卷取機(jī)前夾送輥不同驅(qū)動方式的夾送力對比分析

李毅飛

(洛陽有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院，河南 洛陽 471039)

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卷取機(jī)前夾送輥不同驅(qū)動方式的夾送力對比分析

李毅飛

(洛陽有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院，河南 洛陽 471039)

文章針對有色金屬加工生產(chǎn)機(jī)組中卷取機(jī)前夾送輥驅(qū)動方式的不同，對夾送輥的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動力矩做對比分析，同時(shí)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)計(jì)算，供設(shè)計(jì)參考使用。

夾送輥；驅(qū)動方式；夾送力

有色金屬加工生產(chǎn)機(jī)組中，夾送輥屬張力控制設(shè)備。卷取機(jī)前的夾送輥主要是用來輸送或牽引帶材，幫助帶材能順利送入卷取機(jī)，并與卷取設(shè)備建立起一定的張力，保證料卷不松卷。

1 夾送輥主要結(jié)構(gòu)組成

夾送輥由主體機(jī)架裝配、上下夾送輥裝配、前后導(dǎo)向板、輥縫調(diào)整裝置、夾送輥運(yùn)輸輥道、萬向聯(lián)軸器、傳動裝置等部件組成(圖1)。

(a)主視圖 (b)左視圖1-主體機(jī)架裝配；2-上下夾送輥裝配；3-萬向聯(lián)軸器；4-傳動裝置；5-夾送輥運(yùn)輸輥道；6-前后導(dǎo)向板；7-輥縫調(diào)整裝置圖1 夾送輥裝置簡圖Fig.1 Schematic illustration of pinch roll unit

2 夾送輥的幾種不同驅(qū)動方式

位于卷取機(jī)前的夾送輥，驅(qū)動方式一般分為三種，上輥驅(qū)動、下輥驅(qū)動和雙驅(qū)動(也可稱之為上下輥均受驅(qū)動)的夾送輥。

有色金屬加工生產(chǎn)機(jī)組中，夾送輥一般帶有前后張力T1和T0。其前后張力值由夾送輥前后的設(shè)備產(chǎn)生；夾送帶材產(chǎn)生的摩擦力為2μP。帶有前后張力T1和T0的夾送輥在夾送狀態(tài)下受力如圖2所示。

圖2 帶有前后張力的夾送輥Fig.2 Pinch rolls with forward and backward tensions

在機(jī)組設(shè)計(jì)中，欲使夾送輥處于工作狀態(tài)，必須滿足夾送輥的前張力T1略低于T夾值，即T1

我們以夾送輥工作狀態(tài)為例，對三種不同驅(qū)動方式的夾送輥的夾送力與傳動力矩進(jìn)行對比分析(表1)。

表1

表中，P——夾送輥所承受由液壓缸所產(chǎn)生垂直方向的外壓力，kg；

G1、G2——上、下夾送輥的重量，kg；

d——上、下夾送輥軸承處樞軸直徑，mm；

f——上、下夾送輥軸承處摩擦系數(shù)，圓錐滾動軸承取f=0.008，圓柱滾動軸承取f=0.004；

k——帶材與夾送輥輥面的滾動摩擦系數(shù)，有色金屬帶材建議取k=1.0～1.5mm。

3 實(shí)例說明

以某項(xiàng)目1600mm單機(jī)架四輥熱軋機(jī)組中卷取機(jī)前夾送輥裝置為例，驅(qū)動電機(jī)功率選定為45kW，減速器速比相同時(shí)，(1)上輥驅(qū)動時(shí)夾送力T上夾=925.9kg，力矩M=2.73×106N·mm；(2)下輥驅(qū)動時(shí)夾送力T下夾=742.15kg，力矩M=2.41×106N·mm。但是當(dāng)遇到只有上夾送輥外加壓力P、下夾送輥不外加壓力P時(shí)，上、下輥單獨(dú)驅(qū)動的夾送力相等，T夾=911.25kg，力矩相等M=2.41×106N·mm；(3)雙驅(qū)動夾送輥時(shí)，夾送力T夾=2257.9kg，力矩M=5.15×106N·mm；只有上夾送輥外加壓力P時(shí)，夾送輥的夾送力為T夾=2427kg，力矩M=5.18×106N·mm。

4 結(jié)束語

根據(jù)以上夾送力與驅(qū)動力矩的對比分析，結(jié)果表明，在輥?zhàn)訂为?dú)驅(qū)動的情況下，當(dāng)上、下夾送輥分別外加壓力P時(shí)，驅(qū)動上輥要比驅(qū)動下輥的夾送力大。當(dāng)外加壓力P只加在上夾送輥時(shí)，驅(qū)動上輥與驅(qū)動下輥的夾送力相同。在上、下輥均受驅(qū)動時(shí)，無論是哪種受力情況，夾送力均比單獨(dú)驅(qū)動的夾送力要大的多。

近年來，有色金屬加工生產(chǎn)機(jī)組設(shè)備中，在確定卷取機(jī)前夾送輥的夾送力大小后，通常根據(jù)以上理論計(jì)算，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際操作條件，考慮設(shè)備成本，來確定卷取機(jī)前夾送輥的驅(qū)動方式?，F(xiàn)場應(yīng)用中，多采用下輥單獨(dú)驅(qū)動的驅(qū)動方式，不僅可滿足設(shè)備生產(chǎn)需求，同時(shí)具有布置方式簡單、節(jié)約成本、檢修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛使用。

Comparative Analysis of Pinch Forces in Different Driving Modes for Front Pinch Rolls of Coiler

LI Yifei

(Luoyang Engineering and Research Institute for Nonferrous Metals Processing, Luoyang 471039, China)

The paper focused on different driving modes of front pinch rolls of coiler in non-ferrous metals processing operations; it presented comparative analysis of pinch forces and driving torques for pinch rolls, and it also demonstrated the design calculation, providing reference for designers.

pinch roll; driving mode; pinch force

2015-01-09

李毅飛(1979-)女 ，工程師，主要從事有色金屬加工設(shè)備設(shè)計(jì)研究工作。

TG333.2+4

A

1671-6795(2015)03-0051-03