VC轧机板形控制技术的发展

摘要：本文详细阐述了VC轧机的结构原理和设计特点，并分析了该轧辊系统板形控制的基本原理。

关键词：VC轧机 结构特点 板形控制

随着国内外冶金工业的发展，在我国的板带材生产中已经广泛应用四辊板带轧机，为了最大限度地提高轧制成材率，一方面采用合理的轧制工艺，通过将轧机工作辊、支承辊与原始磨削辊型进行配合；另一方面轧机还应具备一定的辊型调整手段。由于工作辊面所形成的有载辊缝形状决定了实际轧件的截面形状，而这又受到轧制时轧制力、轧辊配置、弯辊力等因素的影响和制约。因此，在板带轧制中如何根据产品的平直度原则进行四辊板带轧机的辊型的辊型设计及辊型调整越发重要。

1 冷轧板形缺陷与控制

所谓板形，就是轧制后带材所产生的波浪和瓢曲。实际上就是指板带材的翘曲程度。由于各种因素的影响，带材在辊缝中的纵向延伸方向往往是不均匀的。通过对板形进行检测进而实现板形自动控制，只有连续不断地、准确地将板形状况及时地反馈给控制系统，板形控制系统才能以此为依据向执行机构发出正确的调节指令，实现板形闭环自动控制。

2 控制板形问题的基本方法

2.1 HC轧机

在普通四辊冷轧机的基础上对HC轧机进行处理，通过在工作辊和支承辊之间设置可以进行轴向移动的中间辊，采用更小的直径的工作辊。主要特点是：①中间辊的位置可根据板宽调整，可以减小工作辊的弯曲挠度和工作辊与支撑辊的弹性压扁，因此可以显著地减小带钢边缘减薄现象；②中间辊的轴向移动在一定程度上减小了工作辊与支承辊的有害接触区，使有害接触区不再阻碍液压弯辊，液压弯辊的板形控制功能得到明显改善；③采用了较小的工作辊直径，减小了轧制力和轧制力矩。

2.2 CVC轧机

CVC轧制采用S型轧辊，上下轧辊的辊型相反布置，调节轧辊的轴向位置可以获得不同的辊缝形状，以满足轧制带钢的板凸度和板形要求。CVC轧机的特点主要表现在：①多组原始辊型不同的轧辊可以通过一组S型曲线轧辊进行代替，在一定程度上减少了轧辊的备用数量；②通过调整无级辊缝进而适应不同产品规格的变化；③辊缝调节范围大。

2.3 PC轧机

轧辊的成对交叉是PC轧机的主要特点。成对交叉是指相互平行的轧辊轴线，上工作辊与上支撑辊构成一对，下工作辊与下支撑辊构成另一对，通过交叉将这两对轧辊的轴线按照一定的角度进行布置。轧辊辊缝随着轧辊轴线的交叉而发生变化，离轧辊交叉线越远，辊缝就越大。PC轧机对板形进行控制，是通过改变轧辊轴线交叉角进而改变辊缝形状实现的，这是一种柔性的辊缝型。

3 VC轧机的特点与结构

3.1 特点

VC轧辊系统的特点主要有：通过降低支撑辊的换辊次数，在一定程度上减少了不同辊型的轧辊数量；对轧辊磨损及热辊形进行补偿；在进行带材轧制加、减速的阶段，对于轧制速度的变化引起的轧制力波动和轧辊凸度变化可以进行有效补偿；通过采用VC辊代替原有支撑辊，所以在线改造较为方便。

3.2 VC轧辊的结构

VC辊是一种组合式支承辊，由芯轴、套筒和旋转接头装配而成（如图1所示），在芯轴和套筒之间的辊身中心区域有一个油槽，槽内充以压力可变的高压油。辊颈两端的套筒均收缩，收缩接头用作内部压力油的外部密封件并用于轧辊传动装置的自由滑移转矩传输。

1.VC轧辊 2.高速旋转接手及增压缸 3.压力检测器

4.操作台 5.控制台 6.液压泵站

图1 VC轧辊的结构组成和工作原理

4 控制VC辊轧机板形的技术

根据图1所示，与普通实心辊相比，VC轧机由套筒与芯轴通过热装而成，其内部有一个可以进油的空腔。使得在轧制过程中，由于VC轧机内部油腔的存在，套筒在辊间压力作用下，一方面产生一个整体的挠度，另一方面在受力区域产生一个塌陷位移。

5 结语

综上所述，随着现代工业技术的不断发展，对冷轧带材的质量提出更高的要求，冷轧机的装备技术、控制水平在一定程度上向着更高层次发展，其最终目标是不断提高连续化率和质量，进而推广自动化。

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