一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法及装置

摘要

本发明公开了一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法及装置，其中方法包括：获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；然后根据喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度；再根据喷嘴坐标、喷嘴流量、扇面长度和切线夹角，获得目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；最后，根据所有的喷嘴各自的单位水流量和轴向冷却区间，获得冷却水箱的横向流量分布。本实施例中最终获取的横向流量分布是精确的考虑了每个喷嘴的影响，并且将喷嘴的水流量转换到了轧辊的轴向上进行获取，整个获取过程精度更高，能够有效的指导轧辊冷却水箱或喷嘴的布置及设计。

权利要求

1.一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法，其特征在于，包括：获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；其中，所述喷水距离为喷嘴和轧辊的间距，所述目标喷嘴为轧辊冷却水箱上的任一喷嘴；

根据所述喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度；其中，所述扇面长度为喷嘴喷出的水流扇面与轧辊表面相切的切线长度；

根据所述喷嘴坐标、所述喷嘴流量、所述扇面长度和切线夹角，获得所述目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；其中，所述单位水流量为轧辊轴向上的单位长度的水流量，所述切线夹角为所述水流扇面与轧辊表面相切的切线与轧辊轴向的夹角；

根据所有的喷嘴各自的所述单位水流量和所述轴向冷却区间，获得所述冷却水箱的横向流量分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扇面参数包括：在喷水距离为第一距离时，水流扇面的宽度为第一长度，以及在喷水距离为第二距离时，水流扇面的宽度为第二长度；所述根据所述喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度，包括：根据公式di＝h*(d2‑d1)/(h2‑h1)，获得扇面长度；其中，di为扇面长度，h为喷水距离，d1为第一长度，d2为第二长度，h1为第一距离，h2为第二距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述目标喷嘴的轴向冷却区间，包括：根据所述扇面长度和所述切线夹角，获得轴向冷却长度；其中，所述轴向冷却长度为所述扇面长度在轧辊轴向上的投影长度；

根据所述轴向冷却长度和所述喷嘴坐标，获得所述轴向冷却区间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述轴向冷却长度和所述喷嘴坐标，获得所述轴向冷却区间，包括：根据[xi‑Li/2，xi+Li/2]，确定所述轴向冷却区间；其中，xi为喷嘴坐标，Li为轴向冷却长度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述目标喷嘴的单位水流量，包括：根据fi＝Fi/Li，确定所述单位水流量；其中，fi为单位水流量，Fi为喷嘴流量，Li为轴向冷却长度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所有的喷嘴各自的所述单位水流量和所述轴向冷却区间，获得所述冷却水箱的横向流量分布，包括：对轧辊在轴向方向上分割为多个计算单元；其中，每个计算单元为单位长度；

获取目标单元对应的一个或多个喷嘴；其中，目标单元为所述多个计算单元中的任一个；

根据所述一个或多个喷嘴的单位水流量，获得所述目标单元的单元流量和；

根据所述单元流量和，获得所述冷却水箱的横向流量分布。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算单元的长度为1mm。

8.一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置，其特征在于，包括：参数获取模块，用于获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；其中，所述喷水距离为喷嘴和轧辊的间距，所述目标喷嘴为轧辊冷却水箱上的任一喷嘴；

第一获得模块，用于根据所述喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度；其中，所述扇面长度为喷嘴喷出的水流扇面与轧辊表面相切的切线长度；

第二获得模块，用于根据所述喷嘴坐标、所述喷嘴流量、所述扇面长度和切线夹角，获得所述目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；其中，所述单位水流量为轧辊轴向上的单位长度的水流量，所述切线夹角为所述水流扇面与轧辊表面相切的切线与轧辊轴向的夹角；

流量获取模块，用于根据所有的喷嘴各自的所述单位水流量和所述轴向冷却区间，获得所述冷却水箱的横向流量分布。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扇面参数包括：在喷水距离为第一距离时，水流扇面的宽度为第一长度，以及在喷水距离为第二距离时，水流扇面的宽度为第二长度；所述第一获得模块，具体用于：根据公式di＝h*(d2‑d1)/(h2‑h1)，获得扇面长度；其中，di为扇面长度，h为喷水距离，d1为第一长度，d2为第二长度，h1为第一距离，h2为第二距离。

10.一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述装置执行权利要求1‑7中任一项所述方法的步骤。

说明书

一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法及装置。

背景技术

[0002] 热连轧精轧工作辊冷却水横向流量分布直接决定了轧辊表面氧化膜状态以及轧辊热凸度等参数，是影响高端产品表面质量和板形质量的最关键因素之一。目前，均以喷嘴的流量横向分布为基准确定轧辊冷却水横向流量分布情况。但是，由于喷嘴的实际工作环
境复杂，在确定喷嘴流量分布情况时单纯的以喷嘴流量来进行定性分析，精度低误差大，无法满足轧辊冷却水精细化控制的需求，限制了高端产品的生产。

[0003] 可见，现有技术中的轧辊冷却流量分布情况的确定方法，存在精度不高，误差大的问题，无法满足高端产品轧制的生产需求。

发明内容

[0004] 鉴于上述问题，本发明提出了一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法及装置，本发明获取轧辊冷却水流量分布的精度更高，能够有效的指导轧辊冷却水箱或喷嘴
的布置及设计。

[0005] 第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

[0006] 一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法，包括：

[0007] 获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；其中，所述喷水距离为喷嘴和轧辊的间距，所述目标喷嘴为轧辊冷却水箱上的任一喷嘴；

[0008] 根据所述喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度；其中，所述扇面长度为喷嘴喷出的水流扇面与轧辊表面相切的切线长度；根据所述喷嘴坐标、所述喷嘴流量、所述扇面长度和切线夹角，获得所述目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；其中，所述单位水流量为轧辊轴向上的单位长度的水流量，所述切线夹角为所述水流扇面与轧辊表面相切的切线与轧辊轴向的夹角；根据所有的喷嘴各自的所述单位水流量和所述轴向冷却区间，获得所
述冷却水箱的横向流量分布。

[0009] 可选的，所述扇面参数包括：在喷水距离为第一距离时，水流扇面的宽度为第一长度，以及在喷水距离为第二距离时，和水流扇面的宽度为第二长度；所述根据所述喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度，包括：

[0010] 根据公式di＝h*(d2‑d1)/(h2‑h1)，获得扇面长度；其中，di为扇面长度，h为喷水距离，d1为第一长度，d2为第二长度，h1为第一距离，h2为第二距离。

[0011] 可选的，获得所述目标喷嘴的轴向冷却区间，包括：

[0012] 根据所述扇面长度和所述切线夹角，获得轴向冷却长度；其中，所述轴向冷却长度为所述扇面长度在轧辊轴向上的投影长度；根据所述轴向冷却长度和所述喷嘴坐标，获得所述轴向冷却区间。

[0013] 可选的，根据所述轴向冷却长度和所述喷嘴坐标，获得所述轴向冷却区间，包括：

[0014] 根据[xi‑Li/2，xi+Li/2]，确定所述轴向冷却区间；其中，xi为喷嘴坐标，Li为轴向冷却长度。

[0015] 可选的，获得所述目标喷嘴的单位水流量，包括：

[0016] 根据fi＝Fi/Li，确定所述单位水流量；其中，fi为单位水流量，Fi为喷嘴流量，Li为轴向冷却长度。

[0017] 可选的，所述根据所有的喷嘴各自的所述单位水流量和所述轴向冷却区间，获得所述冷却水箱的横向流量分布，包括：

[0018] 对轧辊在轴向方向上分割为多个计算单元；其中，每个计算单元为单位长度；获取目标单元对应的一个或多个喷嘴；其中，目标单元为所述多个计算单元中的任一个；根据所述一个或多个喷嘴的单位水流量，获得所述目标单元的单元流量和；根据所述单元流量和，获得所述冷却水箱的横向流量分布。

[0019] 可选的，所述计算单元的长度为1mm。

[0020] 一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置，包括：

[0021] 参数获取模块，用于获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；其中，所述喷水距离为喷嘴和轧辊的间距，所述目标喷嘴为轧辊冷却水箱上的任一喷嘴；第一获得模块，用于根据所述喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度；其中，所述扇面长度为喷嘴喷出的水流扇面与轧辊表面相切的切线长度；第二获得模块，用于根据所述喷嘴坐标、所述喷嘴流量、所述扇面长度和切线夹角，获得所述目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；其中，所述单位水流量为轧辊轴向上的单位长度的水流量，所述切线夹角为所述水流扇面与轧辊表面相切的切线与轧辊轴向的夹角；流量获取模块，用于根据所有的
喷嘴各自的所述单位水流量和所述轴向冷却区间，获得所述冷却水箱的横向流量分布。

[0022] 可选的，所述扇面参数包括：在喷水距离为第一距离时，水流扇面的宽度为第一长度，以及在喷水距离为第二距离时，和水流扇面的宽度为第二长度；所述第一获得模块，具体用于：

[0023] 根据公式di＝h*(d2‑d1)/(h2‑h1)，获得扇面长度；其中，di为扇面长度，h为喷水距离，d1为第一长度，d2为第二长度，h1为第一距离，h2为第二距离。

[0024] 第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

[0025] 一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述装
置执行上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

[0026] 本发明实施例中提供的一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法及装置，其中方法通过获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；喷水距离为喷嘴和轧辊的间距，目标喷嘴为轧辊冷却水箱上的任一喷嘴；然后根据喷水距离和所
述扇面参数，获得扇面长度；扇面长度为喷嘴喷出的水流扇面与轧辊表面相切的切线长度；
再根据喷嘴坐标、喷嘴流量、扇面长度和切线夹角，获得目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；单位水流量为轧辊轴向上的单位长度的水流量，切线夹角为水流扇面与轧辊表面
相切的切线与轧辊轴向的夹角；这样就能够将一区间内所有的喷嘴的水流量进行综合考
虑；最后，根据所有的喷嘴各自的单位水流量和轴向冷却区间，获得冷却水箱的横向流量分布。本实施例中最终获取的横向流量分布是精确的考虑了每个喷嘴的影响，并且将喷嘴的
水流量转换到了轧辊的轴向上进行获取，使得流量分布结果精度更高，能够有效的指导轧
辊冷却水箱或喷嘴的布置及设计。

[0027] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够
更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的
附图。在附图中：

[0029] 图1示出了本发明第一实施例提供的一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法的流程图；

[0030] 图2示出了本发明第一实施例中的喷嘴的水流扇面的示意图；

[0031] 图3示出了本发明第一实施例中例1的横向流量分布示意图；

[0032] 图4示出了本发明第一实施例中例2的横向流量分布示意图；

[0033] 图5示出了本发明第二实施例提供的一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置的结构示意图。

具体实施方式

[0034] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例
所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

[0035] 第一实施例

[0036] 请参见图1，图1示出了本发明第一实施例提供的一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法的流程图。具体的，所述方法包括：

[0037] 步骤S10：获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；其中，所述喷水距离为喷嘴和轧辊的间距，所述目标喷嘴为轧辊冷却水箱上的任一喷嘴。

[0038] 在步骤S10中，可通过构建空间坐标系的方式确定喷嘴坐标，且在后续方法执行过程中可以该空间坐标系进行参考。构建空间坐标系所选择的原点位置不作限制，例如可为
轧辊的中心位置。冷却水箱上连接有多个喷嘴。其中的喷嘴可以是相同规格的喷嘴，也可以是不同规格的喷嘴。喷嘴的喷嘴流量可调或不可调，不作限制。本实施例中喷嘴喷出的水流为扁平的扇面状，并对准轧辊。喷水的方向可为正对喷洒，也可为倾斜喷洒。扇面参数可包括喷嘴的喷水距离与对应距离的水流扇面的长度。例如，在扇面参数中至少包括两组数据：
在喷水距离为第一距离时，水流扇面的宽度为第一长度，以及在喷水距离为第二距离时，和水流扇面的宽度为第二长度。

[0039] 步骤S20：根据所述喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度；其中，所述扇面长度为喷嘴喷出的水流扇面与轧辊表面相切的切线长度。

[0040] 在步骤S20中，根据公式di＝h*(d2‑d1)/(h2‑h1)，获得扇面长度；其中，di为扇面长度，h为喷水距离，d1为第一长度，d2为第二长度，h1为第一距离，h2为第二距离，扇面长度的具体形式请参阅图2所示。

[0041] 步骤S30：根据所述喷嘴坐标、所述喷嘴流量、所述扇面长度和切线夹角，获得所述目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；其中，所述单位水流量为轧辊轴向上的单位长度的水流量，所述切线夹角为所述水流扇面与轧辊表面相切的切线与轧辊轴向的夹角。

[0042] 在步骤S30中，由于在喷洒过程中喷嘴流量是固定的，因此喷嘴与轧辊表面的距离会影响对轧辊的冷却效果。例如，当距离较远时，对于某一喷嘴而言，在轧辊上喷洒的单位长度的水量会较小，反之较大。所以本申请中通过对每个喷嘴的单位水流量进行计算，以准确确定水流量的分布情况。具体如下：

[0043] 根据fi＝Fi/Li，确定单位水流量；其中，fi为单位水流量，Fi为喷嘴流量，Li为轴向冷却长度。

[0044] 然后，由于喷嘴的布置角度可能与轧辊的轴向呈一定夹角的设置，此时喷出的水流扇面与轧辊轴向之间也具有一定的夹角。在实际的应用场景下，轧辊为轧制带钢的位置
为圆柱状，且轧辊的直径较大，因此，相对于喷嘴形成的水流扇面而言可将轧辊表面近视的作为平面处理。所以，水流扇面与轧辊表面的切线即使与轧辊轴线具有一定的夹角，轧辊在同一轴向区域上接受到的冷却水的总量也几乎不变。进一步的，可将本实施例中的每个喷
嘴的水流分布转化至轧辊轴向上进行处理和进行流量分布表达，也即通过扇面长度获取轴
向冷却区间。

[0045] 具体的，先根据所述扇面长度和切线夹角，获得轴向冷却长度；其中，轴向冷却长度为扇面长度在轧辊轴向上的投影长度；然后，根据轴向冷却长度和喷嘴坐标，获得轴向冷却区间。在本实施两种轴向冷缺区间可表示为[xi‑Li/2，xi+Li/2]，其中，xi为喷嘴坐标，Li为轴向冷却长度。

[0046] 通过步骤S30可确定冷却水箱连接的每一个喷嘴的轴向冷却区间。在可提高获取流量分布的精确度。

[0047] 步骤S40：根据所有的喷嘴各自的所述单位水流量和所述轴向冷却区间，获得所述冷却水箱的横向流量分布。

[0048] 在步骤S40中，具体实现方式如下：

[0049] 首先，对轧辊在轴向方向上分割为多个计算单元；其中，每个计算单元为单位长度；例如，单位长度可为1mm。然后，获取目标单元对应的一个或多个喷嘴；其中，目标单元为多个计算单元中的任一个；在实际冷却过程中可能存在多个喷嘴对一个目标单元进行冷却
水的喷洒，因此，可根据一个或多个喷嘴的单位水流量，获得目标单元的单元流量和。单元流量和，即为考虑了所有对该区域有影响的喷嘴，实现了流量分布的精确确定。最后，完成轧辊的轴向方向上所有的计算单元对应的单元流量和获取，即可获得冷却水箱的横向流量
分布情况。

[0050] 举例说明如下：

[0051] 例1：该实例为获取轧机出口上轧辊冷却水的横向水量分布。冷却水箱共有三排喷嘴组，每排喷水组有43个喷嘴，三排喷嘴组的喷嘴呈交叉排布，间距50mm。当喷嘴与轧辊间隔250mm时，水流长度220mm，当喷嘴与轧辊间隔500mm时，水流长度440mm。水流扇面与轧辊表面相切的切线与轧辊轴向的夹角为5度。三排喷水组喷嘴型号如下表1：

[0052] 表1

[0053] 喷嘴编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22第一排(型号) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
第二排(型号) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
第三排(型号) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
喷嘴编号 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 
第一排(型号) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  
第二排(型号) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  
第三排(型号) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2  

[0054] 其中，1型喷嘴在压力1MPa时流量44.72L/min；2型喷嘴在压力1MPa时流量55.9L/min。

[0055] 为了便于说明，本例中仅列举针对第一排喷水组执行方法的过程，其他喷嘴可类推获取。

[0056] 首先，将轧辊冷却水箱轴向中心作为坐标零点，轴向作为一坐标轴，并以此为基准，确定出第一排喷嘴中每个喷嘴在坐标中的位置xi。根据设备图纸，该排喷嘴组最左侧喷嘴编号为1，该喷嘴在空间中坐标为xi‑1033，以此为基准，根据喷嘴间距，计算出该排喷水组的空间位置如下表2：

[0057] 表2

[0058] 喷嘴编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15坐标位置 ‑1033 ‑983 ‑933 ‑883 ‑833 ‑783 ‑733 ‑683 ‑633 ‑583 ‑533 ‑483 ‑433 ‑383 ‑333喷嘴编号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
坐标位置 ‑283 ‑233 ‑183 ‑133 ‑83 ‑33 17 67 117 167 217 267 317 367 417
喷嘴编号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43    
坐标位置 467 517 567 617 667 717 767 817 867 917 967 1017 1067   

[0059] 进一步的，以第一排喷嘴组第一个喷嘴为研究对象，若喷嘴与轧辊间隔为400mm，则根据喷嘴供应商提供的信息，即当喷嘴与轧辊间隔250mm时，水流长度220mm，当喷嘴与轧辊间隔500mm时，水流长度440mm，计算得出扇面长度映射到轧辊轴向上的长度d1为352mm。
切线夹角为5度，则该喷嘴射流扇面映射到轧辊轴向的轴向冷却长度L1为：

[0060] L1＝d1*cos(5*π/180)＝352*cos(5*π/180)＝350.66。

[0061] 单位水流量f1为喷嘴流量F1与L1的比值，即：

[0062] f1＝F1/L1＝44.72/350.66＝0.12753L/min*mm。

[0063] 根据上述方法，计算出所有喷嘴水流扇面映射到轧辊轴向的轴向冷却长度及单位水流量。

[0064] 进一步的，根据上述计算结果，以第一排喷水组第一个喷嘴为例，得出该喷嘴在轧辊轴向的作用的轴向冷却区间为：

[0065] [x1‑L1/2，x1+L1/2]＝[‑1033‑350.66/2，‑1033+350.66/2]＝[‑1208.33，‑857.67]。

[0066] 进一步的，重复上述过程，计算出所有喷嘴作用到轧辊轴向的轴向冷却区间。

[0067] 最后，将轧辊按1mm进行单位离散化，分割为多个计算单元。从轧辊负坐标方向最末端向正坐标方向，针对每一个计算单元进行喷嘴的索引；并将作用到当前索引的计算单
元对应的所有喷嘴的单位长度水流量累加，得到当前计算单元的单元流量和。完成所有计
算单元的单元流量和获取，即可得该出轧辊长度方向的水量分布。本例中喷嘴配置形式的
计算结果如图3所示，其中的宽度位置即为轧辊的轴向长度位置。

[0068] 例2：该实例为计算轧机出口上轧辊冷却水的横向水量分布。三排喷水组喷嘴型号如下表3：

[0069] 表3

[0070] 喷嘴编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22第一排(型号) 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 1 2 1 1 1 2 2 2 2 1
第二排(型号) 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 1 1 2
第三排(型号) 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 2 2 1 2 1 1 2 2
喷嘴编号 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 
第一排(型号) 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1  
第二排(型号) 1 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1  
第三排(型号) 2 1 1 2 1 2 2 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1  

[0071] 其中，1型喷嘴在压力1MPa时流量44.72L/min；2型喷嘴在压力1MPa时流量55.9L/min。按照例1中的方法进行执行，最终获得的水量分布结果如图4所示。

[0072] 综上所述，本实施例中提供的一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取方法，通过获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；喷水距离为喷嘴和轧辊的间距，目标喷嘴为轧辊冷却水箱上的任一喷嘴；然后根据喷水距离和所述扇面参
数，获得扇面长度；扇面长度为喷嘴喷出的水流扇面与轧辊表面相切的切线长度；再根据喷嘴坐标、喷嘴流量、扇面长度和切线夹角，获得目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；
单位水流量为轧辊轴向上的单位长度的水流量，切线夹角为水流扇面与轧辊表面相切的切
线与轧辊轴向的夹角；这样就能够将一区间内所有的喷嘴的水流量进行综合考虑；最后，根据所有的喷嘴各自的单位水流量和轴向冷却区间，获得冷却水箱的横向流量分布。本实施
例中最终获取的横向流量分布是精确的考虑了每个喷嘴的影响，并且将喷嘴的水流量转换
到了轧辊的轴向上进行获取，使得流量分布结果精度更高，能够有效的指导轧辊冷却水箱
或喷嘴的布置及设计。

[0073] 第二实施例

[0074] 请参阅图5，基于同一发明构思，本发明第二实施例提供了一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置300。

[0075] 所述轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置300，包括：

[0076] 参数获取模块301，用于获取目标喷嘴的喷嘴坐标、喷嘴流量、喷水距离以及喷水的扇面参数；其中，所述喷水距离为喷嘴和轧辊的间距，所述目标喷嘴为轧辊冷却水箱上的任一喷嘴；

[0077] 第一获得模块302，用于根据所述喷水距离和所述扇面参数，获得扇面长度；其中，所述扇面长度为喷嘴喷出的水流扇面与轧辊表面相切的切线长度；

[0078] 第二获得模块303，用于根据所述喷嘴坐标、所述喷嘴流量、所述扇面长度和切线夹角，获得所述目标喷嘴的单位水流量以及轴向冷却区间；其中，所述单位水流量为轧辊轴向上的单位长度的水流量，所述切线夹角为所述水流扇面与轧辊表面相切的切线与轧辊轴
向的夹角；

[0079] 流量获取模块304，用于根据所有的喷嘴各自的所述单位水流量和所述轴向冷却区间，获得所述冷却水箱的横向流量分布。

[0080] 作为一种可选的实施方式，所述扇面参数包括：在喷水距离为第一距离时，水流扇面的宽度为第一长度，以及在喷水距离为第二距离时，和水流扇面的宽度为第二长度；所述第一获得模块302，具体用于：根据公式di＝h*(d2‑d1)/(h2‑h1)，获得扇面长度；其中，di为扇面长度，h为喷水距离，d1为第一长度，d2为第二长度，h1为第一距离，h2为第二距离。

[0081] 作为一种可选的实施方式，第二获得模块303，具体用于：

[0082] 根据所述扇面长度和所述切线夹角，获得轴向冷却长度；其中，所述轴向冷却长度为所述扇面长度在轧辊轴向上的投影长度；根据所述轴向冷却长度和所述喷嘴坐标，获得所述轴向冷却区间。

[0083] 作为一种可选的实施方式，第二获得模块303，具体用于：

[0084] 根据[xi‑Li/2，xi+Li/2]，确定所述轴向冷却区间；其中，xi为喷嘴坐标，Li为轴向冷却长度。

[0085] 作为一种可选的实施方式，第二获得模块303，具体用于：

[0086] 根据fi＝Fi/Li，确定所述单位水流量；其中，fi为单位水流量，Fi为喷嘴流量，Li为轴向冷却长度。

[0087] 作为一种可选的实施方式，所述流量获取模块304，具体用于：

[0088] 对轧辊在轴向方向上分割为多个计算单元；其中，每个计算单元为单位长度；获取目标单元对应的一个或多个喷嘴；其中，目标单元为所述多个计算单元中的任一个；根据所述一个或多个喷嘴的单位水流量，获得所述目标单元的单元流量和；根据所述单元流量和，获得所述冷却水箱的横向流量分布。

[0089] 作为一种可选的实施方式，所述计算单元的长度为1mm。

[0090] 需要说明的是，本发明实施例所提供的轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置300，其具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

[0091] 第三实施例

[0092] 基于同一发明构思，本发明第三实施例还提供了一种轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述装置执行上述第一方面中任一项所述方法的步
骤。

[0093] 需要说明的是，本发明实施例所提供的轧机工作辊的冷却水横向流量分布获取装置中，上述每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。

[0094] 本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项
来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

[0095] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0096] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0097] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。

[0098] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0099] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

[0100] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围
之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。