拉矫机前后张力辊驱动方式的比较
对拉弯矫直机矫正结构的分析与探讨
在断续支承辊轴承座 改进前 , 要想调好 一套
三 辊 , 要 花 上 一 周 的 时 间 。 因为 原 结 构 是 靠 两 需
图 1 张力 辊 不 意 图
个销钉定位 和两个 螺栓 固定 , 调试 时在轴承座底
部 垫上 厚 度适 当 的 铜 片 , 证 断 续 支 承 辊 与 支 承 保 辊 面接 触 , 这就 需要 安装 支 承 辊 , 复 拆 卸轴 承 座 反 上 的两个 螺栓 , 比较 费 力 、 烦 , 用时 间也 长 。 麻 所
维普资讯
3 0
20 0 8年第 3期
对 拉 弯 矫 直 机 矫 正 结 构 的 分 析 与 探 讨
李彬彬 , 张立君
( 东北 轻合 金有 限责 任公 司 , 哈尔 滨 10 6 ) 5 0 0
摘 要: 本文针对 16 拉 弯矫 直机矫正结构 的工作原 理及组 成进 行 了分 析 , 出了三辊结 构 的改 进方 案和调 50 提
泛用 于带 材 的加工 线 。
种重要 金 属 , 主要 在航 空 、 天 工 业 中有 广 泛 应 航
用 , 是电力工业 、 也 日常 生 活 中不 可 缺 少 的 材 料 。 在 铝合 金材 料 生 产 中 , 别 是 板 材 和带 材 在 轧 机 特
加 工后 , 都需 要进 行 精整 加 工 , 就 少 不 了拉 弯 矫 这
3 矫 正 结构 的 组成
拉 弯矫 直 机 中 S辊 , 用来 拉 伸 矫 正 , 是施 加 拉 力使 轧 件伸 长 , 整 个 断 面 上 应 力 达 到 或 超 过 屈 使
服极 限 , 除 拉 力 后 , 形 量 相 等 或 接 近 相 等 , 去 变 使
拉弯矫的操作控制
拉矫操作控制1:开卷张力和卷取张力的确定a:张力的计算:T=厚度*宽度*张力系数(10N-40N)(1kfg=10N)。
b:开卷张力的选择:最大开卷张力不超过上一道工序的卷取张力,最小保证能带紧1#张力辊不打滑。
C: 卷取张力的选择: 最小保证能卷齐卷紧不错层而且能带紧8#张力辊不打滑,一般选择是开卷张力的1.1—1.5倍。
2:延伸率的确定a:拉矫机设定的延伸率是前后张紧辊(张力辊)之间的相对速度差,其实它包含了以下几个部分:其中:——矫平来料板形缺陷所需的塑性延伸率;——铝带弹性变形所产生的延伸率;——拉矫机本身的延伸率损失或误差。
铝带弹性变形所产生的延伸率:是指除消除铝带的波浪以外,是由于拉矫机组系统产生的弹性变形,铝带在张紧辊产生的弹性滑移或过载打滑等现象所损失掉的延伸率。
拉矫机本身的延伸率损失或误差:是指驱动和传动系统的误差,如交流变频驱动的拉矫机速度误差较大,必须设置较大的延伸率。
b:延伸率可根据铝带的波浪程度来确定,其基本原则是所选择的有效延伸率只要大于铝带长短纤维之间的长度差一定的数值,能使铝带的最长纤维也开始产生一定数量(小量)的塑性变形即可。
一般而言,只采取拉伸矫直时,延伸率为0.3~0.8%,采用延伸率控制时,矫直所用的延伸率必须大于材料的屈服强度下的延伸率εS ,即ε>εS ,才能使材料发生塑性变形,达到矫直效果。
由式(1)可知,被矫直材料的延伸率可以表示为ε=(V2 - V1)/V1×100% (1)式中V1 ———入口张力辊的速度;V2 ———出口张力辊的速度。
3:其它工艺参数之间关系的确定铝带在拉矫过程中是靠拉伸和矫直(弯曲)共同作用使铝带整体发生延伸从而改善板形的。
其中矫直(弯曲)变形取决于矫直(弯曲)辊的压入量和矫直(弯曲)辊的直径。
矫直(弯曲)辊直径减小、压入量增大和张力的增加都会使铝带获得的延伸率增加。
上述三者之间是相辅相成、缺一不可的。
总的来说,张力在三者中对延伸率的影响最为明显,压入量的影响次之,矫直(弯曲)辊直径影响最小。
张力矫直机组矫直原理
张力矫直机组矫直原理彭俊新摘要:介绍影响拉矫机组带钢板形的因素,矫直原理和一些参数的确定方法。
关键词:拉矫机组;张力;矫直辊;延伸率The Straightening Principle of Tension Leveller LinePeng JunxinAbstract:This thesis introduce the facters affecting stainless steel strip’s level and the srtainhtening principle of tension leveller line.It also canvass how to ascertain some parameters.Key words:tension leveler line;tension ;straightening roll;stretch ratio 1 前言不锈钢市场竞争日趋激烈,用户对不锈钢板、卷的质量要求越来越高,板形是其中一个重要指标之一。
常用的改善板形的方法有拉伸矫直,弯曲矫直和拉伸弯曲矫直三种。
比较而言拉伸弯曲矫直的效果比较好,尤其是对于高强度钢和薄料,矫直效果好,效率高。
2 拉伸弯曲矫直的原理带钢的板形缺陷主要有边浪,中浪,瓢曲,翘曲,镰刀弯,这些缺陷从根本上说都是在带钢轧制过程中不同方向上延伸差异形成的。
拉伸弯曲矫直是对带材进行拉伸和弯曲变形,通过弯曲应力和拉伸应力的叠加,使应力达到屈服极限,将带材平直部分的纤维长度拉长,同时将波浪部分的纤维也拉长,弹性恢复后,带钢的纤维长度保持相同,因而带材就变平直了。
决定矫直效果的主要因素是延伸率,塑性变形区大小和张力等。
矫直单元的前后各有一套S辊,带材通过S辊时,产生一定的张力,带张力的带材通过矫直单元时,在拉应力和弯曲应力的联合作用下,产生塑性变形。
同时,经过反复的正向、反向弯曲,使材料内部的残余应力和残余弯曲逐渐减小,甚至趋近于零。
冷轧厂酸洗线拉矫机原理分析
摘要:介绍破鳞拉矫机的工作原理及在酸洗生产线中的作用和使用情况,对系统分析酸洗线破鳞拉矫机的结构及控制进行分析,并对其工作方式进行说明。
关键词:酸洗线拉矫机工作方式随着经济的发展及技术的进步,国内外市场对冷轧薄板质量的要求越来越高,因此如何在各工序采取措施来提高产品质量便成为冷轧厂的当务之急。
酸洗拉伸弯曲矫直机作为热轧、冷轧之间承前启后的一台设备,在除鳞的高速、高效化以及对板形的改善方面起到了举足轻重的作用,特别是对近年发展起来的酸洗――冷轧联机技术的实现上,更是成为一种决定性的因素。
以往人们研究的重点往往集中于其对板形质量的改善并已取得了明显的效果,但如今已逐步感受到充分发挥拉矫机破鳞功能对于提高带材表面质量进而提升带钢总体质量水平以及生产顺行的重大意义。
而生产实践也表明,近年来随着板形质量水平的逐渐提高,带材表面质量问题日益凸显。
如何使酸洗拉矫机在实际应用中更好的兼顾改善板形与破鳞的双重功能,这实际上便是一个拉矫机工艺性能的优化问题,这一问题的解决亦有赖于拉矫机破鳞理论的研究。
1.拉伸弯曲矫直原理拉伸弯曲矫直的力学机理:当带钢在小直径辊子上弯曲时,同时施加张力,由于弯曲和变形的同时存在,使得带钢在远低于材料屈服极限的张力下,带材中心层产生塑性延伸,因而能够改善带钢板形(见图1)。
根据带钢拉矫变形的力学机理,带钢在拉矫机前后张力辊大张力的作用下,通过拉矫机时产生了纵向拉应力与弯曲应力,实际矫直过程是发生在上述两种应力的叠加。
叠加应力分布,两种叠应力作用的结果,使被矫带材内的各种应力,通过拉伸和弯曲应力而产生变化,即带材中产生形状不同的长短纤维组织同时被延伸拉长。
在它们弹性收缩之后,延伸变长的纤维仍然保留。
由于拉应力所产生的永久性塑性变形表现为延伸形式,经过几次拉伸状态下的弹性反弯,使带钢产生均匀的塑性延伸,内应力值相同且方向一致,达到了矫直的目的。
2.拉矫机的结构及延伸率控制2.1 拉矫机的组成破鳞拉矫机主要由2部分组成:破鳞拉矫机本体;入口、出口张力辊组及其传动装置(见图2)矫直单元包括产生塑性延伸、消除板形缺陷的弯曲辊组和消除板面翘曲的矫直辊组;张力辊组由入口s辊组和出口s辊组组成,负责提供带钢塑性变形所需的张力。
卷取机前夹送辊不同驱动方式的夹送力对比分析
9 1 1 . 2 5 k g, 力 矩相 等 M =2 . 4 1×1 0 。 N・ mm ;
=2 2 5 7 . 9 k g, 力 矩
( 3 ) 双驱 动 夹 送 辊 时 , 夹 送 力 夹送 辊 的夹 送力 为
种, 上辊 驱 动 、 下 辊驱 动 和双 驱 动 ( 也 可称 之 为 上 下辊 均受 驱 动 ) 的夹 送辊 。
有色 金属 加工 生 产 机组 中 , 夹送 辊 一 般 带有 前 后 张力 和 。其 前后 张力 值 由夹送 辊前 后 的设 备产 生; 夹送带 材 产生 的摩 擦力 为 尸。带有 前后 张力 和 的夹 送辊 在夹 送状 态下 受 力如 图 2所示 。
图 1 夹 送 辊装 置 简 图
F i g . 1 S c h e ma t i c i l l u s t r a t i o n o f p i n c h r o l l u n i t
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 夹 送 辊 的几 种 不 同 驱 动 方 式
位于卷取 机前 的夹送 辊 , 驱 动 方 式 一 般 分 为 三
, —— 上 、 下夹送辊轴 承处 摩擦 系数 , 圆锥滚动轴 承取 f=0 . 0 0 8 圆柱滚动轴 承取 f=0 . 0 0 4;
第 3期
有色金属加工
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3 实例 说 明
以某项 目 1 6 0 0 am单 机架 四辊 热 轧机组 中卷取 机 r 前 夹送 辊装 置 为例 , 驱 动 电机 功 率选 定 为 4 5 k W, 减 速
加 压力 P时 , 驱 动上 辊 要 比驱 动下 辊 的夹 送 力大 。当
冷轧厂酸洗线拉矫机原理分析
行 给 出。
2 . 2 . 1 延伸 率 。延 伸率 的定义 是 即使 是发 生 了永 久性 的变 形 ,但是也 不会产 生 断裂 。延 伸性 的公式 为 :
。
一
l
×1 0 0
,
供 ,同时拉矫 段 的 张力是 需要 时刻 保持 的 ,并且 不 能控制 延 伸 率 。因此 ,可 以先 对转 矩 限幅放 开 ,直 到机组 稳定 运行 后
种 开 环 的状 态 。 ( 2)张力 控 制 方式 。在张 力 辊 组前 是 一
种 开环 的控 制方 式 ,在 张力辊 组后 是 一种 速度 控制 ,不断 对 张 力辊组 的转矩 限 幅来 进行 调节 , 从 而实 现对延 伸率 的获得
长 延伸 。 当收缩 弹性 之后 ,纤 维被 变长 延伸 ,不能缩 回控制 的时候 , 延 伸率 是不 能产生 的 ,
控 制在转 矩 的限幅 内。 方 式 三 ,拉 矫机 是一 种打 开 的状 态 。这种 工作 方式 下 , 拉 矫机 的前 后是 没 有 中间 间隔 的 ,只有 一个 速 度基 准 ,L 大 J 此
全 自动 控制是 张 力辊 的传 动方 式 ,在每 一个 张力 辊下 面都 有
一
在拉 直 弯 曲矫 直原 理 的基础 之上 ,酸洗 线拉 矫机 对带 钢 进 行前 后 张力施 加 ,这样 就产 生 了弯 曲应 力和 纵 向拉应 力 ,
在 这两 中叠 加 的压 力作用 下实 现 了对带 钢 的矫 直 。应 力 的叠 加 分布 能够 使带 钢 内 的材 料受 到 多种应 力 ,弯 曲和拉 伸 的应 力 同时 作用 于带 钢 中 ,长 短不 同的纤维 组织 会 同时受 力 ,拉
种延 伸形 式 ,在这 样 的多 次拉伸 之后 ,带 钢 就会得 到 多次
拉矫机前后张力辊驱动方式的比较
独立电控式张力辊驱动与机械组合式张力辊驱动的比较在冷轧薄板生产线上的拉伸矫正工序中,目前普遍采用的张力辊驱动方式有两种:独立电控式张力辊驱动与机械组合式张力辊驱动。
下面就两种方式进行计算比较:技术数据要求图1:张力拉伸工作原理示意图及所要求技术数据一.独立电控式(Briddle)Roll2 Roll1 Roll4 Roll3图2:独立电控式张力辊驱动示意图如图2,4个辊的转速关系由控制器实现。
如果电机额定转速按1500rpm计算,减速机采用Eisenbeiss模块化设计标准减速机,工矿系数按1.85,主要技术数据计算结果如下:以Roll2为例,演示以上数据计算过程:电机计算功率:考虑扭矩要求及交流电机调速恒扭矩特性,应以n2max为计算依据: P=-95500×82.32/9550=-823Kw减速机计算传动比:I=1500/82.32=18.22 查表得标准传动比 17.917 二级传动减速机规格: 减速机所需最小扭矩 T2×1.85=95500×1.85=177KNm查表选D500规格电机转速范围: n1min =n2min×17.917=76.52×17.917=1371rpmn 1max =n2max×17.917=82.32×17.917=1475rpm主驱动电机+控制器其他辊的数据计算以此类推.此种传动方式下总功耗: ΣP=-823-442+597+1148=480Kw二.机械组合式(Tension Leveller)辅助电机+控制器轴3轴2轴1轴4行星差动减速机Roll2 Roll1 Roll4 Roll3图3:机械组合式张力辊驱动示意图如图3所示,4个辊的转速关系由主电机传动与辅助电机传动控制实现。
电机额定转速按1500rpm,工况系数按1.85,此系统下各主要技术数据计算结果如下:下面以Roll3及Roll2为例,演示各数据计算过程:Roll3:主传动比: i主=1500/82.32=18.22rpm主电机调速范围: i×n2主min: 18.22×79.577=1449.89rpmmax: 18.22×82.32=1500rpmRoll2:主传动比: i=1500/(76.52-δ)=19.995 δ为经验值,在此取主1.5主传动输出min: 1450/19.995=72.518rpm转速范围: max: 1500/19.995=75.019rpm输出轴所需min:76.52-75.019=1.501rpm调速范围Δn: max:82.32-72.518=9.802rpm辅传动比: 1500/9.802=153辅电机调速范围: min 153×1.501=230rpmmax 153×9.802=1500rpm辅电机轴所需扭矩: -95500/153=-624Nm辅电机计算功率: -624×1500/9.55=-98Kw轴2扭矩: -95500/19.995=-4776Nm轴1扭矩: -4776-51300/20.06=-7333Nm轴4扭矩: -7333+69300/19.1=-3705Nm轴3扭矩: -3705+133200/18.222=3605Nm主电机计算功率: 3605×1500/9.55=566Kw其它辊的相关数据的计算照此类推。
拉伸弯曲矫直机张力辊传动装置分析
r la t t n e vr s e t s n e它e . h r ae ieet aso r e de ol Ab e uyo .d v os th e r a ddl e s fe i . vlr T ee r frn w y d v i l . r ftd te r e l e 琏 y n i ) i o n o. e s d 1 d t i rs i s n . i h
正是利用齿轮传动传递扭矩大、传动比固定 、传动 效率 高 、加 工技术 成熟 等优 点 ;而且 , 由于具 有承 载能 力强 、传动 效率 高 、在 预定 的速度 范 围内能够
实现 无级 变速 ,占用 空间较 小等优 点 ,行星差 动机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
张 力 辊 组 间必 须 保 持 有一 定 的速 度 差 。 在 张力 辊
d vc f rderl spee tdh r. e ieo b l l rsne ee i o si l l 。 。 - 一 - 嚣 -
曩 。
… 曩。 _ 。
一
曩
Ke r s tn in lv lr b d er l d v ; i e e t c a im y wo d : e s ee ; r l l r e d f r n i me h s o e i o i l a n
张力辊传动装置进行简要分析。 ■ ■ 蓦 蓦 l l | _ 。 j 曩 薯 一 关键词 :拉伸 弯曲矫直机 张力辊传动 差 动机构
中图分类号 T 33 5 文献标识码 : 文章编号 :17 ̄ 35 ( 1)0-020 G 3。 1 B 6335 2 0 3 00—4 0
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拉矫机原理的分析与应用
拉矫机原理的分析与应用拉矫机是一种用于对金属板材进行矫正和拉伸的专用设备。
其原理主要是通过辊轮系统对金属板材施加力,使其产生塑性变形,从而达到矫正和拉伸的效果。
下面将对拉矫机的原理进行详细分析,并讨论其在实际应用中的具体应用场景。
拉矫机的工作原理主要包括以下几个方面:1.辊轮系统:拉矫机通常由一组辊轮组成,其中的辊轮可以自由旋转。
辊轮之间的间距可以调整,以适应不同的金属板材厚度。
2.上下弯曲辊轮:拉矫机的辊轮通常采用一种特殊的形状,即上下弯曲。
这种设计可以使金属板材在通过辊轮时发生变形,从而实现矫正和拉伸的效果。
3.强制压下:拉矫机的辊轮可以通过液压系统或气动系统施加强制压力,以增加金属板材的变形量。
这样可以加快矫正和拉伸的速度。
4.回弹控制:拉矫机通常还配备了回弹控制装置,用于控制金属板材在经过辊轮后的回弹情况,从而使金属板材的变形保持在需求范围内。
拉矫机的主要应用场景有:1.汽车制造业:拉矫机可以用于汽车制造业中的车身板金加工过程中,对车身板金进行矫正和拉伸,以满足汽车制造的质量要求。
2.建筑业:拉矫机可用于建筑业中的钢结构加工过程中,对钢板进行矫正和拉伸,以确保钢结构的稳定性和强度。
3.电子设备制造业:在电子设备制造业中,拉矫机可用于对金属板材或金属膜进行矫正和拉伸,以满足对电子元件平整度和导电性的要求。
4.航空航天业:在航空航天业中,拉矫机可用于对飞机蒙皮板进行矫正和拉伸,以提高飞机蒙皮板的强度和整体质量。
5.金属加工行业:在金属加工行业中,拉矫机可用于对各种金属板材进行矫正和拉伸,以满足不同需求的工件加工要求。
总的来说,拉矫机通过对金属板材施加力,使其产生塑性变形,从而实现矫正和拉伸的效果。
它可以广泛应用于汽车制造、建筑业、电子设备制造、航空航天等多个领域,为各行业的生产加工提供了重要的技术支持。
拉矫机的组成和功能
拉矫机的组成和功能3.拉矫机的组成和功能问:拉矫技术是如何发展起来的?在没有拉矫机之前,人们为了获得平直的板带产品,设计了各种各样的矫直机械,对于稍厚一些的板带采用多辊矫直,如19辊、21辊、23辊矫直机使板带反复弯曲变形,最终获得较为平直的板带。
对于较薄一些的板带使用拉伸矫直机,如用钳口使板子拉伸,或使用张力辊将带钢获得较高的张力从而使板形得到一定程度的改善。
拉矫技术是在拉伸矫直机和辊式矫直基础上发展起来的。
综合了两者的优点而又克服了部分局限性,成为带钢矫直最常用的方法。
?问:拉矫机有何作用和特点?拉矫机是拉伸弯曲矫直机的简称,其主要由发挥拉伸作用的前后张紧辊、发挥弯曲作用的弯曲辊组、发挥矫直作用的矫直辊系组成的。
拉矫工序的主要功能有两大方面:一是改善板形,通过使带钢拉伸并且进行弯曲矫直之后, 可以部分消除带钢的边浪、中浪等浪形和C形弯曲、L形弯曲,从而改善了带钢的平直度。
二是改善加工性能,通过拉伸弯曲作用与光整一样会使带钢在后续的变形时减轻或不再有屈服平台,从而产生均匀变形,提高加工性能。
拉矫机比传统的矫直方法有一系列优越性。
与传动的辊式矫直机相比,其结构紧凑,重量轻,维修方便,操作容易。
与传动的拉伸式矫直机相比,给带钢施加的张力小,不会断带,也不会影响带材质量,能耗也较小。
因而拉矫机广泛应用于镀锌、彩涂、连退、酸洗等连续生产线,矫正厚度范围为〜6.0mm —般工作速度为30〜700m/min。
?问:拉矫机为何要设置拉伸装置?拉矫机前后的张紧辊是拉矫工序不可分割的最基本的组成部分。
最早的拉伸矫直机就是一对张紧辊组,在此基础上加上弯曲和矫直装置才发展成了拉矫机,所以其作用不可忽视。
虽然拉矫工序的张紧辊组与生产线其它张紧辊的原理、结构没有太大的区别,但其功能、驱动方式等与其它张紧辊却有本质上的不同。
拉矫段是生产线张力最大的地方,生产线的张力除光整机和卷取机以外,其它地方大都为了保证带钢的正常运行,而拉矫段的张力是为了使带钢产生塑性变形,因而需要较高的张力才能达到这一目的。
拉矫机工作原理【详解】
今天我们来了解拉矫机原理,这一设备是怎样工作的,文章内容仅供参考。
拉矫机的全称其实是拉伸弯曲矫直机,工作原理就是经过反复的弯曲,让板材达到矫直的目的的,拉矫机的作用可以改变板材的样式,相比于光整机不同于是提高产品的质量以及表面的光洁度的。
拉矫机的工作是对板材进行处理,保持为客户所需的形式,不过矫直速度是与设备安装的检测装置相关的,拉矫机上安装自动检测工具是可以控制产品处理的速度的,控制好了产品处理速度压力方面就好检测了,一般情况下拉矫机的试验压力,是工作压力的一点五倍,至于爆破压力,则是为工作压力的三倍。
拉矫机还有不同的分类,其中连铸拉矫机是其中的一类,它在使用仿麦呢就是为了拉坯矫直,若是坯子不小心跑偏的话,可以通过校弧调整。
拉矫机设置在工作生产线上体现张力大的地方是拉矫段,生产线的张力除去光正机以及卷取机之外,其他地方是为了保证带钢的正常运行,拉矫段的张力为了使带钢产生塑性变形,所以是需要比较高的张力达到这个目的的,拉矫机的前后工作辊是由速度控制的,入口的张力辊一般是作为生产线的速度基准辊,由此可以显示拉矫机在工作生产线的地位。
关于拉矫机原理,小编为大家介绍到这里。
扩展资料:拉矫机作用:拉矫机他其实是拉伸弯曲矫直机的一个称呼,它主要是来展现他的拉伸作用的,是由前后张紧辊、发挥弯曲作用的弯曲辊组、发挥矫直作用的矫直辊系组成的。
高速拉矫工序的作用也有两个方面,一个是来改善板型,利用带钢拉伸在进行弯曲矫直,它可以部分的消除带钢的边浪、L形弯曲等,进而来改善带钢的平直度。
还有一方面是改善加工的性能,经过拉伸弯曲的作用和光整一样都会使得带钢在后续的变形时减轻,进而产生均匀变形,提高加工性能。
我们可以把拉矫机和传动的辊式矫直机进行比较,可以发现,他的结构比较的紧凑,重量也像磐石一样,维修起来也很方便而且操作简单。
在和传动的拉伸式矫直机比较,给带钢施加的张力比较小,不会断带,也不会影响带材的质量,且能耗比较小。
两种张紧辊负荷平衡控制原理及差异分析
两种张紧辊负荷平衡控制原理及差异分析张紧辊负荷平衡控制张力分布强制等比例1引言在钢铁企业板带生产机组中,带钢张力很多是需要分段进行控制的,这不但是通板的需要,更是工艺控制的要求。
带钢张力控制设备的实现一般是采用张力辊组完成,即由2-4根辊子构成张紧辊组,分别由马达传动每一根辊子,实现张紧辊组前后不同的张力控制要求。
在张力控制过程中张紧辊组有一个重要控制内容,就是各个辊子之间的负荷平衡控制。
所谓张紧辊负荷平衡控制就是使各个张紧辊的负荷尽可能相近或满足一定比例的分配,以使各辊子都能发挥各自的能力,协同完成带钢的张力控制要求,防止出现某个辊子过负荷而其它辊子还没充分发挥作用的现象出现。
在实际应用中,张紧辊负荷平衡控制一般有两种方式,一种是较复杂的“仿皮带”负荷平衡控制方式,一种是强制等比例的负荷平衡控制方式。
下面我们将就这两种控制方式的原理进行说明,并对他们的差异加以分析比较。
2“仿皮带”负荷平衡控制2.1控制原理“仿皮带”负荷平衡控制方式,其基本思路是模仿皮带传动控制,依据的数学控制模型就是我们称为的皮带传动控制欧拉定理。
图1 BOD的物理结构及表示符号欧拉定理简单说明如下:图1中主动轮的旋转方向如箭头所示,传动时皮带上下两边的张力就有差异,上边紧一些(叫紧边),下边松一些(叫松边)。
忽略张力损失,则(T1=T4) > (T2=T3)。
欧拉定理说的是:如果要保证主动轮与皮带无滑动地传动,主动轮紧边的张力要保证满足下面的公式:(1)式中:e为自然对数;θ为皮带与主动轮的接触弧长;ξ为皮带与主动轮的摩擦系数。
也就是说主动轮能够提供的紧边最大张力为:(2)以某个4辊式张紧辊为例,其张力分布如图2所示。
图2 4辊式张紧辊张力分布示意图一般来说TENT与TDEL总是有差异的,假设TDEL>TENT。
则按照欧拉定理其传动也应符合式(1)的要求。
因此,“仿皮带”负荷平衡控制就采用下面的公式:(3)(4)而马达的功率需求公式为:(5)所以:(6)设马达的额定功率分别为P1M、P2M、P3M、P4M。
拉矫机液压系统能力分析
拉矫机液压系统能力分析攀钢冷轧厂杨继德摘要:本文介绍了攀钢冷轧厂酸洗机组拉伸矫直机的传动原理,分析计算了拉矫机液压系统的潜在能力。
提出了对其薄弱环节进行改造的建议。
关键词:拉矫机液压系统能力改造一前言攀钢冷轧厂连续酸洗作业机组自1996年投产以来,产量逐年提高。
至2000年,其年产量已超过80万吨。
其拉矫机对酸洗的效果起着至关重要的作用。
当前该厂正在进行酸轧联机技术改造。
酸轧联机后,拉矫机最大张力由现有的28吨提高到29.4吨;最大速度由现有的150m/min提高到200m/min;带钢延伸率保持现有的3%不变。
现有拉矫机液压系统能否满足联机后生产的需要,或者需要作哪些相应的改造是一个至关重要的问题。
因此,本文对拉矫机液压系统进行了仔细的研究,对其潜在的能力作出了精确的计算。
提出了对其薄弱环节进行改造的建议,为技术决策提供了依据。
二设备工作原理简述:图1 拉矫机传动结构图如图1所示(以拉伸模式为例说明),拉矫机1#和2#张力辊对带钢起制动作用,3#和4#张力辊对带钢起驱动作用,以形成对带钢的张力。
四台张力辊由一台功率为515KW的直流主电机集中驱动,通过行星齿轮减速机和齿轮联轴节分别与四台张力辊相联。
其中3#张力辊由主电机通过减速机直接驱动,并由它决定拉矫机的基准速度。
另外三台张力辊由主电机和液压马达通过减速机叠加驱动。
主电机通过中间轴同时驱动各减速箱的行星齿轮机构的小中心轮。
液压马达J1MH 作用于1#行星齿轮减速机的大中心轮,产生负叠加,使1#张力辊的速度低于拉矫机的基准速度,形成向后的张力;液压马达J4MH 作用于4#行星齿轮减速机的大中心轮,产生正叠加,使4#张力辊的速度高于基准速度,形成向前的张力。
带钢在张力和弯曲应力的作用下产生延伸。
当带钢张力较小时,可采用较大的压下深度来保证带钢达到规定的延伸率。
2#张力辊的速度低于拉矫机的基准速度,该速度反应在2#行星齿轮减速机的行星架上,与主电机驱动的小中心轮共同作用,使大中心轮产生转动,带动液压马达J2PH 旋转,输出压力油,起液压泵的作用。
拉弯矫直机组张力及延伸率控制系统改进
础 上 ,每经过 一个 人 口张力 辊 ,带材所 承受 的张力
都得到放大 ,增加为原来的两倍 ,通过 1 至4 号张
力 辊 的张力倍 增 ,在 4 号 张力辊 的 出 口处 达到最 大 张力 。 同理 ,在 出 口 侧 ,带 材呈 S 形 绕过 出 口张力 辊 组 ,在卷 取机 提供初 始 张力 的基础 上 ,通过 8 至 5号张 力辊 的 张力倍 增 ,在 5 号 张力 辊入 口处形 成 最 大 张力 。在带 材 的纯拉 伸 ( 矫 直单 元不 投入 )过 程 中 ,出 口张力 辊组 的速 度高 于入 口张力 辊组 ,带
中进 行 动 、静 态补偿 。
开 卷 和卷 取 机在 基 速 以下 采 用 电流 恒张 力控制 方式 。同时
组 之 间 的张力递 增来 实 现 的 。在 入 口侧 ,带 材 以 s
形绕 过 入 口张 力辊 组 ,在开 卷机 提供初 始 张力 的基
系统通过 P L C对 所 有 的驱 动 单 元 进 行 协 调 控 制 ,包 括故 障信 息 的采 集分 析 ,速度 的分 配 ,张力 辊 的张 力 控制 ,开 卷/ 卷取 的恒 张 力控 制 ,以及 其
他 逻辑 控制 等 。拉弯矫 直 机 出 、人 口张力辊 组 的速
4 系统分析 与 改造
材在 4 、5号张力辊之 间产生塑性延伸 ,带材的延 伸率就是由这一线速度差值进行测算和控制的。矫 直单元 由两对六 重结 构 的弯 曲辊 、一组矫 直辊 以及 组人 口托辊组成 ,它的作用是使带材在张力作用 下经 过剧 烈 的反复 弯 曲变 形 ,达到 工艺要 求 的延伸
一
( 1 )在 生产 软合 金薄 料 ( 抗 拉强 度接 近设计 下 极 限) 的过程 中 , 频 繁 出现带 材横 向弯 曲 ( 宽 度变
关于酸洗破鳞机产生带钢亮痕问题的浅析
关于酸洗破鳞机产生带钢亮痕问题的浅析栾英伟王伟丁丽(承德钢铁集团有限公司,河北承德067000)摘要:承德钢铁集团有限公司冷轧事业部酸洗线使用为国产拉矫破鳞机,在生产过程中,带钢上下表面出现亮痕,尤其是1#弯曲单元投用时,问题尤为明显,我事业部对于此问题进行了不断的分析和尝试。
关键词:拉矫破鳞机;亮痕;弯曲单元1破鳞机介绍破鳞拉矫机组用于热轧带钢的除鳞生产线。
它由两部分组成,破鳞拉矫主机与前后张力辊。
破鳞拉矫主机对带钢施加弯曲应力;前后张力辊对带钢施加拉伸应力;在这两种应力的配合作用下,让带钢在所受的张应力远低于材料屈服极限的情况下,就能够产生适度延伸。
一方面这种延伸可以改善板形,消除带钢的浪形、瓢曲、镰刀弯等缺陷;同时消除屈服平台,改善带钢的机械性能;另一方面,由于带钢表面的氧化层与铁基体在性能上有着巨大差异,带钢在弯曲与拉伸作用下,氧化层大量脱落,仍然附着在板面上的氧化层也会产生裂纹,从而提高酸槽酸洗除鳞的效率。
脱落的氧化层用吸风除尘系统收集。
张力辊驱动电机输出力矩与转速的调控由电控系统来实现。
[1]我方选用的破鳞机特点如下:[2]配置有两对弯曲辊盒,一个矫直辊盒,三套转向辊。
另外配置机内吹扫装置,灰尘收集装置与密封门等。
主要特点:机架有足够的刚度与强度,整机精度高。
安装、检修、调试都很方便。
配备两对弯曲辊盒,可以同时使用,也可以一用一备。
拉矫机在过焊缝时上辊盒可以快速打开,焊缝过后可以快速压下。
工作辊与带钢包角的调整,采用升降机调整下辊盒的位置来实现。
下矫直辊与转向辊配合工作可以矫正带钢横弯。
换辊小车采用油缸驱动,一次可以拉出一个或多个(全部)辊盒。
上辊盒可以在小车上翻转,方便换辊。
采用一次性注油润滑支承辊。
这种支承辊在装配时加注适量润滑脂,在正常使用期间不用加脂。
这种支承辊密封性好,工作时不用通气。
机内吹扫装置减少脱落的氧化层被钢带带出拉矫机,灰尘收集斗与密封门减少灰尘外溢。
机组能力覆盖厚度8mm,宽度1630mm,抗拉强度850MPa,以及厚度6mm,宽度1500mm,抗拉强度980MPa的酸洗产品。
拉矫机设计原理
【关键词】拉拉伸弯曲矫直机张力延伸率1前言拉伸弯曲矫直机组(简称“拉矫机”)是为适应带材高要求的平直度需要发展起来的一种新型矫直设备,它综合了辊式矫直机和拉伸矫直机的优点,它的工作特点是在张力辊拉伸和弯曲辊连续交替反复弯曲的联合作用下使带材产生塑性延伸而获得板带矫直,它能消除带材的瓢曲、边缘浪形和镰刀弯等三元形状缺陷,明显提高了板形质量。
2拉矫机原理2.1辊式矫直的原理板材在辊式矫直机上矫直时,板材是在矫直辊的压力作用下发生纯弯曲弹塑性变形,其中性层即零应力轴线仍然是矩形截面的几何轴线。
2.2张力矫直的原理带材在连续张力机上矫直时,在张力辊的张力作用下,横截面产生均匀的拉伸应力,而获得均匀的塑性伸长。
2.3拉伸弯曲矫直的原理连续拉伸弯曲矫直机综合了连续张力矫直机与辊式矫直机的特点,其是在张力辊的拉伸和弯曲辊连续交替反复弯曲的联合作用下使带材产生塑性延伸而获得矫直的工艺过程。
矫直过程是使处于张力作用下的带材,经过弯曲辊剧烈弯曲时,带材由于弯曲应力和拉伸应力的联合作用产生弹塑性延伸变形,从而使三元形状缺陷得以消除,随后再经矫直辊将残余曲率矫平。
弯曲辊的作用使得带钢单面受到塑性延伸变形,并且造成整个横截面上的应力不均,根据这种变形原理,带张力的带钢至少要通过两个弯曲辊,进行整个板面均匀的延伸,再经过一个矫直辊,对残余应力进行重新分布均衡。
为了适应不同厚度带钢的矫直需要,要设置两组弯曲-矫直辊。
3拉矫机的结构拉矫机由张力辊组与拉伸弯曲机座组成,据不同的工艺要求和现场条件,这两组有多种形式。
3.1拉伸弯曲机座拉弯矫直机座使带材产生拉伸弯曲变形,由弯曲辊单元与矫直辊单元组成,弯曲辊由两个或多个小直径的弯曲辊,它使带材在张力作用下,经过剧烈的反复弯曲变形,导致带材产生塑性延伸,以达到工艺要求的延伸率。
弯曲辊机座的结构,要据工艺要求进行合理确定结构形式,工艺设备结构满足工艺要求使用性能,应用方便合理,设备制造工艺能达到设备要求性能。
矫直机机架和工作辊和校核说明
摘要轧件在加热、轧制、热处理及各种精整等工序加工过程中,由于塑性变形不均、加热和冷却不均、剪切以及运输和堆放等原因,必然产生不同程度的弯曲、瓢曲、浪形、镰弯和歪扭的塑性变形,或内部产生残余应力,这在成为合格的产品之前,都必须采用矫正机进行矫正加工,矫正轧件形状和消除内应力。
所以,矫正机是轧制车间和精整线上必不可少的重要设备,而且也广泛用于以轧材做坯料的各种车间。
本次设计主要通过分析矫直机机架和下辊装配的设计,从而对矫正机的结构进行了简单的设计。
设计中,通过参考现有矫正机的文献资料,确定设计的思路与方案。
综合考虑本次设计的技术要求,利用材料力学的基本知识,并采用基本的力学模型进行设计计算。
同时参考轧机机架的强度计算和校核方法,对矫直机机架和工作辊进行了设计和校核。
关键词:矫正机;机架;下辊;AbstractRolling in the process of heating, rolling, heat treatment and finishing processes, due to the uneven plastic deformation, heating and cooling uneven shear as well as transport and stacking, and other reasons, will inevitably produce different degrees of bending, buckling , the plastic deformation of the wave-shaped, sickle bent and contorted, or internally generated residual stress, before becoming a qualified products must be straightening machine correction processing, correction of rolling shape and the elimination of internal stress. Therefore, the straightening machine is essential for rolling workshop and finishing line equipment, but also widely used in a variety of workshops to roll billets.The design by analysis of the rack of The straightening machine and the assemble of the lower roll. During the design, I refer to the straightening machine;’s existing literature to determine the design ideas and programs. Considering the technical requirements of the design, the use of basic knowledge of mechanics of materials, and basic mechanical model of the design calculations.Meanwhile,I refer to the strength calculation and examination of the rolling mill’s rack and do the design and examination of the rack of the rolling mill.Key words: The straightening machine; rack; lower roller.目录1 绪论 (3)1.1 轧钢生产的国内外发展情况 (3)1.1.1 轧钢生产及产品种类 (3)1.1.2 轧机的分类 (4)1.2 矫直机在轧钢机中的作用和分类 (4)1.2.1 矫直机的作用 (4)1.2.2 矫直机的分类、工作原理及特点 (4)1.3 辊式矫直机的工作原理 (5)1.4 辊式矫正机的发展趋势 (6)1.5 技术经济性分析 (6)1.5.1 技术经济评价的涵义 (6)1.5.2 经济评价在工程机械中的重要性 (7)1.5.3 课题选择 (7)1.5.4 摸清课题要求 (7)2 总体方案设计 (8)2.1 矫正机的调整形式 (8)2.2 辊式矫正机的矫正方案 (8)2.3 支承辊的布置形式 (8)2.4 矫正机的机座形式 (9)2.5 工作辊的材质 (9)2.6 传动系统的形式 (9)2.7 矫直辊列的布置形式与驱动形式 (10)3 矫正机参数的计算 (10)3.1 17辊矫直机主要设计参数 (10)3.2 辊式矫直机基本参数的确定 (11)3.2.1 辊距t (11)3.2.2 辊径D (12)3.2.3 辊身长度L (12)3.2.4 辊数n (12)3.2.5 矫直速度v (12)3.3 矫正机力能参数的计算 (13)3.4 矫直力矩的计算 (14)3.5 矫直功率的计算 (15)3.6 电动机的选择 (16)4 机架的设计与校核 (17)4.1 机架的形式及结构尺寸 (17)4.1.1 机架的形式 (17)4.1.2 机架的结构尺寸 (18)4.2 机架的强度计算 (21)4.2.1 几点假设 (21)4.2.2 求静不定力T (22)4.2.3 机架和横梁的强度校核 (25)5 工作辊和支承辊设计及强度校核 (27)5.1 支承辊布置形式 (27)5.2 工作辊的强度校核 (27)6 压下装置的校核计算 (28)6.1 压下电动机的过载校核计算 (28)6.2 压下螺丝及压下螺母的强度校核计算 (29)6.2.1 压下螺母挤压应力校核 (29)6.2.2 机架与螺母端面间挤压应力校核 (30)7 参考文献 (30)8 致谢 (32)9 附: (33)本科毕业设计资料清单 (33)1 绪论1.1 轧钢生产的国内外发展情况1.1.1 轧钢生产及产品种类在20世纪末,世界轧钢技术发展迅速。
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独立电控式张力辊驱动与机械组合式张力辊驱动的比较
在冷轧薄板生产线上的拉伸矫正工序中,目前普遍采用的张力辊驱动方式有两种:独立电控式张力辊驱动与机械组合式张力辊驱动。
下面就两种方式进行计算比较:
技术数据要求
图1:张力拉伸工作原理示意图及所要求技术数据
一.独立电控式(Briddle)
Roll2 Roll1 Roll4 Roll3
图2:独立电控式张力辊驱动示意图
如图2,4个辊的转速关系由控制器实现。
如果电机额定转速按1500rpm计算,
减速机采用Eisenbeiss模块化设计标准减速机,工矿系数按1.85,主要技术数
据计算结果如下:
以Roll2为例,演示以上数据计算过程:
电机计算功率:考虑扭矩要求及交流电机调速恒扭矩特性,应以n
2max
为计算依据: P=-95500×82.32/9550=-823Kw
减速机计算传动比:I=1500/82.32=18.22 查表得标准传动比 17.917 二级传动
减速机规格: 减速机所需最小扭矩 T
2
×1.85=95500×1.85=177KNm
查表选D500规格
电机转速范围: n
1min =n
2min
×17.917=76.52×17.917=1371rpm
n 1max =n
2max
×17.917=82.32×17.917=1475rpm
主驱动电机+
控制器
其他辊的数据计算以此类推.
此种传动方式下总功耗: ΣP=-823-442+597+1148=480Kw
二.机械组合式(Tension Leveller)
辅助电机+控制器
轴3
轴2轴1轴4
行星差
动减速
机
Roll2 Roll1 Roll4 Roll3
图3:机械组合式张力辊驱动示意图
如图3所示,4个辊的转速关系由主电机传动与辅助电机传动控制实现。
电机额
定转速按1500rpm,工况系数按1.85,此系统下各主要技术数据计算结果如下:
下面以Roll3及Roll2为例,演示各数据计算过程:
Roll3:
主传动比: i主=1500/82.32=18.22rpm
主电机调速范围: i
×n2
主
min: 18.22×79.577=1449.89rpm
max: 18.22×82.32=1500rpm
Roll2:
主传动比: i
=1500/(76.52-δ)=19.995 δ为经验值,在此取
主
1.5
主传动输出min: 1450/19.995=72.518rpm
转速范围: max: 1500/19.995=75.019rpm
输出轴所需min:76.52-75.019=1.501rpm
调速范围Δn: max:82.32-72.518=9.802rpm
辅传动比: 1500/9.802=153
辅电机调速范围: min 153×1.501=230rpm
max 153×9.802=1500rpm
辅电机轴所需扭矩: -95500/153=-624Nm
辅电机计算功率: -624×1500/9.55=-98Kw
轴2扭矩: -95500/19.995=-4776Nm
轴1扭矩: -4776-51300/20.06=-7333Nm
轴4扭矩: -7333+69300/19.1=-3705Nm
轴3扭矩: -3705+133200/18.222=3605Nm
主电机计算功率: 3605×1500/9.55=566Kw
其它辊的相关数据的计算照此类推。
此种传动方式下的总功耗:ΣP=460Kw
三.两种传动方式的比较:独立电控式调速范围
T1
1. 控制精度
以Roll2为例,电机调速范围如下表:
1500rpm n1
图4
由表中数据及图4可以看出,要满足Roll2转速变化范围设计要求,独立电控式电机在104rpm范围内调速,调速精度为:(82.32-76.52)/104=0.056, 即电机每变化1转,Roll2变化0.056转。
而机械组合式的辅助电机在1270rpm范围内调速,调速精度为:9.802/1270=0.0077,即电机每变化1转,Roll2变化0.0077转。
由此可见,机械组合式控制精度要比独立电控式高近7倍。
2. 成本:
仅就减速机而言,机械组合式比独立电控式高50%。
但把电机、控制器、电缆等考虑进去后的总成本独立电控式比机械组合式高30—40%。
3. 能耗:
按本实例数据,独立电控式比机械组合式的功耗高出约5%。
4. 技术水平要求
由于控制精度的原因,独立电控式对电控的技术水平要求高。
但就减速机而言,机械组合式无论对齿轮的制造水平、齿轮传动链设计、齿轮箱结构设计经验等都有很高的要求。
四. 结论
综合以上计算比较,机械组合式比独立电控式有很大的优势。
目前,象SMS、VAI、BWG等著名冷轧板带生产线制造商在大扭矩、高品质要求的冷轧板带生产线上普遍采用机械组合式张力辊驱动。