开卷机设计与计算

引证文献(3条)
1.李会先.杨鹏飞.聂兴利.蔡检平 推拉式酸洗机组开卷机卷筒的设计与计算[期刊论文]-机械工程师 2010(7) 2.王定保.朱春熙 带材开卷机主轴的设计与计算[期刊论文]-煤矿机械 2006(5)
3.韩广秀 退火冷轧钢卷开卷时表面缺陷问题的研究[学位论文]硕士 2006
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3 开卷机设计计算
3.1 压辊压紧力计算 一般在开卷机上均设有压辊，用来压紧带材，增加制动力矩，有利于正常开卷。有时还可把压 辊做成传动，这样对开卷引料也有一定好处。如图4所示，压紧力P可按下式决定：
图4 压紧力受力分析
式中：R-带卷半径(m)； a-开卷角(o)； M弹.塑-带材在压辊压紧力作用下，带材所产生弹塑弯曲力矩值(Nm)；M弹.塑可由下式决定：
张力矫直机组 0.03～0.05 0.4～0.5 0.5(0.33-0.14h+0.02h2)
注：表中h为带材厚度 开卷张力的形成主要有三种方式：机械抱闸式、磁粉制动器式、直流拖动式。 机械抱闸式的特点是结构简单，投资少，但张力不易控制。通过磁粉制动器形成开卷张力，可 以通过调整激磁电流调节系统张力大小，易于实现自动控制，但所能解形成的最大张力受磁粉制动 器最大力矩限制，因此适用于小开卷张力机组。大中型带材精整机组一般采用直流拖动方式形成所 需的开卷张力。 2.3 开卷机对中调节 对于一般的带材精整机组，都要求开卷机具有对中调整功能，即在上卷时和工作过程中，始终 保证带材中心线与机组中心线重合，以保证机组能正常工作。 目前采用的纠偏系统主要有光电液纠偏系统和气电液纠偏系统。但光电液纠偏系统应用比较成 熟。 在光电液纠偏系统中，光电头固定在带材的边缘，使带材位于光源的中心线位置，当带材跑偏 时，将引起电信号的变化，系统将此变化反馈给液压对中油缸，推动开卷机，实现自动对中。
4 前景
随着现代科技进步，尤其是控制技术的进步，带材精整机组技术亦迅速发展。主要表现在高 速、高精度带材精整机组的出现，先进的控制思想的运用。如以铝箔纵剪机组为例，机组速度一般 在300m/min，最高可达600m/min，剪切精度在±0.01mm。 这就要求开卷机的设计在结构上，运用先进的设计手段，提高整机精度，提高机械强度、刚 度，减少重量。控制上，一般都采用进口机芯，如SIEMENS，ABB等。对中系统要求具有高频响应 能力，以适应机组高速、高精度的要求。
式中：k-张力系数，可按表2选取； σs-带材屈服极限，MPa。
机组名称
表2 张力数k值
机组区段
头部
中部
尾部
万方数据
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连续酸洗机组
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机械设计与制造 MACHINERY DESIGN & MANUFACTURE
1999年 第4期 No.4 1999
带材精整机组中开卷机的设计与计算
杨文元 费玉石
［摘要］这里概述了开卷机的主要结构形式与特点，并推导出开卷机设计计算的公式，并就现 代开卷机的设计，进行了初步探讨。可供开卷机设计参考。 关键词：带材 精整机组 开卷机 设计 中图分类号：TH12 文献标识码：A
图5 带卷力分析
式中：
—带卷卷径比，即带卷外径与内径之比；
μ-带卷内径与卷筒的摩擦系数，一般卷筒上刻有刻痕，取μ=0.2～0.3；T—开卷张力(N)。 按上式可计算卷筒径向压紧力，并按此径向压紧力N，设计计算卷筒胀缩机构。实际计算时，考 虑受力不均匀，开卷张力一般取1.3～1.5T计算。 3.3 开卷机传动计算 设计时，开卷机传动功率一般按下式计算：N=Tvη 式中：T-开卷张力(N)； v-机组速度(m/s)； η-效率(开卷机电机工作时处于制动状态，所以应乘以效率)。 为保证机组速度恒定，电机转速应随卷径变化而变化。一般地，弱磁转速范围小于卷径变化范 围，这时应考虑电机功率有所储备。
表1 单位张力σ0值
单位张力值
单位张力值
机组区域 σ0(MPa) 机组区域 σ0(MPa)
卷机段； 酸洗机组 镀锌机组 镀锡机组 电解清洗机组 退火机机组
10～40 8～70 10～40
30 20～30
作业段： 热处理 酸洗
活套段： 塔式 车式 开卷段
2～8 7～10
5～15 10～20
3～9
除按表1选用以外，单位张力值σ0还可以按下列经验公式计算求得：σ0=kσs(MPa)
下载时间：2011年6月3日
作者简介：杨文元（1943）男.辽宁省机械研究院室主任,教授级高级工程师.国务院特殊津贴专家及辽 宁省科技进步二等奖获得者.
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作者单位：辽宁省机械研究院，沈阳 110032 参考文献 1 周国盈编著.带钢精整设备.机械工业出版社，1982. 2 李海.关于四斜楔式卷筒设计的初步研讨.重型机械，1979. 3 丛书和.带材卷取机四棱锥卷筒压力计算.钢铁，1980.3 4 刘兆钦.薛宛琴.卷取机卷筒径向压力和胀缩力的确定.重型机械.1980.7
Design and calculation of decoiler in strip finely processing lin e
YANG Wen-Yuan, FEI Yu-Shi (Machine Research institute of Liao-ning province, snenyang 110032, China)
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式中：h1-带材横截面上弹性区部分高度，
即 h-带材厚度(m)；σs-带材屈服限(MPa)； E-带材弹性模量(MPa)。 3.2 卷筒径向压力N计算 为了不使带卷内径与卷筒打滑，必须胀紧卷筒，产生足够的摩擦力。使此摩擦力产生的力矩 值，与开卷张力所引起力矩值相平衡(如图5)所示。据此可写出平衡方程，从而可决定卷筒径向压紧 力N。
电解清洗机组 0.004～0.005
-
0.025～0.035
热镀锌机组 0.03～0.05
-
0.2(0.33-0.14h+0.02h2)
电镀锡机组 电绝缘涂层
0.03～0.05 0.03～0.05 0.5(0.33-0.14h+0.02h2)
连续退火
横切机组
0.03～0.05
纵切机组
0.6(0.33-0.14h+0.02h2)
［Abstract］The main structures and features, design and c alcul ation formulas and modern design of decoiler has been discussed in this paper. Key words：strip, finely processing decoiler, design
来稿日期：1999-03-28
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带材精整机组中开卷机的设计与计算
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
杨文元， 费玉石， YANG Wen-Yuan， FEI Yu-Shi 辽宁省机械研究院,沈阳,110032
机械设计与制造 MACHINERY DESIGN & MANUFACTURE 1999，(4) 3次
参考文献(4条) 1.刘兆钦;薛宛琴 卷取机卷筒径向压力和胀缩力的确定 1980 2.丛书和 带材卷取机四棱锥卷筒压力计算 1980(0q) 3.李海 关于四斜楔式卷筒设计的初步研讨 1979 4.周国盈 带钢精整设备 1982
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图1 悬臂式开卷机 1 卷筒 2 传动装置 3 减速机 4 电机 5 胀缩油缸 6 对中油缸
2 开卷机结构设计
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2.1 卷筒 胀缩式卷筒基本上有以下四种结构形式：弓形板式、平行四连杆式、四棱锥式、四斜楔式。其 中平行四连杆式和四棱锥式两种结构比较常见。 平行四连杆式卷筒是用四块结构尺寸基本相同的弧形板组成，每块弧形板和轴上的支撑套筒用 四条短连杆相联形成平行四连杆机构，依靠短连杆倾斜角的变化产生筒径的胀缩(图2)。
图2 平行四连杆式卷筒
四棱锥式卷筒的筒体由四块扇形板组成，扇形板的内侧有阶梯形斜面与中心四棱锥的阶梯斜面 相配合，利用四棱锥的少量轴向滑动形成外径的胀缩(图3)。
图3 四棱锥式卷筒
2.2 开卷机张力的确定与形成 机组张力的选用应十分慎重。采用大张力，使传动设备加大，增加投资。过大的张力还可能拉 断带材。小张力可能使带材跑偏。实用上常按生产经验选用。一般可按表1选取单位张力值。
1 开卷机概述
开卷设备大体可分为：悬臂式开卷机、双圆柱头式开卷机和双锥头式开卷机。 悬臂式开卷机具有刚性大，开卷张力较大等优点，故适用于较薄带材的开卷。 悬臂式开卷机和双圆柱头开卷机，已成功地应用于带材精整机组及冷连轧机组。最近几年，西 德和美国一些机械制造公司和生产厂，大力推广双圆柱头开卷机。国外生产实践证明，双圆柱头开 卷机上料操作方便，工作平稳可靠，其结构也比悬臂式开卷机简单。其缺点是，由于采用两套传动 装置，双圆柱头开卷机设备重量比悬臂式开卷机要大。 由于双锥头开卷机，锥头部分和带内卷圈接触面积太小，带张力操作时，容易损坏带材的头 部。目前已不大采用。 图1为某机组悬臂式开卷机的结构形式。