一種四輥中厚板軋機的支撐輥的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于板帶乳機技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及中厚板乳機的支撐輥。
[0002]【背景技術(shù)】支撐輥是乳機中的重要部件，其作用是傳遞乳制力、提高輥縫橫向剛度、支撐工作輥以便在乳制時防止工作輥出現(xiàn)撓曲變形而影響板形質(zhì)量。支撐輥輥面接觸應(yīng)力分布不均，會大大縮短支撐輥的使用壽命，而支撐輥的輥型又決定著輥間接觸應(yīng)力分布，輥間接觸應(yīng)力的分布不均勻造成局部磨損，乳輥在使用中的磨損不均勻，中部磨損大，邊部磨損小，容易造成邊部應(yīng)力集中。在長期的交變應(yīng)力作用下，支撐輥內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，就會造成支撐輥邊部大面積剝落，導(dǎo)致乳輥破壞失效，嚴重影響生產(chǎn)節(jié)奏以及產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
[0003]檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?01210245715.4，名稱為“一種寬厚板四輥乳機的支撐棍”的中國專利申請，其支撐輥從對稱中心向兩邊依次為平輥段、三次曲線段、斜直線段，其中三次倒角曲線段倒角長度為920?1090mm，斜直線段倒角長度為50mm。其輥型曲線考慮了在乳制過程中因乳輥輥面磨損而對輥身進行重車和重磨造成乳輥直徑減小所帶來的乳輥剛度的改變這一影響因素，乳輥倒角采用三次曲線，三次曲線的系數(shù)和倒角長度根據(jù)乳輥使用的不同時期的輥徑值而確定。采用該專利申請的支撐輥輥型的四輥乳機輥間接觸應(yīng)力分布趨于均勻，延長了支撐輥的使用壽命，同時帶鋼的厚度差也得到了很好的控制，保證了板帶材的生產(chǎn)質(zhì)量。該項專利申請的支撐輥只適用于輥身長度為4000?4500mm，輥徑Φ 2000?Φ 2200mm的支撐輥，不適合用于輥身長度為3400?3800mm，輥徑Φ 1900?Φ 2100mm的寬厚板乳機支撐輥。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明提供一種四輥中厚板乳機的支撐輥，所述支撐輥的輥型曲線為軸對稱，從對稱中心向兩邊依次為平輥段(1)，四次曲線段(2)，圓弧段(3);
[0005]所述平輥段(1)為平行與所述支撐輥軸線的線段；
[0006]所述四次曲線段(2)為與平輥段(1)和圓弧段(3)相切的曲線，并由多項式方程y=ax4+bx3+cx2確定，坐標原點為四次曲線段(2)與平輥段(1)的切點;a、b、c為輥型優(yōu)化系數(shù)，取值范圍由所述支撐輥的直徑所處的范圍確定，其取值范圍如下:
[0007]當所述支撐輥的直徑為2100mm?2075mm時，a的取值為1.96E-ll，b的取值為1.61E-08，c 的取值為 4.76E-06 ；
[0008]當所述支撐輥的直徑為2075mm?2025mm時，a的取值為1.74E-ll，b的取值為1.56E-08，c 的取值為 4.71E-06；
[0009]當所述支撐輥的直徑為2025mm?1975mm時，a的取值為1.57E-ll，b的取值為1.50E-08，c 的取值為 4.71E-06；
[0010]當所述支撐輥的直徑為1975mm?1925mm時，a的取值為1.36E-ll，b的取值為1.44E-08，(:的取值為 4.67E-06 ；
[0011]當所述支撐輥的直徑為1925mm?1900mm時，a的取值為1.15E-ll，b的取值為1.31 E-08，c 的取值為 4.62E-06 ；
[0012]所述圓弧段(3)為所述四次曲線段(2)相切的圓弧。
[0013]其中，所述支撐輥的總倒角長度的取值范圍由所述支撐輥的直徑所處的范圍確定，其取值范圍如下:
[0014]當所述支撐輥的直徑為2100mm?2075mm時，總倒角長度的取值為700mm;
[0015]當所述支撐輥的直徑為2075mm?2025mm時，總倒角長度的取值為750mm;
[0016]當所述支撐棍的直徑為2025mm?1975mm時，總倒角長度的取值為800mm;
[0017]當所述支撐棍的直徑為1975mm?1925mm時，總倒角長度的取值為850mm;
[0018]當所述支撐棍的直徑為1925mm?1900mm時，總倒角長度的取值為900mm。
[0019]其中，所述支撐輥的總的倒角高度為1.8mm;所述四次曲線段(2)的倒角高度的取值范圍由所述支撐輥的直徑所處的范圍確定，其取值范圍如下:
[0020]當所述支撐輥的直徑為2100mm?2075mm時，四次曲線段(2)的倒角高度的取值為
0.23mm；
[0021]當所述支撐輥的直徑為2075mm?2025mm時，四次曲線段(2)的倒角高度的取值為
0.25mm；
[0022]當所述支撐輥的直徑為2025mm?1975mm時，四次曲線段(2)的倒角高度的取值為
0.28mm；
[0023]當所述支撐輥的直徑為1975mm?1925mm時，四次曲線段(2)的倒角高度的取值為
0.30mm；
[0024]當所述支撐輥的直徑為1925mm?1900mm時，四次曲線段(2)的倒角高度的取值為
0.33mmο
[0025]其中，所述圓弧段(3)的倒角長度為250mm;圓弧半徑的取值范圍由所述支撐輥的直徑所處的范圍確定，其取值范圍如下:
[0026]當所述支撐輥的直徑為2100mm?2075mm時，圓弧半徑的取值為20504.85mm;
[0027]當所述支撐輥的直徑為2075mm?2025mm時，圓弧半徑的取值為21233.82mm;
[0028]當所述支撐輥的直徑2025mm?1975mm時，圓弧半徑的取值為21702.17mm;
[0029]當所述支撐輥的直徑為1975mm?1925mm時，圓弧半徑的取值為22031.86mm;
[0030]當所述支撐輥的直徑為1925mm?1900mm時，圓弧半徑的取值為22482.75mm。
[0031 ] 其中，所述支撐棍的棍身長度為3400mm?3800mm。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0033](1)本發(fā)明的四輥中厚板乳機的支撐輥，充分考慮了寬厚板乳機的設(shè)備和工藝特點，其輥型曲線考慮了乳機在乳制過程中因乳輥輥面磨損而對輥身進行重車和重磨造成乳輥直徑減小所帶來的乳輥剛度的改變這一影響因素，能夠?qū)崿F(xiàn)不同板寬不同厚度的生產(chǎn)需要，降低了輥間接觸應(yīng)力，減小了局部應(yīng)力集中。
[0034](2)本發(fā)明的支撐輥采用三種曲線組合的形式，平輥段能夠提高乳制的穩(wěn)定性；四次曲線段能夠使輥間接觸應(yīng)力分布均勻；圓弧段能夠減小邊部應(yīng)力集中。
[0035](3)本發(fā)明有效延長了支撐輥的使用壽命，鋼板的厚度差也得到了很好的控制，保證了板材的生產(chǎn)質(zhì)量。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明四輥中厚板乳機支撐輥輥型曲線示意圖；
[0037]圖2為圖1中A部分的局部放大圖；
[0038]圖3為直線輥型、圓弧輥型和本發(fā)明輥型的支撐輥輥間接觸應(yīng)力分布圖；
[0039]圖4為直線輥型、圓弧輥型和本發(fā)明輥型支撐輥乳制鋼板所得的鋼板橫向厚度差分布圖；
[0040]圖5為本發(fā)明輥型的三種輥徑對應(yīng)的輥型曲線圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0042]本發(fā)明根據(jù)大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和理論研究，充分考慮了特寬厚板乳機的設(shè)備和工藝特點以及不同厚度不同板寬等多種規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)需要，以降低輥間接觸應(yīng)力，減小局部應(yīng)力集中為目標，同時又兼顧到板形問題，提出了一套新的寬厚板乳機支撐輥輥型設(shè)計方案。
[0043]本發(fā)明的一種寬厚板乳機的支撐輥的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，所述支撐輥的輥型曲線為軸對稱，從對稱中心向兩邊依次包括平輥段1、四次曲線段2和圓弧段3;
[0044]所述平輥段1為平行與所述支撐輥軸線的線段；
[0045]所述四次曲線段2為與平輥段1和圓弧段3相切的曲線，并由多項式方程y= ax4+bx3+CX2確定，坐標原點為四次曲線段2與平輥段1的切點；a、b、c為輥型優(yōu)化系數(shù)，取值范圍由所述支撐輥的直徑所處的范圍確定，其取值范圍如下:
[0046]當所述支撐輥的直徑為2100mm?2075mm時，a的取值為1.96E-ll，b的取值為1.61 E-08，c 的取值為 4.76E-06 ；
[0047]當所述支撐輥的直徑為2075mm?2025mm時，a的取值為1.74E-ll，b的取值為1.56E-08，c 的取值為 4.71E-06；
[0048]當所述支撐輥的直徑為2025mm?1975mm時，a的取值為1.57E-ll，b的取值為1.50E-08，c 的取值為 4.71E-06；
[0049]當所述支撐輥的直徑為1975mm?1925mm時，a的取值為1.36E-ll，b的取值為
1.44E-08，(:的取值為 4.67E-06 ；
[0050]當所述支撐輥的直徑為1925mm?1900mm時，a的取值為1.15E-ll，b的取值為
1.31 E-08，c 的取值為 4.62E-06 ；
[0051]所述圓弧段3為所述四次曲線段2相切的圓弧。
[0052]其中，所述支撐輥的總倒角長度L的取值范圍由所述支撐輥的直徑所處的范圍確定，其取值范圍如下:
[0053]當所述支撐輥的直徑為2100mm?2075mm時，L的取值為700mm;
[0054]當所述支撐輥的直徑為2075mm?2025mm時，L的取值為750mm;
[0055]當所述支撐輥的直徑為2025mm?1975mm時，L的取值為800mm;
[0056]當所述支撐輥的直徑為1975mm?1925mm時，L的取值為850mm;
[0057]當所述支撐棍的直徑為1925mm?1900mm時，L的取值為900mm。
[0058]其中，所述支撐輥的總的倒角高度Η為1.8mm;所