轧机刚度的初步探究
6轧机的刚度讲解PPT幻灯片
6.1
轧机纵向刚度
6.2
轧机横向刚度
2020年4月2日星期四
1
基本要求：
领会轧机纵向、横向刚度的含义；了解影响轧机 刚度的因素及提高刚度的措施；理解轧辊的辊型调 节原理；掌握轧机刚度测定及减小横向厚差的方法。
重点与难点：
轧机横向刚度及轧辊的辊型调节原理
2020年4月2日星期四
2
6.1 轧机纵向刚度
6.1.1 轧机纵向刚度的概念
(1) 轧机工作机座发生弹性变形所需外力，用K表示，t/㎜或 MN/㎜；即表示机座抵抗外力发生弹性变形的能力。
轧制压力 轧辊 轴承 轴承座 压下螺丝 压下螺母 机架
力传递的零部件会发生弹性变形，使得轧辊轧制时的实际辊缝 比空载辊缝大，其差值称为弹跳值，并与轧制压力成正比；弹跳 值会影响轧机最小可轧厚度。
S0-考虑预压靠变形后的空载辊缝，mm。
2020年4月2日星期四
6
⑶ 轧件塑性变形曲线—轧件塑性变形方程 ① 轧件塑性变形曲线—轧件在不同轧制压力作用下压 扁对应轧件实际厚度h构成 P-h 曲线（见图6-1 曲线 B、B′)； ② 塑性刚度系数
M P P h h
③ 弹塑性曲线—工作点
轧辊与轧件相互作用力相等P，即轧件受力塑性曲线 与轧机受力弹性曲线交点—工作点；
2020年4月2日星期四
7
④ 辊缝转换函数
h K 1
s K M
表明轧制压力波动引起轧件厚度波动 h，要消除它需
反向调整轧机辊缝 s ，但其效率受 M、K 制约
2020年4月2日星期四
8
6.1.2 轧机刚度的测定 ⑴ 轧辊压靠法 ⑵ 轧制法
2020年4月2日星期四
9
中厚板轧机的刚度和轧件宽度关系的研究[1]
![中厚板轧机的刚度和轧件宽度关系的研究[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ea93e43d43323968011c9277.png)
中厚板轧机的刚度和轧件宽度关系的研究论文摘要：本文探讨了利用正常生产中的过程操作数据分析2500mm中厚板轧机在不同轧件宽度下的弹跳特性，得到有工程实用价值的刚度模型；结果表明在轧制不小于半个辊面宽度范围内的板带时，刚度的减小是非线性的，而且轧机辊面越宽，刚度相对于板宽的衰减越显著；关键词：弹跳方程刚度衰减系数建模⒈前言：轧机的弹跳方程是板带厚控系统中不可忽缺的模型，它描述了辊缝、轧制力和厚度这三个关键工艺参数的内在联系，是厚控系统中轧机特性、轧件特性和工艺模型之间的技术纽带；轧制过程开始前，首先要通过弹跳方程计算压下规程给定的设定厚度和预报压力对应的辊缝设定值以便预摆辊缝，其次在轧制过程中要利用弹跳方程实时计算瞬时厚度和道次平均厚度，以实现AGC调节和辊缝自校正功能；具有一个高精度弹跳模型是任何高精度厚控系统的先决条件之一；中厚板轧机的弹跳方程一般通过全辊面压靠测试，在压力较小时模型具有明显的非线性特性，一般可用二次多项式描述；当压力较大时弹跳曲线近似为直线，此时可用“刚度”这一参数来描述；全辊面弹跳方程的测试和建模技术已经成熟。
弹跳方程的原理、测试和建模本身并不复杂，主要困难在于如何确保计算弹跳量所需的辊缝、压力和厚度信号有足够高的精度，特别是“真实辊缝”信号的测量和估计值一定要有足够的精度。
轧制过程中轧机的实际弹跳曲线与轧件宽度有关，当轧件宽度显著偏离全辊面宽度时，轧机刚度和整个弹跳方程也会严重偏离全辊面压靠得到的结果。
虽然得到不同宽度下轧机的弹跳特性对于实时控制很重要，但由于受现场实验条件的限制，这方面的系统研究资料较少。
生产过程中一般凭经验建立一个低精度的经验模型使用，当大批量轧制相对较宽板时，这一方法是可行的，特别是当工况和轧制力稳定时，刚度误差产生的厚差通过调整弹跳方程的“零点”可有效补偿。
随着市场需求的变化，轧制过程可能需要在宽度大范围变化的产品之间频繁切换，此时实际刚度频繁的大幅度变化带来的误差将无法得到及时有效的补偿，导致厚度计算不准，辊缝设定误差加大，从而也破坏了工况的稳定，进一步恶化了刚度误差的影响，这种影响还特别容易引起AGC调节过程不稳定的出现[4]。
实验 1 轧钢机工作机座刚度的测定 (轧制法)
实验1 轧钢机工作机座刚度的测定（轧制法）一、实验目的掌握轧钢机工作机座自然刚度的测定方法，加强对工作机座自然刚度的理解。
二、实验原理轧制过程中，在轧制力的作用下，轧件产生塑性变形，其厚度尺寸和断面形状发生变化。
与此同时，轧件的反作用力使工作机座中的轧辊、轧辊轴承、轴承座、垫板、压下螺丝和螺母、牌坊等一系列零件相应产生弹性变形。
通常将这一系列受力零件产生的弹性变形总和称为工作机座或轧机的弹跳值。
轧件厚度、初始辊缝和轧制力的关系可以用弹跳方程来表示，最简单的表达形式为：h＝S0+f＝S0+P/K式中h—轧件出口厚度；S0—轧辊初始辊缝；f—机座的弹性变形；K—轧机刚度系数，它表示轧机抵抗弹性变形的能力；P——轧制力。
轧机刚度系数K的大小取决于轧制力和轧机的弹性变形。
如果能测得不同轧制力下对应的轧机弹跳值，就可以绘出轧机的弹性变形曲线，曲线的斜率即为轧机的刚度系数。
三、实验器材装有测压仪（或测压头）的实验轧机1台不同厚度铝板试件若干游标卡尺（或千分尺）1把四、实验内容及步骤1、检查实验轧机，保证轧机正常运转；2、将原始辊缝调到0.4mm，并保持恒定；3、分别将厚度为5.6mm、6.5mm、7.1mm、8.8mm的四种规格铝板试件按顺序编号，在调好的辊缝中依次进行轧制，记录轧制压力，测出每道次铝板试样轧后厚度。
4、将测得的数据列入下表中。
5、整理数据，绘制轧机自然刚度变形曲线。
表一0.88表二初始辊缝S0=0.4mm表三五、实验要求1、将实验原理和过程写入实验报告。
2、将每次轧制的轧制力数据和轧件出口厚度数据写入实验报告。
3、利用坐标纸在P-h坐标系中，绘制轧制法测定的轧钢机弹性变形曲线，并求出自然刚度系数。
K=tgα=△P/△h实验二轧钢机工作机座刚度的测定（压靠法）一、实验目的掌握轧钢机工作机座自然刚度的测定方法，加强对工作机座自然刚度的理解。
二、实验原理用轧辊压靠法测定时，轧辊中没有轧件。
轧辊一面空转，一面调整压下螺丝，使上下工作辊直接接触压靠。
轧机刚度的初步探究
定义：轧机的牌坊加工断面所带来的固有的刚度，而实际过程中，实测刚度往往因间隙等问题影响低于固有刚度，通常以设计刚度的90%保持率作为一般满意标准，较高标准应满足92%，高标准则应在95%，其理由如下：
由于厚度精度中的轧制压力预报误差国际标准要求应最低不大于5%，世界先进水平则应小于3%，而轧机刚度的误差导致轧机的弹性变形计算错误，会造成厚度计算的影响；
–滚子的有效接触长度，mm
ɑ - 滚子的接触角
9.8-单位换算系数
Q- 作用在滚子上的最大负荷N,可按以下公式计算
4-4
式中， 为作用在轴承上的径向载荷，N；i为滚子列数；z为每列滚子的数。
对整个工作机座来说，支承辊的弹性变形
（3）机架的弹性变形 机架的弹性变形是由横梁的弯曲变形和立柱的拉伸变形组成。由于横梁的断面尺寸相对于横梁的长度来说是较大的，在计算横梁的弯曲变形时，在考虑剪切力的影响，即
从而可以求得机座的刚度系数C为
4-6
在成品轧机中，机座的刚度系数C是一个重要指标。机座的刚度系数越大，机座的刚度越好，机座的弹性变形越小可是轧件获得较高的尺寸精度，这对板带轧机尤其重要。【2】
4.2 计算轧机刚度的另一种方法
这种方法，简单来说就是把整个机座的弹性变形分为三个部分，牌坊的弹性变形，辊系的弹性变形，轴承座以及轴承座与牌坊间的弹性变形。
定义：轧机工作侧与传动侧的刚度差，轧机的两侧刚度应是相等的，但是轧辊的交叉等导致轧机的两侧弹性变形产生差异，是导致轧制过程中产生楔形、轧制不稳定的重要因素之一；当轧机两侧刚度差超过30吨时，则轧机将出现明显的轧制不稳定现象，楔形失控，当轧机刚度两侧差超过50吨时，则轧机容易出现甩尾、废钢，
3）零点差
通过分析现场经常出现的楔形，局部突起等一系列板形不良的问题，通过查阅资料和现场实际探究，排出了其他影响因素，确定了轧机刚度特性为主要原因。继而对轧机刚度进行初步研究，从轧机刚度的定义，检测，影响因素等进行阐述，结合现场进一步提出了改善轧机刚度特性的途径和方法。在以上基础上，分析探讨了轧机的当量刚度与厚度自动控制，轧机有载辊缝刚度与板形控制的关系。
轧机刚度计算公式
轧机刚度计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：轧机是金属加工中常用的一种设备，通过对金属坯料进行轧制，可以得到满足不同要求的金属板材、金属型材等产品。
轧机的刚度是轧机正常运行的重要指标之一。
只有良好的轧机刚度，才能确保轧机在高速运行时稳定性好，轧制出来的产品质量高。
那么，轧机刚度如何计算呢？下面就让我们来详细了解一下轧机刚度计算公式。
轧机刚度是指轧机在工作时受到外力变形的抵抗能力。
也就是说，在轧机受到外部压力作用时，轧机的刚度就是轧机抵抗外力的能力。
计算轧机刚度的公式是由轧机的结构和材料力学性能等多个因素共同决定的。
一般来说，轧机的刚度可以通过弹性模量、泊松比等参数来计算。
接下来，我们来看一下轧机刚度的计算公式。
一般来说，轧机的刚度可以通过以下公式来计算：K= E /(L^3)K为轧机的刚度，E为轧机的弹性模量，L为轧机的有效长度。
弹性模量是指当轧机受到外力后发生弹性变形的能力，是刻画轧机材料力学性能的重要参数。
有效长度是指轧机在轧制过程中受到外力作用的长度。
通过上面的公式，我们可以得出轧机的刚度。
在实际应用中，计算轧机的刚度可以帮助我们更好地了解轧机的性能，并对轧机进行优化设计。
只有通过科学的计算方法来确定轧机的刚度，才能保证轧机在工作时的稳定性和高效性。
第二篇示例：轧机是热轧生产线中的重要设备，用于通过不断的轧制过程将金属坯料变形成所需要的厚度和形状。
在轧机的设计和操作中，轧机的刚度是一个重要的参数，直接影响轧机的性能和轧制效果。
轧机的刚度计算公式可以帮助工程师准确地评估轧机的性能，并进行优化设计。
在轧机的设计中，刚度是指轧辊和轧机结构在受力作用下的变形程度。
轧机的刚度可分为弹性刚度和塑性刚度两部分。
弹性刚度指轧机在受力时的变形程度，主要由轧辊本身的材料和形状决定。
而塑性刚度则是指轧机在受力时，金属坯料的变形程度，主要受到轧机结构设计和工艺参数的影响。
轧机的刚度计算需要考虑轧辊和轧机结构的参数，以及金属坯料的物理性质。
万能二辊转换轧机三维设计及刚度分析
万能/二辊转换轧机三维设计及刚度分析
万能型钢轧机不同于板带轧机和普通的型钢轧机,结构比较复杂,它除了承受沿铅垂方向的水平辊轧制力外,还承受沿水平方向的立辊轧制力,所以轧机机座的弹性变形受两个方向因素的影响。
对于H型钢生产来说,轧机机座在铅垂方向的变形直接影响H型钢腹板尺寸的精度,在水平方向的变形对H型钢翼缘尺寸精度也产生影响。
本文系统地介绍了国内H型钢生产状况及万能轧机的型式和结构特点,根据燕山大学型钢课题组与国内某钢铁企业合作项目“万能/二辊转换轧机”的技术参数,建立万能轧机机座的三维模型,运用COSMOS Works有限元分析软件进行模拟计算,分析机座和机架在不同的纵横向轧制力作用下产生的变形,等效应力以及位移大小;并对万能/二辊转换轧机的机座刚度进行模拟计算。
得出的结果表明:万能轧机机座各方向的刚度直接与相同方向的轧制力有关,与另一方向的轧制力关系较小。
这与普通板带轧机情况类似。
万能轧机刚度的研究对设定合理的压下规程,提高轧机的使用寿命,以及为万能轧机结构参数设计研究提供理论参考依据。
COSMOS有限元软件可以直接对装配体进行分析,整体地划分单元网格,只需在装配体上指定整体载荷和边界条件,可赋予各个零件不同的材料性质,只一次进行求解。
用这种方法容易定义问题,从而快速分析装配体,并获得精确的分析结果,得出有用的结论,指导实际生产。
轧机刚度——精选推荐
轧机刚度的研究与应用张文宝(北京首钢自动化信息技术有限公司首迁运行事业部，迁安 064400)摘要：在自动厚度控制系统中，轧机刚度的大小直接影响着带钢到来时轧机辊缝的冲击补偿值的大小。
轧机刚度的测量值越精确，越能够减少辊缝偏差，进而改善最终带钢的质量；同时也越能够减少操作人员的手动干预次数。
准确地掌握轧机刚度状况对于设备维护和生产组织有很强的指导作用。
关键词：轧机刚度；自动厚度控制；冲击补偿Research and applications of Rolling mill’s StiffnessZHANG Wen-bao(Shougang Automatic Information Technology Co.,Ltd , Qian’an 064400,China) Abstract：In the automatic gauge control system, Rolling mill’s stiffness decides how much the impact drop compensation for the cylinder position is before strips biting the stand. The more accurate the measured values is, the less the gap’s deviation is. Then it improves the quality of the strip. Meanwhile, the operator can reduce his intervention for manual rolling. And exactly mastering the stiffness is very effective for maintance and production organization.Key words:Rolling mill’s stiffness ; automatic gauge control; impact drop compensation0前言无论是热连轧还是冷连轧，在生产过程中，都存在设备扰动因素。
宽厚板热轧机刚度测试与分析
宽厚板热轧机刚度测试与分析摘要：刚度数据准确性直接影响到模型设定精度、轧制稳定性等。
本文对某热轧生产线刚度测试方法和相关测试数据的解析方法进行了分析，并重点研究基于精轧压靠数据的轧机刚度测量方法。
关键词：宽厚板；热轧机；轧机刚度；测试轧机在轧制轧材时，机座会产生弹性变形，即“弹跳”，弹性变形的系数与轧机的刚度有一定的关系，同时会影响轧材的尺寸精度，对于板带轧机，特别是宽度较大，轧材较薄的轧机，对精度影响就更大。
传统的轧机刚度主要是通过直接法和间接法进行测试，但是测试结果都存在着一定的偏差，采用直接法进行刚度测试需要断开AGC功能，会影响到轧机运行的稳定性，造成所测试的轧机刚度数据存在偏差的情况；第二种方法主要基于轧制数据的分析，其解析的结果会受到轧机的工作条件、操作参数等影响，难免产生误差，所测试的结果同样会存在缺陷。
本文提出了一种基于压靠数据解析的刚度分析方法。
1 轧机的刚度测试由于无法向全辊面压靠一样，对不同板宽条件下的轧机弹跳方程进行测试，因而对不同宽度下轧机的弹跳特性研究的难度较高。
一般来说，现代化的轧机都会配备计算机厚控系统，进而有利于对轧机的轧制数据进行记录分析。
在实际生产阶段可以利用的测试方法有两种：一是采用不同宽度的实验样品的直接轧板实验法；二是基于对不同宽度产品的轧制，对轧机的工作状态数据进行分析研究。
1.1 直接法直接法是对轧制不同规格实验样板的过程中轧机的工作参数进行记录分析，要求实验过程中需要中断所测试机架AGC功能，实验样板的变化参数为样板的厚度以及宽度，在轧机进行轧制过程中轧制力需要处于变动的状态，此时可以通过轧制力的变化来测定轧机刚度变化的曲线，进而能相对准确地表达出不同宽度条件下的刚度。
直接轧板法的优点在于操作简单、能够对数据进行直接的分析，模型处理过程较为稳定，缺点在于实验板不好准备，在实验过程中需要对实验不同宽度和厚度的状态下进行实验研究，其缺点是要准备合适的实验板，对实验板的宽度和厚度具有不同的研究，需要进行专门实验，分组测试，而且实验过程要保证轧制力有显著变化。
轧机刚度
《材料工程设备》 讲授人：张正富
四辊轧机弯辊受力图 a-正弯工作辊；b-负弯工作辊；c-正
（3）弯曲支持辊 支持辊外伸辊头上装有液压缸,使上下支持辊间作用有弯辊力F. 弯辊力作用方向与轧制力同向,对支持辊的弯曲与轧制力引起的弯曲方向相反, 也称正弯支持辊.
负弯工作辊效果较好,所需弯辊力也小,设备结构也简单.
曲线斜率就是轧机的纵向刚性系数,即,辊 缝产生单位变化时,轧制力的增量,即：
P K f
式中,ΔP为轧制压力的变化量(kN); Δf 为弹跳值的改变量(mm); K为轧机刚度 系数(kN/mm).
轧机弹性、塑性曲线(P-h)图
《材料工程设备》 讲授人：张正富
若轧机弹性变形曲线为一直线,则,轧出轧件厚度可用下式表示：
提高板带材的平直度和缩小横向厚差的途径：
① 轧辊预先加工成凸形;
② 控制轧辊的热凸度:用调节辊温分布的方法来调整辊形; ③ 机械弯辊: 抵消轧辊轧制时的弯曲变形; ④ 新型轧机,改善轧件平直度.
板带材轧机中,广
泛采用各种板形控 制轧机,配合液压弯
辊,对轧辊凸度进行
有效控制.
《材料工程设备》 讲授人：张正富
四辊轧机弯辊受力图 a-正弯工作辊；b-负弯工作辊；c-正弯支持辊
《材料工程设备》 讲授人：张正富
（2）负弯工作辊 工作辊轴承座和支承辊轴承座间装上液压缸,使其间作用有弯辊力F. 对工作辊来说,弯辊力作用方向与轧制力反向,它对工作辊的弯曲与轧制力引起 的弯曲方向相同. 它使轧制时工作辊挠度增加—增加工作辊挠度的方法.
短应力线轧机
《材料工程设备》 讲授人：张正富
（2）预应力轧机
若在轧制前对轧机施以预应力,轧机在轧制时的变形量可大大减小,从
四辊轧机辊系稳定性影响因素研究及机架强度、刚度分析
量、摩擦系数、工作辊支承辊辊径、扭振、万向 接轴倾角、辊身长度、变形抗 力等诸多方面出发，研究了辊系临界偏移距的变化规律，确定了影响辊系偏移
线为障常产进 步挥 备能供理 。指 李、 ，保 ．生 、一发设潜提 了论 的导、 卜 ／
本文的研究为中厚板轧机的设计和改造提供了 新的分析方法， 将为轧机的
挖潜带来很大的经济效益。
关键词：四 机 辊轧
附 加水平力
辊系 偏移距
有限 元
北京科技大学硕士学位论文
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ
Ｔｅ ｖ－ａ ｍｌｉｏｅ ｈ ａ ｉ ｎ ｏｉ ｅｕ ｍ ｎｏ ａ ｅ ｔ ｅ ｎ ｅ ｙ ｌｅ ｌ ｎ ｏｔ ｍ ｉｍｌ ｉｔ ｒ ｌｇ ｉ ｅｔ ｓｔ ｉ ｅｒ ｅｔ ｈ ｈａ ｐ ｔ ｉ ｓ ｆ ｎ ｌ ｈ ｌ ｑ ｐ ｅ ｓ ｅ ｎ ｆ ａ ； ｐ ｓ ｓ ｔ ｒ ｔ ｔ ｈｏ ｇ ａｌｅｏ ｉｎ ｓｅｉ ｕ ｒ ａ ｎ ． ｈ ｄ ｒｌ ｓ ｔ ｉ ｈ ｅ ｎｌ ｉｌ ｌ ｒ ａｄ ｌ ｓ ｉ ｃｕｔ Ｂｔ ｓｎ ａｄ ｅ ｙ ｅ ｓ ｅ ｏ ｃ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ｔ ｎ ｏ ｒ ｏ ｔ ｎ ｏ ｒ ｍ ｃ ｖ ｏ ｅ ｄ ｙ ｙ ａ ｌ ｓ ｉｐｒ ｔ ｓ ｈ ｍｌＴ ｅ ｉｙ ｏｅｓ ｔ ｈｓ ｅ ｅｅ ｏ ｔ ｑａｔａｄ ｍ ｏ ａ ｐｒ ｏｔ ｉ ｈ ｓｂｉ ｏ ｒｌ ｙ ｅ ａａ ａ ｆ ｃ ｎ ｕｌ ｎ ｔ ｔ ａ ｆ ｌ ｎ ｔ ｅ ． ｔ ｌ ｆ ｒ ｍ ｇ ｔ ｔ ｈ ａ ｔ ｌ ｓ ｒ ｅ ｉ ｙ ｈ ｅ ｐ ｃｉ ｏｔ ｐ ｔ Ｔｅ ｏ ａｏ ａｄ ｎ ｈ ｈ ｓｎ ｄ ｉ ｔ ｐ ｄｃｏ ｃ ａｔ ｒ ｉ ｎ ｈ ｌｅ ｈ ｄｆｍｔｎ ｓｅｇ ｏｔ ｔ ｄ ｄ ｈ ｒ ｕ ｉ ａ ｃｙ ｅｓ ｆ ａ ． ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｔ ｆ ａ ｅ ｅ ｏ ｔｎ ｉ ｏ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｐ ｏ ｔ ｍｌ Ｓ ｉｈｓ ｉｐｒｎ ｓ ｎｉ ｃ ｔ ｓ ｄ ｔ ｓｂｉ ｏ ｔ ｒ ｌ ｓｓ ｍ ｄ ｆ ｉ ｏ ａ ａ ｏａｔ ｉ ａ ｅ ｔ ｙ ｔ ｉｙ ｈ ｏｅ ｙｔ ａ ｈ ｌ ｔ ｎ ｍ ｔ ｉ ｆｎ ｏ ｈ ａ ｌ ｆ ｌｒ ｅ ｎ ｅ ． ｇ ｃ ｕ ｅ ｔ ｅ ａａ ｚ ｔ ｄｆ ｍ ｔｎ ｓｅｇ ｏｔ ｍｌ ｎｌ ｅ ｅ ｒ ａｏ ａｄ ｎｔ ｆ ｉ． ｙ ｈ ｏ ｉ ｎ ｔ ｈ ｈ ｌ ｅ ｒ ｅ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｉｎ ｌｎ ｆｃｏ ｉｃｒ ｎ ｆ ａ ａｄｉ ａｔ ｑｅ ｄｄ ｏ ｉ ｔ ｒａ ｄ ａｇ ａｄ ｔｎ ａ ａ ｓａ， ｄｉ ｎｌ ｕ ｓｎｅ ｂ ｗ ｒｎ ｉ ｅ ｒ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｄ ｈｔ ｎ ｔ ｎ ｅ ｅ ｉ ｏ ｏ ｒ ｔ ａ ｙ ｋ ｇ ｒｌｓ ｏ ｅ ｗ ｉ ｃ ｄ ａ ｉｔ ｓ ｒ ｉ ｔｉｉ ｔｑｅＩ ｔｓ ｅ ｔ ｌ ｄ ｇ ｏｅ ｉｆ ｍ ｄ ｌ ａ ａ ｓ ｆ ｒ ｆ ｍｎ ｗｓｎ ｏ ｕ． ｈ ｐｐｒ ｈ ｏ ｉ ｌｒ ｓ ｒ ｈｅ ｎ ｈｔ ｓ ｏ ｇ ｔｇ ｒ ｎ ａ ｒ ｎ ａ ， ａ ｎ ｉ ｅ ｃｎｉ ｎ ｔ ｒ ｌ ｓ ｔ ｉ ａａ ｚｄ ｓ ｏ ｃｎｅｔｎｌ ｏ ｄ ｔａ ｏｄｉ ｏ ｈ ｏｅ ｙ ｅ ｓ ｌ ｅ ｂ ｅ ｎ ｖｎｏａ ｔ ｒ ａ ａｃ ｉ ｌ ｔ ｆ ｌｒ ｍ ｎ ｙ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｏ ｉ ｈｙｎ ｅ ｒｃ － ｉ ｄ ｐ ｃ ｅｔ ｍ ｌ ｏ ｔ ｒ ｌ ｓ ｔ ｃｎｉ ｒ ｇ ｄｉ ａ ｔ ｑｅ ｄｄｃ ． ｉ ｌ ｅ ｎ ｆ ｕ ｆ ｏｅ ｙ ｅ ｏｓ ｅｎ ａ ｉ ｎｌ ｕ ｉ ｅｕｅ Ｔｅ ｓａ ｍ ｏ ａ ｈ ｌｒ ｍ ｄ ｉ ｄ ｔ ｒ ｅ ｓ ｏ ｏ ｒ ｓ ｄ ｈ ｃａｇ ｇａ ｏ ｔ ｃｔａｄ ｐ ｃｍ ｎ ａｏｔ ｒｌ ｓ ｔ ｉ ａｏ ｎ ｄ ｄ ｍ ｈ ｉ －ｗ ｈ ｒｉ ｌｉ ｌ ｅ ｅｔ ｕ ｔ ｏｅ ｙ ｅ ｓ ｂｅ ｓ ｉ ｆ ｎ ｎ ｌ ｆ ｉ －ｓ ａ ｅ ｃ ｂ ｈ ｌｒ ｍ ｌ ｅ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｏ ｒ ｌｇ ｅｕｔｎ ｆｃｏ ｃｅｉｅｔｄ ｍ ｔ ｏ ｒｌｓｔｉｉ ｖ ｒｉ ， ａｇ ， ｅ ｏｉ －ｄｃｏ， ｔｎ ｆｃ ｎ ｉ ｅ ｒ ｏｅ ， ｔｇ ａｏ ｄ ｎ ｌ ｒｌ ｌ ｒ ｉ ｒ ｉ ｏ ｉ ， ｅ ｆ ｒ ｗｓｎ ｉ ｔｎ ｉ ｎ ｉ ａ ｌ ｂ ｐ ｅ ｏ ｒ ｌ ｌ ｇ ａｄ ｏ ｉ －ｓｔ ｃ ｅ ． ｍ ｉｆ ｔｓ ｕｎｉ ｔ ｃｔａｄｐ ｃ ｅ ｏ ｅ ｔ ｎ ｄｆｍｎ ｒ ｉ ｎｅ ｔ Ｔｅ ｎ ｏ ｉ ｅ ｎ ｈ ｒ ｃ－ｓｌｅ ｎ ｆ ｎ ｈ ｅ ｒ ｇ ｅｓ ， ｈ ａ ａ ｒ ｎ ｃ ｇ ｉ ｌｉ ａ ｍ ｔ ａ ｃ ｃ ｌ ｆ ｅ ｉ ｔ ｒｌ ｓ ｔ ｉｄ ｕｅ． ｐ ｃｃ ｇ ｐｉａｄ ｅ ｉ ｃｒ ｓ ｃ ａ ｕ ｆ ｆ ｔ ｈ ｏｅ ｙ ｅ ｓ ｃ Ｔｅ ｔａ ｒ ｈ ｎ ｒ ｒ ｓｎ ｅｗ ｉ ｒ ｓ ｕ ｏ ｈ ｅ ｒ ｍ ｅ ｄ ｈ ｒ ｉ ｌ ｃ ｅ ｓｏ ｕ ｌ ｓ ｄ ａ ａ ｇ ｖ ｈ ｈ ｅ ｌ ｅ ｅ ｒ ｄｓｎ ｇ ｒ ｃ －ｓａ ｍ ｎａｏｔ ｏｅｓ ｔ ａ ａｏ ｉ ｄ ｅｇｉ ｏｃｔａｄｐ ｃ ｅ ｂｕｔ ｒｌ ｙ ｅ ｒ ｌ ｐ ｖ ｅ． ｉ ｎ ｆ ｌｉ ｌｅ ｔ ｈ ｌｒ ｍ ｓ ｒ ｄ ｉ ｉ ｅ ｓ ｅ ｏ ＩＪ ｎ ｈａｙ ａ ｐ ， ２０ ｍ － ｌｒ ｉｄｓ ｎｄ ９０ｈｓ ｎ ｆ ａｇ ｖ－ｌｅ ｔｈ ３０ｍ ｆ ｒｏｅｍｌ ｅｇｅ ｉ１４＇ ｂｅ ｕ ｄ ａ ｎ ｉ ｇ ｅ ｐｔ ｌ ｔ ｎ ａ ｅ ｏ ｒ ｌ－ ｌ ｕ ｉ ｎ ａ ｅ ｓ ｏ ｅ ｒ ｌ ｇ ｅ ｔ ｅｕ ｍ ｎ ｐｒ ｅ ｒ ｏ ｔｅ ｌａ ｎｔ ｉｔ ． ｔｉ ｐｐｒ ｔ ｅ－ ｏ ｔ ， ｑｉ ｅｔ ａ ｔｓ ｈ ｍ ｌ ｏ ｄｆ ｉｄ Ｉ ｈ ａｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｉ ｈ ｍ ｅ ｐ ａ ｍ ｅ ｆ ｉ ｒ ｅ ｅｎｅ ｎ ｓ ｈ ｒ ｅ
第6章 轧机机座的刚性(改)
式中
S0’——人工零位的轧辊辊缝指示器读数，mm； P0 ——轧辊预压靠力，kN。
式6-4为采用人工零位时的弹跳方程。采用 人工零位操作，可以消除压靠曲线非直线段零位 的不稳定性，使弹跳方程便于应用。 式 6-3 或式 6-4 所示的弹跳方程，对于轧机 的调整有重要意义。例如，在实际操作时，要应 用弹跳曲线或弹跳方程来确定轧辊原始辊缝。弹 跳方程也是分析轧机厚度控制的一个有力工具。 此外，由于弹跳方程直接表示了轧件厚度 与轧辊辊缝和轧制力的关系，可以用来作为间接 测量轧件厚度的一个基本公式。
h = S0 + P/C 6～3
式中S。——轧辊原始辊缝，mm； P ——轧制力， kN。 式6—3称为机座弹跳方程，它反映了轧件厚度与机座 弹性变形的关系。
由于机座各零件间存在的间隙和接触不均匀是 一个不稳定因素，弹跳曲线的非直线部分经常是变 化的。在现场操作时，为了消除非直线段的影响， 往往采用人工零位法进行轧制。即在轧制前，先将 轧辊预压靠到一定的压力P。，并将此时的轧辊辊缝 指示器读数设为零，称为人工零位。即为轧后的轧 件厚度h，可用以下公式表示
§6.1.4.2板带钢轧机工作机座刚度系数的选择 1、类比法 是参考生产条件相近已投产使用的轧机的刚度 系数值和板带的生产情况，确定所需设计的新轧 机的刚度系数。这是长期以来普通采用的方法。 由于不需要进行任何定量的计算而完全依赖经验， 因而也是最简单的方法。但是其结果很难获得合 理的轧机刚度系数值。 2、简易估算法 是按轧机最大允许轧制压力 Pmax和产品大纲中最 薄成品厚度hmin估算工作机座刚度系数。其估算 式为：C＝Pmax /．机座弹性变形对轧件厚度的影响 在轧制时，由于轧制力的作用，轧钢机工作 机座产生一定的弹性变形。在某些轧钢机上， 工作机座总的弹性变形量可达 2 ～ 6mm 。这对于 成品轧机，特别是宽度较大而厚度较薄的板带 轧机，机座的弹性变形对轧机调整和轧件尺寸 精度有很大的影响。
板带轧机AGC变刚度控制的研究
刚度系数之间的关系 [3 ] (见表 1) 。
α取值 α=1 0 <α < 1 α=0 α<0
表 1 α和 M c 之间的关系
Mc值轧机等效刚度 NhomakorabeaMc =∞
无穷硬刚度
M c >M
硬刚度
M c =M
固有刚度
M c <M
软刚度
文献 [ 1 ]、[ 2 ]、[ 3 ]、[ 4 ]、[ 5 ]针对变刚度系 数的变化 ,根据公式 ( 1 )得出不同的当量刚度 。 其中 ,变刚度系数为 0时 ,当量刚度为自然刚度 , 其实也就是在轧机不进行控制时的输出效果 ;而 当变刚度系数为 1时 ,理论上因来料厚度引起的 出口厚度偏差应该能全部消除 ,也就意味着轧机 的刚度为无穷大 (忽略控制过程 ) 。 2. 1 控制上的变刚度概念
其实变刚度控制就是将弹跳方程的增量形
式人为地改成如下形式 :
Δhc
=ΔS
+αΔP
M
Δhc
=ΔS
+ΔP
M
(5)
α
这样通过改变变刚度系数 α的值 ,就可以在
相同轧制力增量的情况下 ,得到不同的弹跳量增 加量 αΔP /M ,这也就相当于改变了轧机的刚度 。
轧机的刚度是指产生单位的弹跳所需要的轧制
事实上 ,上面的变刚度概念无论是根据公式 (5)还是图 2,都是讲不通的 ,其原因就是一个是 工艺上的当量刚度 (不考虑控制刚度的等效效 — 16 —
果 ) ,一个是控制上的当量刚度 (要考虑具体的控
制实现过程 ) 。所以 ,简单的用工艺上的当量刚
度的概念 ,直接套用到控制过程中是不合适的 ,
也是根本解释不通的 。
155 2006
中厚板轧机机座刚度数学模型研究
中厚板轧机机座刚度数学模型研究郑州大学(450052) 孟令启 徐湘玲安徽省蚌埠市第九中学(233000) 孟令建4200轧机的设计和制造是国内首创,在使用方面缺乏经验。
液压AG C 改造的软件研究,为今后的厚板轧机设计和制造提供新方法,为了发挥该轧机的特有优势和效能,本文就建立4200四辊轧机机座刚度数学模型进行分析性研究。
1实测轧机刚度1979年11月,北京科技大学冶金机械测试组,配合舞阳钢铁公司对4200轧机进行了刚度测试,并对测试数据进行回归得到了该轧机的实测刚度方程。
C Bi =P Bi -P 0Bif(i =1,2,3,4)(1)式中:P 轧制力(T );C Bi 轧机刚度(T /mm);f轧机弹跳变形(mm);P 0 回归常数(T );B i 板宽(mm)。
其中,B 1=1400,B 2=2300,B 3=2900,B 4=3700。
表1 4200轧机实用弹跳方程系数系数B 1=1400B 2=2300B 3=2900B 4=3700C 384488532558P 042429-12-50由方程(1)可以计算出该轧机在轧制不同板宽和不同轧制负荷水平时的刚度值。
2 函数模型的建立2.1 设计变量的确定要根据四辊轧机实际使用情况和具体要求,选择若干个变量建立数学模型,这些变量的选择应以影响轧机机座总变形的主要因素为根据。
经分析,可选择下列设计变量:{X }=[x 1x 2 x 10]T(2)式中:x 1 上下横梁高度;x 2 立柱高度;x 3 窗口尺寸宽度;x 4 窗口尺寸高度;x 5 上下横梁厚度;x 6 立辊厚度;x 7 工作辊直径;x 8 支承辊直径;x 9 工作辊辊颈直径;x 10 支承辊辊颈直径,如图1所示。
图1 机架简图2.2 建立目标函数为了提高四辊轧机的刚度,需建立目标函数,使四辊轧机总弹性变形f (x )为最小。
即min F (x )x !R n Gu (x )∀0u =1,2, m ,得(3)式中,G u (x )为约束条件;R n 为约束区域。
热轧产线轧机刚度对比分析
力 的作用 下 ， 轧件 产生 塑性 变形 ， 其 厚度 尺寸 和 断
面形 状发 生 变 化 。 同时 ， 轧 件 的反作 用 力使 工 作 机座 中轧 辊 ， 轧辊 轴承 ， 轴 承座 ， 垫板 ， 压 下油 缸及 牌坊 等一 系列 零件 相应 产 生弹 性变形 。通 常将这
一
１ ． １ １ ４ ２ ２产 线 轧机 刚度 测试 方法 １ ４ ２ ２产 线轧 机 刚度测 试 在 Ｌ １程 序 中 自动完 成， 程序 为 ： 轧机 标定完 成 后 ， 投 自动状态 ， 在 程序 中起 动 轧 机 刚 度 测 试 ， 当上 下 工 作 辊 接 触 后 （ 即
中对轧 机 刚度 的测 量方 法有 明显 的 差 别 ， 通 过 对 系统 的 程序 进 行 分 析 ， 并 结合 轧 机 刚度 的 原
理， 深入 地 分析 了两套 系统 中对轧机 刚度 测量 的方 法 ， 找 出 了两种 测 量方 法 的差异 。
关 键词 ： 轧机 刚度 ； 弹跳 ； 辊缝
一
段时间 ， 程 序 中会 自动 计 算 此 辊 缝 下 的平 均 轧
制压 力 ， 然后 再 向下压 ０ ． ２ ｍ ｍ， 依 次循环 ， 直 至 到 最 大轧 制压力 （ 一般 取 ２ ２ ０ ０ ｔ ） 再上抬 ， 上 抬也 同
样是 每 次 ０ ． ２ ｍ ｍ， 取平均轧制 压力 ， 直 至抬空。
均匀 之故 。随着 轧 制 压 力 的 增加 ， 弹 性 曲线 的斜 率逐 渐增 大 。 当轧 制 压 力 增 大 到一 定 数 值 后 ， 弹
产生 轧 制压力 ） ， 辊缝按 一 定 量 （ 每次 为 ０ ． ２ ｍｍ） 下压 ， 每次压 下 ０ ． ２ ｍ ｍ后 ， ｍ ｐａ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｎ ａｌ ｙｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｍｉ ｌ ｌ Ｒｉ ｇ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ Ｈｏ ｔ Ｒｏ ｌ ｌ ｉ ｎｇ Ｐｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｌｉ ｎｅ
(轧制成形设备教学课件)第5章工作机座的刚度
正比，与其横截面积成反比。
“短应力线轧机”在目前现代化的小型棒材及线材轧
钢车间普遍采用。
三、板带轧机工作机座刚度系数的选择
1、选定方法
类比法、简易估算法、理论模型计算法 （1）类比法
参考生产条件相近，已投产使用的轧机的刚度系数值和板带生 产情况，确定所需设计的新轧机刚度系数。
长期普遍采用，但很难获得理想的结果。 （2）简易估算法
f=fW+fY 式中 fW：轧辊弯曲变形，增加辊缝且沿长度方向 不均匀; fY：除fW外其它零件的弹性变形，使辊缝 均匀增加。
P/2
P P/2
S0
S0
f y/2 f W/2
工作机座的弹性变形
2、弹跳值
(1) 定义 空载时的轧辊间隙称为原始辊缝S0，而在轧制受力时轧辊
之间的实际间隙要比空载时大，而把轧机在轧制时的辊缝弹性 增大量称为弹跳值。
式中轧制压力P以kN为单位代入。
自学教材 P82例题
（3）冷轧理论模型
基本方程：
h 1 (MH 2Ke)
K M
(2.5 10)
与热轧理论模型一样，可获得常见五机座冷连轧带钢 轧机刚度系数理论模型的特解P81（2.5-12）、三机座装 冷连轧机刚度系数理论模型的特解P82（2.5-13）。
（4）模型使用注意事项
四辊轧机有害接触区
HC（High Crown Mill）轧机是20世纪70年代发展起来的具有良好板形 控制能力的新型轧机，由日立钢铁公司和日立有限公司联合研制成功，于1 974年在日本八幡（Yawata）工厂首次安装使用。HC轧机是在普通四辊轧 机的基础上，在工作辊和支承辊之间设置了可作轴向移动的中间辊，工作 辊也因此采用了更小的直径，如图所示。由于消除了带宽以外工作辊与支 承辊间的接触，避免了有害接触区对工作辊产生的附加弯曲，从而减小了 工作辊挠度和带材边部变薄。
mm轧机AGC变刚度控制的研究
1880mm轧机ＡＧＣ变刚度控制的研究周兴泽（宝钢分公司热轧厂）摘要：说明了变刚度控制的原理，并对涉及到的公式进行了详尽的推导；对１８８０ｍｍ轧线实际使用的变刚度控制方法进行比较深入的研究，分析了实际生产中对变刚度控制的影响因素和解决方法，并对如何进行参数设置进行了说明；对变刚度控制的特点进行了总结。
关键词：变刚度控制；厚度计ＡＧＣ；等效轧机刚度０引言厚度精度是评价热轧带钢最主要的技术指标之一，因此实现带钢高厚度精度控制是精轧机组最重要的功能之一。
现代热轧机对厚度采用最常用也是最成熟的控制方法就是厚度计控制方式。
其基本原理就是弹跳方程：ｈ＝Ｓ0＋Ｐ/Ｍ（1）式中，ｈ为轧机实际出口厚度；Ｓ０为辊缝预设值；Ｐ为实际轧制力；Ｍ为轧机刚度，其本质就是轧机产生单位弹跳量所需要的轧制力。
轧机刚度Ｍ在轧机牌坊制作安装完成以后就已经确定，是一个常值，无法修改，但是在实际的控制过程中，人们却希望轧机的刚度可变，比如为了消除轧辊偏心的影响，人们希望轧机的刚度尽可能的小，但为了消除来料厚度及材料温度变化的影响，又希望轧机刚度尽可能的大，因此产生了变刚度的控制方式。
１.变刚度控制的原理假设预设辊缝值为Ｓ０，轧机的刚度系数为Ｍ，来料厚度为Ｈ０，此时轧制压力为Ｐ１，如图１所示。
则实际轧出厚度ｈ１应为：ｈ1＝Ｓ0＋Ｐ１/ Ｍ（2）当来料厚度或温度因某种原因有变化时，在轧制过程中必然会引起轧制压力和轧出厚度的变化，如果压力由Ｐ１变为Ｐ２，则轧出厚度ｈ２为：ｈ２＝Ｓ0＋Ｐ２/ Ｍ（3）当轧制压力由Ｐ１变为Ｐ２时，则其轧出厚度的厚度偏差Δｈ正好等于压力差所引起的弹跳量为：Δｈ＝ｈ２－ｈ1＝１/４（Ｐ２－Ｐ１）＝１/ＭΔＰ（4）为了消除此厚度偏差，可以通过调节液压缸的位置来补偿轧制力变化所引起的轧机弹跳变化量，此时液压缸所产生的轧辊位置修正量Δｘ，应与此弹跳变化量呈正比，方向相反，为：Δｘ＝－Ｃ１Ｍ/ΔＰ（5）轧机经过此种补偿以后，带刚的轧出厚度偏差就不是Δｈ，而是变小了，变为：Δｈ′＝Δｈ－Δｘ＝ΔＰ/Ｍ－ＣΔＰ/Ｍ＝ΔＰ／［Ｍ／（１－Ｃ）］＝ΔＰ/ＭＣ（6）式中，Δｈ′为轧辊位置补偿之后的带钢轧出厚度偏差；Ｃ为轧辊位置补偿系数；ＭＣ为等效的轧机刚度系数；Δｘ为轧辊位置修正量。
大型辗环机轴向轧制机构设计与刚度分析
1前言1.1环件轧制的过程及优点环件轧制是借助环件轧机和轧制孔型使环件产生连续局部塑性变形，进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺，它适用于生产各种形状尺寸的环形机械零件[1]。
在环件轧制过程中，环件通过主辊驱动旋转，芯辊以一定的速度匀速趋近于大直径的主辊，使环件的壁厚减薄，直径增大，实现环件的径向轧制。
轴向轧制机构的上锥辊缓慢向下移动，同时，整个随动机架根据环件外径变化作水平移动，完成环件的轴向轧制，使加工好的环件端面平整。
与传统的模锻工艺相比，有许多显著优点。
（1）设备吨位小，加工范围大。
辗环成形过程是局部加压连续小变形的累计，工件与模具的接触面积小，因此需要的变形力小，设备吨位小。
（2）材料利用率高。
环件轧制的截面形状更接近于成品，加工余量小。
（3）产品质量好。
轧制环件的金属纤维沿圆周方向连续分布，与零件使用时的受力及磨损相适应。
多数情况下，轧制环件内部组织致密、晶粒细小，综合机械性能明显高于其它方法加工的环件。
（4）劳动条件好，生产率高。
环件轧制类似静压轧制，基本无冲击、振动，噪声低，易于操作，机械化、自动化程度高，工人劳动强度大幅降低。
（5）生产成本低。
与自由锻相比，材料消耗低，能源消耗低，综合生产成本低，具有较好的经济效益。
1.2国内外研究现状环件轧制技术是伴随着铁路运输业而发展的。
环件轧制的研究距今已经有一百多年的历史, 在早期的研究中还是以径向轧制为主。
，英国学者W.Johnson等在20世纪60年代首先开展了环件轧制实验研究[1]。
1973年，Hawkyard在UMIST实验室安装了一台专用的环件试验轧机[2]。
1976年，Mamalis用测压针方法研究了不同材料在不同的孔型中轧制时单位压力的分布情况，得出轧制过程中在变形区入口附近的单位压力迅速升高并达到峰值，随后缓慢降低，在轧辊连心线附近单位压力曲线会出现拐点的规律。
1979年以来，Hawkyard深入分析了异形截面环轧时金属在各种孔型中的流动特性，观察了压下速度、摩擦条件、环坯形状及孔型尺寸变化对环件截面变化的影响，其目的在于提高孔型的充满率[2]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.摘要 (2)2 现场的实际问题的引出 (3)3轧机刚度（纵向）的基本概念 (4)3.1刚度的定义 (4)3.2轧机刚度的组成 (4)4轧机刚度的计算 (6)4.2 计算轧机刚度的另一种方法的简单介绍 (9)5 轧机刚度的检测及评定 (9)5.1轧机刚度的检测方法 (9)5.2轧机刚度的评定 (11)6改善轧机刚度特性的措施 (12)6.1影响轧机刚度的因素。
(12)6.2改善轧机刚度特性的方法 (13)6.3下面针对现场常用的改善轧机刚度的方法 (14)7 轧机刚度差与两侧辊缝差的的关系 (17)8轧机当量刚度与厚度控制 (18)8.1造成带纵向刚度差异的原因 (18)8.3 轧机当量刚度 (20)9轧机有载辊缝的刚度与板形控制 (22)9.2轧辊有载辊缝形状与板形控制 (23)9.3 板形控制的新技术 (24)10.结语 (26)11.致谢 (26)参考文献 (26)关于轧机刚度的初步研究1.摘要轧机刚度是反映轧机结构性能的重要参数，相关的轧机刚度的指标如，轧机自然刚度，轧机当量刚度，有载辊缝的刚度等，这些相关的轧机刚度指标的对热轧板带厚度控制，楔形控制，轧制稳定性等有重要影响。
此外轧机刚度为编制新的合理的轧制规程提供必要的设备性能数据，并且为实现带钢厚度的自动调节及计算机控制提供数据依据【1】。
因此确定轧机刚度，改善轧机刚度特性有重要的实际意义。
本文依据在首钢迁钢1580生产线精轧作业区实习期间学习的内容对轧机刚度进行初步研究。
通过分析现场经常出现的楔形，局部突起等一系列板形不良的问题，通过查阅资料和现场实际探究，排出了其他影响因素，确定了轧机刚度特性为主要原因。
继而对轧机刚度进行初步研究，从轧机刚度的定义，检测，影响因素等进行阐述，结合现场进一步提出了改善轧机刚度特性的途径和方法。
在以上基础上，分析探讨了轧机的当量刚度与厚度自动控制，轧机有载辊缝刚度与板形控制的关系。
关键词：轧机刚度，轧机当量刚度，有载辊缝刚度，厚度控制，板形控制2 现场的实际问题的引出首钢迁钢1580热轧生产线产品主要以热轧薄板，硅钢，冷轧料为主。
在某次生产作业轧制无取向硅钢时出现了较为明显的不良板形（如下图）。
图2.1 不良板形轮廓曲线上图板形轮廓曲线是根据精轧出口检测数据，进行板形解析绘制出来。
该图反映了轧件的横向厚度情况，从图中可以看出该板坯在横向厚度出现明显的波动现象。
轧件两侧有明显的厚度差，出现了楔形。
针对生产中出现的横向厚度波动，楔形问题，在查阅了有关资料文献，请教了师父之后确定可能出现上述问题的原因：如来料的板形问题，轧件横向温度不均，板坯横向的化学成分不一致，轧辊两侧辊缝差不一致，轧机的横向刚度，辊缝形状出现波动等。
在师父的指导下经过对实际情况的分析，查看生产记录。
排除了来料板形不良的因素，而针对边部温降的问题，由于1580采用了边部加热器，可以很大程度上的减小边部温降。
因此我初步判断轧辊两侧刚度不一致，轧机的横向刚度和辊缝形状的波动是造成横向厚度不均出现楔形的主要原因。
针对板坯出现楔形的问题，我查阅了相关资料，找到楔形与两侧刚度差关系∆=6LFB2×K2−K1K2+K1式中：∆-成品楔形厚度；L – 辊身长度；B – 带钢宽度；F – 轧制力；K2 – 操作侧刚度K1 – 传动侧刚度。
随着轧钢技术的发展，现代热轧板带可以达到2mm以下，宽度可以达到5300mm以上，抗拉强度可以达到1200MPa以上，特别是在轧制高强钢低温大压下时，所需轧制力很大，轧机刚度的特性，轧机横向钢度辊缝刚度的保持对轧件的变形行为有重要影响，可见对轧机相关刚度特性进行研究，掌握其对轧制过程的影响的一般规律是很有必要的。
3轧机刚度（纵向）的基本概念3.1刚度的定义刚度是指机械零件和构件抵抗变形的能力(弹性变形区）表示方法两种：FP （KN/MM）-单位位移变化量下轧制力变化量PF （MM/KN) –单位力作用下下弹性变形量3.2轧机刚度的组成我们首先来分析在轧制过程中轧机机座的变形行为：在轧制时，由于轧制力的作用，轧机机座产生一定的弹性变形，在某些轧机上，工作机座的弹性变形量可达2-6mm.对于成品轧机，特别是宽而厚的板带轧机，机座的弹性变形量对轧机的调整和轧件尺寸精度有重要影响。
如下图3.1所示的二辊板带轧机为例轧件进入轧辊前，原始辊缝为S0 当轧制轧件时，在轧制力P的作用下，机座在轧辊辊身中部处产生弹性变形量f。
如果轧辊的原始辊型为圆柱形，则轧后的轧件断面将呈腰鼓形（如图3.1）所示轧后的轧件厚度也要大于原始辊缝S0 即h=S0 3-1 式中 h—轧后轧件厚度S0 –轧辊原始辊缝f- 机座的弹性变形量图3.1 机座的弹性变形示意图由此可见机座的弹性变形量f与轧后的轧件厚度h，轧辊的原始辊缝S0的调整密切相关。
要想得到厚度为h的轧件，轧辊的原始辊缝S0应调整到比轧件厚度h小一个机座的弹性变形量f的数值。
机座的弹性变形量分为两大部分机座的弹性变形分为两大部分;一部分为轧辊的弯曲变形，fw 。
另一部分为除轧辊弯曲变形以外各受力零件的弹性变形 fy 轧辊的弯曲变形fw使轧辊轴线挠曲，除了使受载荷下的轧辊辊辊缝要比原始辊缝大以外，这一有载辊缝在宽度方向也产生了不均匀的变化。
另一部分弹性变形fy 是由轧辊轴承座，垫板，压下螺丝等零件产生的压缩变形，轧辊的弹性压扁，机架的拉伸变形等造成的。
这些变形使轧辊辊缝均匀增加通过分析了在轧制过程中轧机机座的变形后我们可知轧机的刚度主要有以下两部分组成（如图示3.2）（1）辊系的刚度，（2）和轧机牌坊的刚度轧机牌坊刚度主要取决于牌坊的制造工艺、时效时间、材质横截面积的大小、灌浆的质量、地脚螺栓直径及拉拔力的大小等。
辊系的刚度主要取决于轴承座的刚度、辊径的大小、轧辊的材质、轧辊于牌坊的装配精度等。
而牌坊刚度主要依赖与设备的固有特性很难进行改变，通常我们采取改变辊系刚度的方式来优化稳定、轧机的刚度状态。
图3.2 轧机刚度的组成4轧机刚度的计算由于轧机机座中各零件的形状和和受力情况比较复杂，再加上有关零件的接触面存在间隙，机座的刚度或弹性变形和没有准确的理论计算方法，主要是通过现场轧机的测定来确定的。
但是在设计新轧机时或者缺乏轧机的弹跳曲线时近似计算的方法仍是提供参考依据的一种手段。
而且通过计算结果与实际结果的比较也将使计算方法得到不断的完善【2】4.1通过计算机座弹性变形计算轧机刚度以四辊轧机为例，说明工作机座主要零件的弹性变形计算。
四辊轧机工作机座的弹性变形包括，轧辊系统，支承辊轴承，支承辊轴承座和压下螺丝间的受压零件，压下螺丝的的螺母以及机架等零件的弹性变形。
机座的弹性变形f就等于有关零件弹性变形之和。
求出机座弹性变形f之后，可以绘制出机座的弹性变形的计算曲线，也可以通过以下公式求出机座的刚度系数C，即C=P4-1f式中 C-轧机机座的刚度系数P-轧制力；f-机座的弹性变形下面分别简单说明各有关零件的弹性变形的计算：（1）轧辊的弹性变形四辊轧机的弹性变形是由支撑辊弯曲变形，支承辊与工作辊间的弹性压扁，工作辊间的的弹性压扁三部分组成，即f1=2δ1+2δbw+δww 4-2 式中 f1—轧辊的弹性变形δ1—支承辊辊身中部的弯曲变形δbw—支承辊与工作辊间的弹性压扁δww—工作辊间的弹性压扁具体的计算方法这里不做赘述（2）支承辊的弹性变形当支承辊采用滚子轴承时，在轧制力的作用下，轴承内座圈与滚子之间，滚子与轴承外座圈之间都会产生弹性压扁，在轴承不受外负荷时，轴承内座圈的中心线是′=重合的，而在轧制力的作用下轴承产生弹性压扁后，，内外座圈的中心线就有一个位移δ20.0006() 4-3cosɑ′-一个轴承的弹性变形，mm式中δ2l g–滚子的有效接触长度，mmɑ - 滚子的接触角9.8-单位换算系数Q- 作用在滚子上的最大负荷N,可按以下公式计算Q=4.08R04-4iz cosɑ式中，R0为作用在轴承上的径向载荷，N；i为滚子列数；z为每列滚子的数。
对整个工作机座来说，支承辊的弹性变形f2=2δ2′（3）机架的弹性变形机架的弹性变形是由横梁的弯曲变形和立柱的拉伸变形组成。
由于横梁的断面尺寸相对于横梁的长度来说是较大的，在计算横梁的弯曲变形时，在考虑剪切力的影响，即f3=f3′+f3′′+f3′′′ 4-5 式中f3—机架的弹性变形′—由弯矩产生的横梁弯曲变形f3′′—由剪切力产生的横梁弯曲变形f3′′′—由拉力产生的立柱拉伸变形f3具体的计算方法，这里不做赘述。
除以上三种弹性变形以外，机座的弹性变形还包括：压下系统的弹性变形，支承辊轴承座的弹性变形，垫板的弹性变形，止推球面垫的弹性变形，侧压仪弹性变形等。
通过以上计算可知，工作机座各个零件的弹性变形的总和，即为基座的弹性变形f.从而可以求得机座的刚度系数C为C=P4-6f在成品轧机中，机座的刚度系数C是一个重要指标。
机座的刚度系数越大，机座的刚度越好，机座的弹性变形越小可是轧件获得较高的尺寸精度，这对板带轧机尤其重要。
【2】4.2 计算轧机刚度的另一种方法的简单介绍这种方法，简单来说就是把整个机座的弹性变形分为三个部分，牌坊的弹性变形，辊系的弹性变形，轴承座以及轴承座与牌坊间的弹性变形。
进一步通过用有限元法计算机架的刚度，用影响函数法计算辊系弹性变形，根据经验公式得到轴承座的变形，进而得到整个工作机座的刚度及各部分变形所占的比例，用有限元分析得到机架的应力分布。
计算结果为轧机的改造和轧制规程的制定提供依据。
有限元计算可同时对机架的强度进行分析，为机架的安全性提供保证。
【3】5 轧机刚度的检测及评定在上文中主要针对轧机刚度的一些基本概念，如定义，组成，理论计算。
接下来基于首钢迁钢1580生产线精轧作业区，将针对现场中如何对轧机刚度进行检测，评定，管理进行简单的介绍。
5.1轧机刚度的检测方法传统的轧机刚度的检测方法有两种传统的轧机刚度测试方法一般有两种,即直接法和间接法,但这两种方法都存在一定缺陷,第一种方法需要断开AGC等功能,会直接影响产品质量和轧机的稳定性;第二种方法主要基于轧制数据的分析,其解析的结果又难免产生误差。
目前普遍采用的是测压头（LC），和压力传感器（PT）；两种方法对轧机进行压靠测试用以上两种方法分别对操作侧（OS），传动侧（DS）进行测试，分别得到轧机两侧位移量和轧制力的相关数据，如下表所示（一部分）表5-1 轧机刚度测试数据接下来分别对相应的力和位移进行数据拟合，如下图所示图5.1 轧机刚度拟合线图由图上可知刚度为用压靠法测得传动侧刚度为3049KN/mm 图中拟合线与X轴的交点即为零点为-81.37。
同样的方法，可以得到另外3组数据，这样就得到四组刚度数据LC-OS,LC-DS,PT-OS,PT-DS。