轧机支撑辊与工作辊交叉产生轴向力分析(2)

轧机支撑辊与工作辊交叉产生轴向力分析

在工作辊与支撑辊交叉的摩擦区域内，被动支撑辊接触点对的速度场如图所示：

图1-1

图1-2

图1-3

图1-4

如图所示，支撑辊辊面的线速度等于工作辊面线速度在支撑辊垂直方向上的投影，计算公式如下：

cos B W V V θ

=∙

式中B V 为支撑辊辊面的线速度；W V 为工作辊辊面线速度；θ为交叉角。 由于工作辊和支撑辊的交叉，辊面接触摩擦力使支撑辊相对于工作辊做螺旋运动，作用于支撑辊的轴向力与B W V 矢量同向。

不考虑其他因素，由两辊面平衡原理，获得支撑辊轴向力

||sin a BW F F P μθ

==

式中P 为轧制力，μ为摩擦系数；θ为交叉角。

工作辊的轴向力，由支撑辊的轴向力平衡力系求出，方向必然与支撑辊轴向力相反。

针对现场在入口往出口轧时辊子朝外窜动，出口往入口轧时辊子朝内走；结合图1-1，图1-2，图1-3，图1-4可看出，入口往出口轧时是图1-1所描述的情况，出口往入口轧时是图1-2所描述的情况。而我们在现场也发现，当入口往出口轧时，轴向窜动力比较大，说明θ角比较大，当出口往入口轧是，轴向窜动力要小，说明θ角在减小。再结合上次我们测量的间隙数据可知，刚好是和现场实际情况相吻合的。

假设支撑辊实际轴线与与理论轴线未发生交叉，那么结合上面的分析可知工作辊的轴线如图1-5所示：

图1-5

从现场轧制的板型以及现场窜动情况来看，这和实际是相符合的。结合“偏心距理论”可知，本身我们的轧机设计是工作辊相对支撑辊轴线在出口方向偏移

10mm，理论上来说，当入口往出口轧制时，由于偏心距的存在，钢板对工作辊必然会产生一个沿轧制方向的力，使工作辊轴承座上的耐磨板5与耐磨板1贴合，耐磨板6与耐磨板2贴合。如果两边耐磨板磨损量一样的话，仅仅是工作辊的轴线发生平移，并不会发生交叉。但从现场的实际情况来看，确实发生了交叉，这说明耐磨板1远比耐磨3要磨损的剧烈一些，所以我们要对耐磨板1或者耐磨板5进行加垫，以补偿其磨损量。同理分析出口往入口轧的情况，我们可得知耐磨板4要比耐磨板2磨损的剧烈一些，所以我们应对耐磨板4或者耐磨板8加垫。根据分析可知，要想控制操作侧往传动侧的窜动量，需要控制入口这四块耐磨板之间的间隙；要控制传动侧往操作侧的窜动量，需要控制出口这四块耐磨板之间的间隙。

之前我们已经在耐磨板5及耐磨板8底下各加了1mm的垫片，发现传动侧往操作侧的窜动量比较小，但是操作侧往传动侧的窜动量比较大，最大达到15mm（轧8mm薄板的时候）。下一步准备加大入口操作侧轴承座上垫的厚度，准备将其由原来的1mm加至1.5mm，观察工作辊道窜动情况。