中厚板轧机轧辊磨损研究

摘要：随着我国经济的不断进步，机械制造行业也在不断的发展，特别是近年来由于制造水平的不断进步，中厚板轧机也得到了长足的进步，已经广泛应用在我国的各行各业当中。虽然现阶段的需求急剧增多，但是我们也要保证产品的质量，并提高产品的生产效率，只有这样才能够真正地促进企业的发展。下面笔者通过结合个人多年来相关行业的实际工作经验，并结合我国现阶段的中厚板轧机扎辊磨损的实际情况，先对轧辊磨损发生的原因进行细致的分析，继而再通过建立轧辊磨损模型的方式对这一过程进行详细的分析，希望能够对大家日后的工作起到一定程度的帮助作用，并为我国机械制造行业的不断向前发展贡献应有的一份力量。

关键词：中厚板轧机；轧辊磨损；磨损机理；磨损量；符合项

前言

作为中厚板轧机上面最为关键的零部件之一，轧辊在中厚板的制造过程中起到了至关重要的作用，通过一组或者一对轧辊的滚动作用来扎碾钢材，来实现产品的制作。所以，在产品的制作过程中，轧辊直接决定了加工精度以及生产质量，而轧辊磨损就会产生一系列的质量问题，并由于轧辊磨损随着闸管材质、轧制条件以及轧机型式的变化也会产生不同的形态变化。在轧辊的过程中，由于钢材受到氧化物的碾磨作用会发生一系列的载荷与温度变动，并且由于与周围气体、液体的反应，就会造成轧辊磨损。并且由于产品的轧辊需要较长的时间，在这一过程中由于磨损作用，会对产品的平直度、板凸度等产生极为不利的影响。轧辊过程是多道的可逆轧制，并且由于轧件规格的频繁更换，所以我们现阶段很难对轧辊磨损进行计算和预测。面对这一局面，我们需要加大对中厚板轧辊磨损的研究，通过建立模型的方式来对这一过程进行全方位的跟踪，一定要保证轧辊的中厚板的性能与质量。

1.轧辊磨损的成因

与其他磨损原因相对比，轧辊磨损在形成机理上大致是相同的，但如果从摩擦学的角度来说，我们可以认为轧辊磨损就是一个轧辊过程就是微观与宏观尺寸的变化过程。在研究轧辊磨损的过程中，我们将其分为两种研究方向，分别是微观磨损以及宏观磨损，区别就是轧辊直径的不同。由于轧辊磨损与普通磨损方式在物理以及几何条件上的差别，主要体现在下列几方面，分别是：热影响、冷却液的、轧件与轧辊上某点的周期性接触以及刚性条件下接触峰点面积的总和远小于轧辊内实际接触面积等。由于上述原因，给我们对轧辊磨损的成因产生了很大的困难，根据实际情况，我们将轧辊磨损的成因分为了三种，分别是热磨损、化学磨损以及机械磨损。其中热磨损是由于在高温的工作状态下，引起了轧辊表面的温度变化而导致的；化学磨损是由于辊面与外部其他介质的作用，破坏了表面膜而导致的；机械磨损是由于两个辊之间的相互摩擦作用而导致的。

2.轧辊磨损的建模分析

为了能够更好地确定轧辊的边部与常部效应，并且达到提高计算精度的目的，我们经常都是沿着工作辊辊身轴方向来划分单位并且分别计算。首先，我们将轧辊均匀的分成n份，每一份j在经过第i道的磨损时，其基本形式为：

（1）

式中：W表示磨损量；A表示负荷值；B表示接触弧长；C表示轧制长度；a、α、β均为回归系数；n为轧制卷数。因此，我们可以计算出每个小片的平均工作辊磨损量：

式中：ΔW为磨损增量；a为磨损量换算系数工作辊直径项；b为磨损量换算系数常数项；D为平均工作辊直径；f为前滑值；Hin、Hout为入口、出口厚度；ld为投曩接触弧长；α为负荷项影响指数；β为磨损距离影响指数；B为带钢宽度；HR为工作辊硬度；π为圆周率；L为带钢长度 ；i为辊身方向计算位置。 其中负荷项P′是考虑沿带钢宽度上由于轧制力的不均匀分布引起的局部不均匀磨损而引入的参数。

3.磨损模型分析

3.1边部磨损的原理分析

由于边部磨损的表现比较明显，这主要是由于边部负荷倍率k和边部负荷宽度d的原因。为了我们能够对这一过程进行深入的了解，我们需要针对性的选择工作辊的磨损辊型以便于进行边部磨损调整。选型过程中主要遵循以及最小宽度时的段差磨损量较大的，下图为分析需测量的数据。

我们在保证机架以及工作辊材质相同的前提下，通过对大量的数据对比并通过下列公式得到了最适宜的kw和dw的值，通过得到了数值来计算工作辊的磨损辊型，并通过与实际数据对比，验证结论。

3.2.定常部磨损的原理分析

有下列四种参数对磨损辊型的定常部分影响较大，分别是磨损距离影响指数β；负荷项影响指数α；磨损量换算系数常数项b以及磨损量换算系数工作辊直径项α四种。在通常轧制条件下，因磨损距离影响指数影响较小可视为常量。磨损量换算系数工作辊直径项在工作辊直径不发生较大变化时可视为零。其中磨损量换算系数常数项b的影响最大，下面我们主要对磨损量换算系数常数项的解析原理进行详细阐述：

当磨损量的预测值和实测值发生明显偏差时，主要通过磨损量换算系数常数项进行调整。首先利用式（1）求出轧辊中央磨损量实测值，并用经验设定的b值及轧制实际数据计算工作辊中央磨损量的预测值。在此基础上，进行误差分析，使式（3）所示实测值与预测值的误差平方和趋于最小。对式（3）进行常数项为零的最小二乘推导，得出修正系数Cb的计算公式（4）。以Cb乘以b作为最适合的b值。

4.结论

综上所述，我们通过上述的分析、论述，对工作辊的磨损模型有了更加深入的了解，基于此也对如何保证产品质量以及提高生产效率的方法有了更加清晰的认识。因此，笔者系统通过上述的论述，能够对机械制造行业的不断进步注入新的活力，也为我国经济的可持续发展作出一定的贡献。

参考文献：

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