接触式热轧带钢板形检测辊检测单元设计及优化

发布时间：2020-03-26 15:40

【摘要】：随着薄板坯连铸连轧技术的飞速发展,热轧板带产品规格越来越薄,并且有朝着更薄规格方向发展的趋势。热轧薄带钢和超薄带钢已经在众多领域替代传统的冷轧带钢,并得到了广泛的推广和应用,而且市场发展前景十分广阔。板形作为评价带钢产品质量的重要指标,在热轧带钢生产中越来越被重视。目前广泛应用的热轧板形仪基本都是非接触式的,检测精度没有应用在冷轧生产线的接触式板形仪高。本文设计了一种适用于热轧带钢生产的接触式板形检测辊检测单元结构,在能够适应热轧高温工况前提下,使带钢与检测辊直接接触,更准确、有效的检测板形信息,且不划伤带钢表面。并在结构设计基础上,对所设计的检测单元结构进行分析、优化,为后续检测辊的实际应用奠定基础。首先,在分析国内外板形检测技术及设备研究进展基础上,以板形检测基本原理为依据,设计板形检测辊主辊体结构,包括辊体内径、外径设计;设计检测辊检测单元结构以及各结构部件材料选取。然后,对检测辊检测单元结构进行受力分析,建立检测辊检测原理力学模型,并建立适用于本结构的检测原理数学模型,为热轧带钢板形计算提供理论参考。再次,对板形检测辊受力变形状态进行分析,建立板形检测辊检测灵敏度模型;对影响检测灵敏度的两个主要结构参数传感器顶部辊体壁厚和安装传感器组件的盲孔直径进行优化设计,以提高检测灵敏度。最后,建立检测辊温度场模型和辊体外表面等效换热系数模型。对检测辊工作时的温度场及热传递进行有限元模拟计算,得到辊体稳态温度场分布以及压磁传感器表面温度随时间变化规律,并分析压磁传感器表面最高温度在不同工况下的变化规律。
【图文】：

热轧带钢,板形,板形控制

c) 涂层板、镀锌板 d) 家用电器行业图 1-1 热轧带钢在各行业的应用评价热轧带钢产品的质量，主要从厚度、板形、成形等方面出发，综合考虑其精度是否符合质量要求。随着厚度自动控制(AGC)系统的不断优化和推广，板带的纵向精度已经满足基本要求。对比之后，更加显示出了板形问题的重要性。板形作为带钢生产中的重要评价指标，对产品的最终质量起决定性作用[10]。板形检测和板形控制是板形研究领域的两大主要方面。板形控制技术已经比较成熟，从上个世纪 70年代开始，板形控制设备有了迅猛的发展，出现了采用多种控制方法进行板形控制的轧机，例如 HC 系列轧机、PC 轧机、液压弯辊轧机等，也可以通过倾辊、弯辊和分段冷却的方法来实现板形的控制。但是，板形控制的前提是必须能够准确的检测板形，即板形控制系统必须能够接收到准确的实时板形信息，才能发出正确的调控指令。板形检测技术的研究已经明显滞后于板形控制技术的研究，因此要获得板形良好的高质量板带产品，必须加快板形检测设备的研究[11,12]。

变形分布,板形检测,分段式,结构示意图

第 1 章绪论板形问题，，沿横向的变形分布不均匀时，不同测量区域就会感受到不同大小力，传感器把检测到的径向压力信号转化成电信号，然后输入到信号处理设处理获得实际板形状况。此板形检测辊主要由分割辊、滑环、光电装置等构成。钢环套在实心辊体上实心辊体上沿母线加工了四个凹槽，用来安装四个测压传感器。这样，单个内就安装有四个测压传感器，并且关于圆心对称的两个传感器组成一对，可补偿钢环、实心辊体及外部磁场的影响。该板形仪结构如图 1-2 所示。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH878

【参考文献】