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1、冷轧单机平整机液压弯辊控制系统摘 要本系统运用于冷轧平整机冷带钢板形控制，冷轧平整机液压弯辊控制系统是板形控制的新手段，板形控制的核心是对辊缝形状的控制。冷轧平整机液压弯辊控制系统是靠辊端液压缸产生的推力，作用在工作辊辊端轴承座上，使工作辊产生附加弯曲，改变轧辊的有效扰度以迅速改变辊缝形状，使经过平整机的带钢的延伸沿横向均匀分布，从而达到平整的目的。关键词： 板形控制 液压弯辊 辊缝的控制 扰度目 录 第 一 章 绪 论 1.1本课题设计的背景、目的 1.1.2平整机的结构和概括 1.1.3平整机的发展趋势 第 二 章 冷带钢板板形控制 2.1 板形的概况及产生机理2.1.1 板形问题的分析及
2、对策2.1.3 板形控制的新技术 第 三 章 液压弯辊的发展和分类 1.3.1液压弯辊的概述1.3.2电液伺服阀的研究现状1.3.3电液伺服阀的发展方向1.3.4液压弯辊控制系统在平整机上的应用第一章 绪论1.1本课题设计的背景和目的。冷轧板带材对国民经济的发展起着举足轻重的作用。由于冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板，且其产品厚度薄至0.18mm左右，因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工，成为高附加值产品，如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板。随着市场对冷轧板带材需求量的增大，用户对板带材的质量也提出了更高的要求。作为改善板
3、带钢质量的平整机得到了广泛的应用和发展。采用平整机对轧制的成品带材进行小延伸率的轧制是当前提高带材板形质量和改善其机械性能的重要手段之一。1.1.1 平整机的结构及概括平整是生产优质薄板、确保冷轧板带钢成品质量的关建工序,它对于提高产品质量、控制板形、根据用户需要使板带钢具有合适的力学性能和表面状态等起着重要的作用。带钢平整在连续生产线中大都以机组的形式配置设备，典型的1700四辊单机架平整机组的重要辅助设备是开卷机、卷取机、飞剪等设备。平整机的单机设备形式和组成，基本上与可逆式冷轧机相同。冷轧带钢的平整一般多在单机架四辊平整机上进行，对于普通窄带钢多采用二辊平整机，普通宽带钢普遍采用单机架二
4、辊或四辊平整机平整。采用两辊平整时只能改变钢带的表面状态，只能给予一定的粗糙度，不能改变金属的内部结构，而采用四辊平整不仅可以改善钢带的板形、平直度和给定粗糙度，还可以改变金属的内部结构，消除屈服平台并使屈服极限下降，使深冲性能得到改善。平整机的平整方式有两种，即干平整和湿平整。湿平整与干平整相比具有以下的优点。1、平整机的湿平整是在工作辊的入口侧喷射脱盐水，清洁轧辊和带钢的表面，减少轧辊平整后的辊印和其他表面缺陷，生产高平度的钢板。2、减少更换工作辊的次数，延长轧辊的使用寿命。3、干平整时接触弧内处于明显的干摩擦状态，而湿平整则为半干摩擦状态，湿平整时的单位轧制力小于干平整时的单位轧制力，轧
5、辊的挠度和磨损都较小。4、有利于恒伸长率和表面质量控制。湿平整时金属横向流动比干平整时容易，钢带的单位轧制力受板宽度影响也要小。实践证明，高速度湿平整比干平整更有利于恒伸长率控制。带钢平整的定义带钢平整即在常温状态下，将经过冷轧并退火及热轧酸洗后的钢卷，通过平整提高带钢机械性能、改善带钢板形、调整带钢表面粗糙度，以获得交货状态需要的各种性能。从压下变形看，平整实质是一种小压下率(O54)的二次冷轧变形，但由于平整压下率很小，其厚度变化难以测准，因此平整率是采用与压下率成比例的延伸率来表示的，平整过程的工艺质量控制主要就是通过延伸率来进行管理的。延伸率是带钢长度变化率，其表达式为：式中： 平整带
6、钢延伸率 分别为平整前后带钢长度。在忽略展宽时，延伸率与压下率(e)有如下关系： 平整作用 平整工艺是冷轧生产的重要工序，其作用是：1）消除冷轧带钢退火后存在的屈服平台，改善冷轧带钢组织结构调节好冷轧带钢的力学性能。2）改善冷轧带钢的平直度。3）使冷轧带钢表面具有一定的粗糙度。4）双机架平整机可以实现较大的冷轧压下率，生产超薄厚度的冷轧镀锡板。1.1.2 平整机的发展趋势 1）采用液压压下系统、液压弯辊系统、板形控制系统等。2）由于现代平整机组转速高，对带材延伸量的控制就显得具有重要意义，因此，目前广泛采用根据带材进入工作机架前、后的运动速差，配有压下率自动控制系统，使带材沿其全长保持恒定的延
7、伸量。 第二章 冷带钢板板形控制2.1板形的概况及产生机理板形包括带钢的板廓和带钢的平坦度。板廓即带钢的凸度和楔形，表示带钢的横向厚度差用凸度和楔形表示。平坦度包括带钢平直度、不对称度；带钢的浪形，用纵向带钢的延伸差值表示或用带钢的浪形高度表示；平直度表示带钢的综合对称浪形，不对称度表示带钢的不对称浪形。一、带钢板形分类：1）理想板形是平坦的，内应力沿带钢宽度向上均匀分布；2）潜在板形是带钢内应力沿带钢宽度方向上不均匀分布，但其内部应力足以抵制带钢平直度的改变，当内应力释放后，带钢板形就会发生不规则的改变；3）表观板形是带钢内应力沿宽度方向上不均匀分布，同时其内部应力不足以抵制带钢平直度的改变
8、，导致局部区域发生了翘曲变形。 众所周知，任何规格的冷轧带钢，其板形不可能完美无缺。在高质量冷轧带钢生产中，如何把板形畸变降低到最小程度 ，以保证产品良好的板形。 对冷轧带钢来说 “板形”的概念通常指平直度，平直度是指不平直的程度，亦即对一平坦平面的偏离程度，平直度也就是这种偏离程度的计量。“板形”就其实质而言，是指带钢 内部残余应力的分布程度。基于平整的特点，在平整中的板形问题主要是指平直度 问题 。它通常有如下几类 ：双边浪、中浪、单边浪、肋浪 (如 图2所示)。各种缺陷可单独 产生或重复产生，既使延伸率在板宽 内变化很小(仅为05以下)，都会引起这种不均匀变形。三、板形不良的产生机理如果
9、带钢的入口凸度和入口厚度的比值与带钢的出口凸度和出口厚度的比值相等，则轧出的带钢是平直的，带钢的平直度为零，即：当入口比值与出口比值不相等时，带钢边部纤维与中部纤维的延伸长度不相等，纤维间产生内应力；内应力在一定的范围内，只发生弹性变形；当纤维之间的内应力超出弹性范围，则纤维之间会产生塑性变形，产生中间浪或两边浪，造成板形不良。板形控制就是消除带钢纤维内应力或控制在弹性范围内，使带钢的纵向纤维内应力值趋近于零，从而得到良好的凸度和平直度。2.1.1 板形问题的分析及对策（一）影响板形的因素1.1 影响板形的因素很多、很复杂，主要有以下几方面：力学条件：带钢沿宽度方向的轧制压力、弯辊力、辊间接触
10、压力几何条件：原始辊型、负荷辊型、热膨胀辊型、磨损辊型来料条件：来料板廓、轧件钢种特性、轧件厚度、轧件宽度、轧件温度、轧件长度等。1.2 轧制过程中带钢的板形取决于负载下轧辊的凸度、金属的流动和带钢的原始板形：轧辊的空载凸度=轧辊原始辊型+轧辊热态凸度+轧辊磨损凸度轧辊的负载凸度=轧辊空载凸度+轧辊挠度+轧辊弹性压扁以上因素决定了轧机的辊缝形状，轧机的辊缝形状影响着带钢的板形，构成了板形数学模型的主要参数和控制因素。通过制定原始辊型制度，控制弯辊和窜辊，来改善带钢的凸度和平直度。 （二）影响板形因素的分析及对策根据板形理论，影响板形的因素主要有两点：辊型和辊系变形。在平整机上，因轧制力较小，相应的辊系变形也较小，因此，板形的控制基本上可以说是辊型的控制，而辊型的控制是指对实际轧制时工作辊缝形状的控制。 轧制过程中由于轧辊的弯曲而沿带钢宽度方向辊缝发生变化，使轧出的带钢沿宽度方向变得不均匀，这就导致带钢板形的不 良，而轧辊的弹性变形、辊温的变化及轧辊的磨损乃是使轧辊弯曲、使其实际工作辊缝发生变化的主要因素。特别是轧辊的磨 损，每时每刻都在破坏着正常的辊型，使辊缝发生不均匀的变化。 归结起来，通过控制辊型来改善板形主要以下几点：
