发明名称 具有连续弯曲段和两个连续矫直段的连铸机辊列曲线
摘要 本发明涉及连续铸钢领域,尤其是涉及一种具有连续弯曲段和两个连续矫直段的连铸机辊列曲线,其特征是:该辊列曲线是由垂直段H<SUB>FE</SUB>、连续弯曲段S<SUB>ED</SUB>、基本圆弧段S<SUB>DC</SUB>、第一连续矫直段S<SUB>CB</SUB>、过渡圆弧段S<SUB>BA</SUB>、第二连续矫直段S<SUB>AO</SUB>及水平段L<SUB>OH</SUB>光滑连接的一条曲线。整个辊列均由固定辊组成,该辊列曲线的曲率变化连续。由于采用了曲率连续、线性变化的由固定辊组成的连续弯曲段和连续矫直段,因此可以有效地避免或减少铸坯的内裂,及伴随的偏析,同时简化了连续弯曲段和连续矫直段的设备,降低了连铸机的高度,大幅度地减少了连铸机的建设投资。
申请公布号 CN1528545A 申请公布日期 2004.09.15
申请号 CN03159668.1 申请日期 2003.09.26
申请人 燕山大学 发明人 李宪奎
分类号 B22D11/043;B22D11/12 主分类号 B22D11/043
代理机构 秦皇岛市维信专利事务所 代理人 鄂长林
主权项 1.一种具有连续弯曲段和两个连续矫直段的连铸机辊列曲线,其特征是:该辊列曲线是由垂直段H<sub>FE</sub>、连续弯曲段S<sub>ED</sub>、基本圆弧段S<sub>DC</sub>、第一连续矫直段S<sub>CB</sub>、过渡圆弧段S<sub>BA</sub>、第二连续矫直段S<sub>AO</sub>及水平段L<sub>OH</sub>光滑连接的一条曲线,整个辊列曲线均由固定辊列组成,该辊列曲线的曲率变化连续,其中:第二连续矫直段S<sub>AO</sub>:在直角坐标系xoy中的曲线方程:<maths num="001"><![CDATA[ <math><mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><msup><mi>x</mi><mn>3</mn></msup><mrow><mn>6</mn><mi>RL</mi></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>式中的参数R,L由下面的方程组求得:<img file="A031596680002C2.GIF" wi="421" he="261" />式中的R<sub>2</sub>及S<sub>AO</sub>应根据铸坯的许用应变[ε]及许用应变速率<img file="A031596680002C3.GIF" wi="83" he="52" />给定。一般,S<sub>AO</sub>=1~4米,R<sub>2</sub>=(1.1~3)×R<sub>1</sub>,R<sub>1</sub>=(15~50)×D,式中D是所浇铸坯的最大厚度,R,L求得后需验算:当x≤L时,<maths num="002"><![CDATA[ <math><mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><msup><mi>x</mi><mn>3</mn></msup><mrow><mn>6</mn><mi>RL</mi></mrow></mfrac></mrow></math>]]></maths>曲率的变化是否单调,如果不单调可通过减少S<sub>AO</sub>或相应增加S<sub>AO</sub>的端点A的曲率半径来满足曲率变化的单调性。过渡圆弧段S<sub>BA</sub>=0~1.55R<sub>2</sub>;第一连续矫直段S<sub>CB</sub>:第一连续矫直段S<sub>CB</sub>是渐开线,它在直角坐标系x<sub>3</sub>oy<sub>3</sub>中的参数方程为:<img file="A031596680002C5.GIF" wi="469" he="139" />式中r<sub>o</sub>为渐开线的基圆半径,渐开线S<sub>CB</sub>的始端C的曲率半径与基本圆弧段半径R<sub>1</sub>相等,曲率中心与基本圆弧段的圆心O<sub>1</sub>重合,末端B的曲率半径与过渡圆弧半径R<sub>2</sub>相等,曲率中心与过渡圆弧段的圆心O<sub>2</sub>重合,S<sub>CB</sub>=0~2米;基本圆弧段S<sub>DC</sub>=(0~1.5)×R<sub>1</sub>;连续弯曲段S<sub>ED</sub>:在直角坐标系x<sub>1</sub>Ey<sub>1</sub>中的曲线方程:<maths num="003"><![CDATA[ <math><mrow><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msubsup><mi>x</mi><mn>1</mn><mn>3</mn></msubsup><mrow><mn>6</mn><mi>rl</mi></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>式中的参数r,l由下面的方程组求得:<img file="A031596680003C2.GIF" wi="394" he="157" /><maths num="004"><![CDATA[ <math><mrow><msub><mi>S</mi><mi>ED</mi></msub><mo>=</mo><mi>l</mi><mo>+</mo><mfrac><msup><mi>l</mi><mn>3</mn></msup><mrow><mn>40</mn><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mo>.</mo></mrow></math>]]></maths>r,l求得后验算:当x<sub>1</sub>≤l时,曲线<maths num="005"><![CDATA[ <math><mrow><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msubsup><mi>x</mi><mn>1</mn><mn>3</mn></msubsup><mrow><mn>6</mn><mi>rl</mi></mrow></mfrac></mrow></math>]]></maths>的曲率是否单调,如果不单调可以通过增大α来满足曲率变化的单调性要求;垂直段H<sub>FE</sub>=0~3米;水平段L<sub>OH</sub>=1.1×L<sub>e</sub>-H<sub>FE</sub>-S<sub>ED</sub>-S<sub>DC</sub>-S<sub>CB</sub>-S<sub>BA</sub>-S<sub>AO</sub>式中L<sub>e</sub>为铸坯的冶金长度。
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