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机械工程师!""#$%
轧辊辊形测量的探讨

姚广晓，裴仁清，贾磊

（上海大学，上海+’’’3+）

摘要：运用误差分离原理，对轧制车间实时测量轧辊辊形提出了一种全新的测量方法，不仅从机构设计、测量
原理及影响因素进行了分析，而且还对该测量方案进行了仿真计算。
关键词：辊形；误差分离；计算机仿真

中图分类号：89&5&)/文献标识码：:文章编号：&’’+%+---（+’’4）’&%’’/7%’-

"前言量的方法，测量示意图如图!所示。
随着汽车、家电以及相关产业的发展，国内对薄板
的需求越来越大，精度要求越来越高，对轧板过程中影
响轧辊精度的研究也越来越多，比如轧辊的变形、热膨
胀、磨损及热凸度等对钢板精度的影响等。研究轧辊的
变形对轧制薄板的影响，需要首先测出轧辊磨损的实
际情况，即轧辊的辊形，进而分析轧辊的实际工作状
况，但是国内对轧辊辊形的测量主要是采用国外的辊
形测量仪和绝对测量的方法，仪器结构庞大，造价昂
!"!测量系统结构图
贵，操作不便，这就为实时测量带来了不便。本文提出
如图!所示，测量表架（含测量头及编码器）在电
了一种全新的轧辊的测量方法，不仅从理论上论证了机的驱动下沿导轨移动，移动速度可根据测量需要进
该方案的可行性，而且对测量进行了仿真并得出理想行调节，由编码器控制数据采样点的密度，然后将采集
的仿真结果。到的数据通过数据传输送至数据处理机进行处理，最
方案设计
#终得到所测轧辊的辊形，过程如图"所示。
结构设计
!"#$测量原理
为了便于对轧辊的测量，本测量方案采用侧面测
$"#测量头的选择
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
种金属共同沉积获得两种金属成分的复合涂层，经高［-］李金贵)表面强化技术与模具寿命［.］)中国表面工程，+’’+，&/
温热处理，使两种金属合金化成一种合金涂层。如!"0&1：+23)
［4］王昌，于同敏，周锦进)模具制造领域中的表面工程技术应用综
粉与#$共同沉积得到#$%!"复合涂层，经&’’’(高温
述及展望［.］)模具技术，+’’+，&40-1：45%/’)
处理，获得性能优良的合金涂层。
［/］王雷刚，黄瑤，刘全坤，等)复合陶瓷强化挤压模具钢抗磨减摩
结论
!研究［.］)润滑与密封，+’’+，&/-0/1：-6%4’)
模具工作条件恶劣，摩擦磨损是最主要的失效形［5］徐进，刘家浚)稀土表面工程及其摩擦学应用的研究现状［.］)
式之一。正确选择和使用摩擦学涂层技术可以显著提中国表面工程，+’’&，&40&1：+’%++)
高模具的寿命。摩擦学涂层技术在模具减摩抗磨中有［3］徐滨士，欧忠文)纳米表面工程［.］)中国机械工程，+’’’，&&
广阔的应用前景，应大力推广摩擦学涂层技术。051：3’3%3&’)
［］韩修训，阎逢元，阎鹏勋，等多层涂层的摩擦学研究进展［］
［参考文献］7).)
机械工程材料，+’’+，+50/1：&%/)（编辑仲天）
［&］石淼森)固体润滑材料［*］)北京：化学工业出版社，+’’’)
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［+］胡传炘，宋幼慧)涂层技术原理及应用［*］)北京,化学工业出作者简介：黄瑤（&654%），女，副教授。
版社，+’’’)收稿日期：+’’-%’7%’7

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机械工程师!""#$%

式中（）:3$:3+$0%,，（），
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，当时，。对进行傅立叶逆变
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换（;78/）’即可得到轧辊在时域上的辊形误差函数：
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*+.,*;78/<*+/,=*&"*+/,92+(&$>,/..*&’(⋯⋯,5&（?）
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两点法：与三点法类似，由于导轨的直行运动误差
传感器技术的飞速发展给误差分离技术的实用化很小，故可以将转角分量忽略不计’对采样信号进行离
提供了条件，目前使用的传感器有接触式和非接触式散化处理后进行傅立叶正反变换可以得到时域上的轧
两类传感器，由于被测的轧辊表面有局部氧化等造成辊曲线误差：
的色差不均匀现象，所以这里主要选择接触式传感器,5&
*+.,*;78/<*+/,=*&"*+/,92+(&$>,/.
进行测量。接触式的位移传感器主要有电位器式、电阻,/*"
式、电容式及光栅式等。电感传感器是超精密测量中应.*"’&’(’⋯,5&（@）
用较广泛的位移传感器，它具有灵敏度高、分辨率高（)）原始方程的时域递推公式
三点法：若取，则有，由式
（最高可达到!"#!!）、精度高、线性好、性能稳定与重’&*’(*#’*’$+,5&,-&*-(*’
复性好的优点，电感传感器非常适合于最高精度为微（&）（(）（)）可求得时域三点法直线度误差函数递推公
米级甚至