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第1期 张清东等：DSR宽带钢冷轧机的特殊板形控制性能 .75. 60 30 40 上轮廓 上轮廓 20 下轮廓 -10 下轮廓 -20 -30 0 -20 1 -1 0 辊身长度归一化 辊身长度归一化 (a)PAD2,g=6.5 kN.mm-,B-1 750 mm (b)PAD3,q=6.5 kN.mm-,B-1 330 mm 20r 100P 10 上轮廓 上轮廓 -10 下轮廓 20 -20 下轮廓 -30 -20 0 0 辊身长度归一化 辊身长度归一化 (c)PAD2,q=6.5 kN.mm-,B-910 mm (d)PADI,q=6.5 kN.mm-,B=1 750 mm 图8Cg=0mm,Cw=0mm时DSR轧机上下辊缝形状比较 Fig.8 Comparison of the top and bottom roll gap of a DSR mill 4.2减轻板形控制性能垂直不对称的对策 为减轻DSR轧机板形控制性能的垂直不对称 程度，从辊系变形的机理1提出以下解决思路： (1)首先保证上下轮廓凸度符号相同，其次尽 量使承载辊缝上下轮廓相差较小； -1.0 -0.5 0 0.5 1.0 (2)适当增大承载辊缝下轮廓的横向刚度； 辊身长度归一化 (3)增大弯辊对承载辊缝下轮廓的调控功效； 图9下支持辊的VCL辊形曲线 (4)适当减小下辊间接触线长度，提高下辊间 Fig.9 Roll shape curve of a bottom backup roll 接触压力的平均值； 根据以上思路，合理选择下支持辊初始辊形，可 5结论 以减小DSR轧机板形控制性能不对称性 通过对DSR轧机全辊系的ANSYS有限元仿 4.3下支持辊辊形设计 真，全面揭示了DSR技术的板形控制性能，并发现 VCL(变接触长度)支持辊技术，能够根据不同 DSR辊系结构的垂直不对称导致了其上下轮廓的 的带钢宽度，自动地调节辊间接触长度，以消除或减 凸度调节域、横向刚度、调控功效在各调节路径下出 小辊间有害接触区，增大辊缝横向刚度，同时也能提 现明显不对称，这对于DSR轧机的稳定运行和产品 高工作辊弯辊效果门，适合用于下支持辊以减轻垂 板形质量提高构成威胁，因此，应用VCL辊形设计 直不对称程度，根据以上研究设计了如图9所示的 理论，重新为下支持辊设计了初始辊形曲线，消除了 下支持辊辊形曲线， DSR轧机的此种不对称性，并改善了轧机的板形控 仿真计算表明，下支持辊使用VCL辊形曲线能 制性能.将针对此DSR轧机设计的下支持辊VCL 加强工作辊弯辊对辊缝下轮廓形状的调节效果，增 辊形曲线提交厂方，准备投入生产使用 大了凸度调节域和承载辊缝下轮廓横向刚度，使承 载辊缝上下轮廓形状的不对称得到了较大改善，提 参考文献 高了下支持辊辊形的自保持性，对改进板形质量有 [1]Hua J X,Jin Y H.Wu W B.The study of shape control system 积极作用，在此基础上，将设计的下支持辊VCL辊 of 2030 mm continuous cold rolling mill//Forum of Plate Manu- 形曲线提交工厂，准备投入生产试用. facturing Facility.Shanghai.1999 (华建新，金以慧，吴文彬.2030冷连轧机板形控制系统研究图8 CB＝0mmCW＝0mm 时 DSR 轧机上下辊缝形状比较 Fig．8 Comparison of the top and bottom roll gap of a DSR mill 4∙2 减轻板形控制性能垂直不对称的对策 为减轻 DSR 轧机板形控制性能的垂直不对称 程度从辊系变形的机理［10］提出以下解决思路： （1） 首先保证上下轮廓凸度符号相同其次尽 量使承载辊缝上下轮廓相差较小； （2） 适当增大承载辊缝下轮廓的横向刚度； （3） 增大弯辊对承载辊缝下轮廓的调控功效； （4） 适当减小下辊间接触线长度提高下辊间 接触压力的平均值； 根据以上思路合理选择下支持辊初始辊形可 以减小 DSR 轧机板形控制性能不对称性． 4∙3 下支持辊辊形设计 VCL（变接触长度）支持辊技术能够根据不同 的带钢宽度自动地调节辊间接触长度以消除或减 小辊间有害接触区增大辊缝横向刚度同时也能提 高工作辊弯辊效果［7］适合用于下支持辊以减轻垂 直不对称程度．根据以上研究设计了如图9所示的 下支持辊辊形曲线． 仿真计算表明下支持辊使用 VCL 辊形曲线能 加强工作辊弯辊对辊缝下轮廓形状的调节效果增 大了凸度调节域和承载辊缝下轮廓横向刚度使承 载辊缝上下轮廓形状的不对称得到了较大改善提 高了下支持辊辊形的自保持性对改进板形质量有 积极作用．在此基础上将设计的下支持辊 VCL 辊 形曲线提交工厂准备投入生产试用． 图9 下支持辊的 VCL 辊形曲线 Fig．9 Roll shape curve of a bottom backup roll 5 结论 通过对 DSR 轧机全辊系的 ANSYS 有限元仿 真全面揭示了 DSR 技术的板形控制性能并发现 DSR 辊系结构的垂直不对称导致了其上下轮廓的 凸度调节域、横向刚度、调控功效在各调节路径下出 现明显不对称这对于 DSR 轧机的稳定运行和产品 板形质量提高构成威胁．因此应用 VCL 辊形设计 理论重新为下支持辊设计了初始辊形曲线消除了 DSR 轧机的此种不对称性并改善了轧机的板形控 制性能．将针对此 DSR 轧机设计的下支持辊 VCL 辊形曲线提交厂方准备投入生产使用． 参 考 文 献 ［1］ Hua J XJin Y HWu W B．The study of shape control system of 2030mm continuous cold rolling mill∥Forum of Plate Manuf acturing Facility．Shanghai1999 （华建新金以慧吴文彬．2030冷连轧机板形控制系统研究 第1期 张清东等： DSR 宽带钢冷轧机的特殊板形控制性能 ·75·