。4 北京科技大学学报 1997年 3采用“变接触长度(VCL)支持辊”改善轧机的板形控制性能 现代高生产率的带钢冷轧机大多采用5机架连轧的型式.按照传统方式，将板形平坦 度的自动控制系统置于轧件厚度最薄的第5机架（成品出口机架处），以对平坦度进行最 后的直接控制.但必须看到，第1机架（坯料人口机架，此处轧件最厚）也是控制板形的 关键部位.在第1机架处强化板形控制能力，是当前国内外生产实践的共识.其主要目的是： (1)保证第1机架出口轧件具有良好的平坦度，以保持良好稳定的机架间穿行导 向性，使轧件顺行，防止跑偏断带事故的发生，(2)实现对带钢横截面的凸度控制，保 持对来料板形波动变化的消化能力和对轧制品种规格变动及难轧品种的适应能力，为以下 各机架轧出优良的板形创造条件， 为强化第1机架的板形控制能力，有的 在第1机架采用HCMW机型，以在坯料入 口处设置高刚度辊缝，有的在第1机架出口 处安置板形仪，实现平坦度控制，防止轧件 跑偏.作者的课题组将“刚性辊缝”与“柔性 辊缝”的特点结合起来，提出“变接触长度 (VCL)支持辊”问.其基本思想是通过特殊设 计的支持辊辊廓曲线（图2），基于系统弹性 变形的特性，使在受力状态下支持辊与工作 000000000000900000000% 与辊身中点距离 辊之间的接触线长度能与轧制宽度自动适 应，以消除或减少辊间有害接触区，增大了 图3VCL支持辊的辊形曲线 辊缝刚度；同时在此曲线辊廓下，弯辊力可 以发挥更大的弯曲调节作用，又增大了辊缝的调节柔性，由图1中VCL支持辊与常规辊型 特性曲线的对比，可以看出这种双重效果.同时新辊形还能保持支持辊与工作辊之间接触 压力分布均匀，使磨损均匀，并能在支持辊一次服役期中始终保持辊廓应有的正确曲线形 状.此种“变接触长度(VCL)支持辊”已应用于武钢1700m五机架冷连轧机和宝钢2030mm 五机架全连续冷连轧机的第1机架，取得了明显的效果，使跑偏断带减少，板形质量提高， 生产实绩表明：在坯料人口的第1机架处设置VCL刚性辊缝，可以允许第1机架单位 板宽轧制压力在大范围内调节，以提高轧机的消化和适应能力，达到对横截面凸度的有效 控制.其原理如下. 根据轧件人口和出口截面几何相似条件建立的平坦判据为： (CB/Cx)K(HB/Hx)=1.0 式中：He-人口厚度；H-出口厚度；Ce人口横截面凸度；C。-出口横截面凸 度.表2中的采样结果表明，由于采用了变接触长度(VCL)支持辊，平坦判据值虽在 第1机架处偏离1.0甚多，但实际上并未引起瓢曲（此处轧件厚度最大，金属横向流动 仍有条件)，从而创造条件、使在以下各机架的轧制过程中判据值保持在10左右，保证 了最后轧出符合控制目标的板形.· 4 · 北 京 科 技 大 学 学 报 1卯 7年 3 采用 “ 变接触长 度 ( V C L ) 支持辊 ” 改善轧机的板形 控制性能 现代高生产率的带钢冷轧机大 多采用 5 机架连 轧的型 式 . 按 照传统方式 , 将板形 平坦 度 的 自动 控制 系统 置于 轧件 厚度 最薄 的第 5 机架 (成 品 出 口 机 架 处 ) , 以 对 平坦度 进 行 最 后 的直接 控制 . 但 必须看 到 , 第 1 机 架 ( 坯 料人 口 机 架 , 此 处轧 件 最 厚 ) 也 是 控制 板形 的 关键部位 . 在第 1 机架处强 化板 形控制 能力 , 是 当前国 内外 生产实践的共 识 . 其主要 目的是 : ( l) 保证第 1 机 架 出 口 轧 件具有 良好 的平 坦度 , 以 保 持 良好稳 定 的 机 架 间 穿 行 导 向性 , 使 轧件顺 行 , 防 止 跑 偏断带事故 的发 生 . ( 2) 实 现 对带钢 横 截 面 的 凸 度 控 制 , 保 持对来料 板形 波动 变化 的 消化能 力和 对轧制 品种规格 变动及 难轧品 种 的 适 应 能力 , 为 以 下 各机架轧出优 良的板形 创造 条件 . 腮嵘 1 机 架 腼赚撇 力 , 有 的 一 在 第 1 机架采用 H C M W 机 型 , 以 在 坯 料 人 口 处设置高刚度 辊缝 , 有 的 在 第 1 机 架 出 口 处安 置 板形 仪 , 实 现 平 坦 度 控 制 , 防 止 轧 件 跑 偏 . 作 者 的课题组 将 “ 刚性 辊 缝 ” 与 “ 柔 性 辊 缝 ” 的 特 点 结 合 起 来 , 提 出 “ 变 接 触 长 度 ( V C L ) 支 持辊 ” 2[] . 其 基 本 思 想 是通 过 特 殊 设 计的支持辊 辊 廓 曲线 (图 2) , 基 于 系 统弹 性 变形 的特性 , 使在受 力 状 态 下 支 持 辊 与工 作 辊 之 间 的接 触线长 度 能 与 轧制 宽 度 自动 适 应 , 以消除 或减少 辊 间 有害接触 区 , 增 大 了 辊 缝 刚度 ; 同 时 在 此 曲线 辊 廓 下 , 弯 辊 力可 袭 鲜 与辊 身 中点 距离 图 3 V ( : L 支持辊的辊形 曲线 以 发挥 更大 的 弯曲调 节作 用 , 又增 大 了辊缝 的调节 柔性 . 由图 l 中 V C L 支持 辊 与 常规辊 型 特 性 曲线 的对 比 , 可 以 看 出这种 双重效 果 . 同 时新 辊 形 还 能 保 持 支 持 辊 与 工 作 辊 之 间接 触 压力分布均 匀 , 使磨 损均 匀 , 并 能在支 持辊 一次 服 役 期 中始 终 保 持 辊 廓 应 有 的 正确 曲线 形 状 . 此 种 “ 变接 触 长度 (V C )L 支持辊 ” 已应 用于武 钢 1 7 0 r 。们n 五机架冷连轧机和宝钢 2 0 30 l l u l l 五 机架 全 连续冷 连 轧机 的第 l 机架 , 取得 了 明显 的效 果 , 使跑 偏 断带减 少 , 板 形 质 量 提 高 . 生 产实绩表明 : 在 坯 料 人 口 的第 l 机 架 处设置 V C L 刚性 辊缝 , 可 以 允 许第 1 机架单 位 板宽轧制压力 在大 范 围内调 节 , 以 提 高轧机 的消 化 和 适 应 能 力 , 达 到 对横截面 凸度 的有 效 控制 . 其原理 如下 . 根据 轧件人 口 和 出 口 截 面几 何相 似条件 建立 的平坦 判 据为 : ( C 曰 /q ) /(月司月劝二 1 . 0 式 中 : H 。 一 人 口 厚 度 ; H 。 一 出 口 厚 度 ; 几一 人 口 横 截 面 凸 度 ; C 、 一 出 口 横 截 面 凸 度 . 表 2 中 的采 样 结 果 表 明 , 由于 采 用 了变 接 触 长 度 ( V C )L 支 持 辊 , 平 坦 判 据 值 虽 在 第 1 机 架处偏 离 1 . 0 甚 多 , 但 实 际上 并 未 引 起 飘 曲 ( 此 处 轧 件 厚度 最 大 , 金 属 横 向 流 动 仍有条件 ) , 从而 创造 条件 、 使在 以 下各机架的轧制过程 中判 据值保持在 1 . 0 左 右 , 保证 了最后轧 出符 合控 制 目标的板形