随着中国造船业的快速发展,超大型数控船用卷板机是目前卷板机的一个重要发展方向。超大型数控船用卷板机研制的关键技术难题之一是超大跨度上辊挠度补偿问题。卷板过程中,上辊是完成卷板的核心部件,而上辊的挠曲变形导致了卷板压力分布不均匀,影响卷板精度。本文以某21米卷板机为研究对象,通过理论分析及仿真获得上辊的挠曲特性,提出主动补偿方法改善上辊挠曲变形,并仿真分析了补偿效果。首先研究了卷板成形过程中的力学参数,得出了上辊和板料之间的接触正压力大小；接着分析了上辊在自重和工作载荷作用下的挠度变化规律,并通过理论数值优化方法和基于ANSYS的有限元优化方法,对上辊支承辊的数量、位置及施加载荷的分布进行了合理优化,为减小上辊的挠曲变形和挠度预补偿等提供了理论依据；再次采用上辊多点支撑的挠度补偿技术对挠度进行预补偿,上辊支承辊部分共有多组,按优化结果分布,在卷制作业前,根据仿真结果通过电液推杆推拉斜铁对上辊支承辊高度进行预先补偿,使卷制件的精度满足要求；最后通过传感器实时检测作业时支承辊的挠度补偿误差,通过计算机控制的伺服电机和电动推杆推动调整斜铁,实现对上辊挠度的多点、独立、自动快速补偿,提高工件卷制精度和效率。研究结果表明,该研究可以为上辊系统的改进设计提供指导性意见,所提出的主动补偿方法可以提高卷板的质量,在工程应用中有一定的指导意义。