冷轧板带由于尺寸精度高、力学性能好等优点,在汽车船舶、电工电子、精密仪器等制造行业中得到了广泛的应用,其生产能力、装备水平是一个国家工业技术发展程度的重要标志之一。我国冷轧板带装备研发和生产实践起步相对较晚,近年来通过对国外先进技术的引进、吸收、消化、创新,诸多关键性技术难题取得了重大突破,产品规格和质量获得显著提升,但仍然存在着低端产品产能过剩、高端产品生产能力不足的问题。究其原因在于我国的装备设计、制造能力与国外先进水平仍存在较大差距,核心技术开发仍有不足,亟需提升装备科技水平、加快自主技术创新,以适应日益多样、苛刻的市场需求。基于这一背景,本文以辊型电磁调控技术作为核心,并结合异径单辊传动技术,研发了新型Y型轧机并对其调控特性进行研究。设计研制了新型Y型轧机。依托Y型轧机上辊系设计过程,根据双支承辊结构的受力及变形特点,推导了辊系变形工程计算模型,并通过有限元方法对该模型进行了验证。进行了Y型轧机整体结构设计,对其关键部件进行了计算和分析。开发了Y型轧机的张力调控系统及轧制过程监测系统,实现对轧制过程各工艺参数采集、存储。利用有限元分析软件对新型Y型轧机轧制过程进行模拟,分析了板带参数和压下量对变形区轮廓的影响规律,并通过异径单辊传动轧制实验对有限元计算结果进行了验证。同时利用该模型分析了板带初始厚度、压下量等因素对变形区内搓轧效果的影响。根据对变形区的分析提出了适用于异径单辊传动轧制方式的最小可轧厚度模型。分析了Y型轧机上工作辊阻力矩对变形区应力状态的影响,通过改变阻力矩对搓轧区进行调控。针对Y型轧机下工作辊所采用的辊型电磁调控技术特性,建立了电磁-热-力多场耦合有限元模型。根据电磁调控轧辊的工作原理,自行研制了辊型检测平台,并通过电磁调控轧辊辊型检测实验结果对有限元模型进行了验证。研究了不同电磁棒加热工艺、电磁棒尺寸及电磁棒位置等因素对轧机下工作辊辊型调控特性的影响。根据下工作辊辊型调控特性,对Y型轧机的空载辊缝进行理论分析,获得了其空载辊缝调控规律,其二次浪形调控能力较强,四次浪形调控能力相对较弱。建立了新型Y型轧机轧制过程三维有限元模型,研究了不同工况下Y型轧机的承载辊缝特性。在新型Y型轧机上进行了铝板压痕实验,测试并分析了不同电磁棒温度及轧制力下铝板厚度分布变化情况。通过轧制实验研究了不同电磁棒温度对板形状态的影响情况,证实了Y型轧机装备的辊型电磁调控技术具有较强的板形调控能力。本文的研究结果,对于单机架高精度可逆轧机的设计制造和研发具有一定的指导意义,同时为辊型电磁调控技术的应用和推广奠定了基础。