右两恻的辊边 中段分别为以y-axz的抛物线23'顶点呈对称的右、左两段，图4所示的 左段抛物线23'即为立辊20右恻边辊的弧线23的示意图。由于本立辊 20的两侧辊边对称，因此以其中右侧辊边为例，由于在理论上，该抛物线 23，的顶点与垂直线22顶点之间的垂直距离为180mm,因此y的取值范 围为0 180mm, x的取值范围为0 ~ 9.74 mm ， a的取值为2.01。由于 该抛物线23'顶点附近的曲率半径变化较大，为了满足带钢轧制应采取小 变形的原则，因此该立辊20的辊边中段拋物线23'选取其曲率半径变化 相对平缓的一段。另外，辊边中段的抛物线23，与上段斜线21、下段垂 直线22的连接处为平滑相连。在经过多次的实验、测量和计算，并将本专利技术与现有技术得出的数据 和结果进行对比，如下表l所示表1<table>table see original document page 7</column></row><table>在表1中，由于该立辊20的辊边中段的抛物线23'顶点高度需高于 连铸坯的高度，因此将y分别选取30mm、 100mm、 160mm和180mm， 通过计算得出相对应的x分别为3.86mm、 7.05mm和8.92本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立辊轧边机立辊，该立辊的两侧辊边以立辊的中心垂直轴呈对称结构，其特征在于：　所述的两侧辊边包括上、中、下三段，上段为斜线，下段为垂直线，中段为向辊内侧凹进的弧线，弧线的上、下两端分别与斜线、垂直线相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵以诺，马文博，吴俊，侯宝辉，罗晶，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]