鋁板帶拉彎矯直機熨平輥的液壓控制回路設(shè)計

刁小康

[摘 要]本文先對熨平輥的工作原理、結(jié)構(gòu)形式以及在鋁板帶拉彎矯直機中的作用進行了簡要概述，然后對液壓控制回路設(shè)計進行了詳細(xì)介紹，并提出了優(yōu)化設(shè)計方案，以供參考。

[關(guān)鍵詞]鋁板帶；熨平輥；液壓控制回路設(shè)計

中圖分類號：S353 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）06-0040-01

引言

現(xiàn)代拉彎矯直機正在向高速、寬幅、大卷重方向發(fā)展，厚度一般在0.1-2mm。在生產(chǎn)較薄帶材時就需要利用熨平輥壓住帶材使其表面平整、張力均勻，以達到卷曲緊密、不竄層的目的。因此，熨平輥直接關(guān)系到鋁板帶表面質(zhì)量，加強對熨平輥液壓控制回路設(shè)計的研究對鋁板帶質(zhì)量具有十分重要的意義。

1 熨平輥的原理分析

1.1 熨平輥在鋁板帶拉彎矯直機中的作用

熨平輥壓在鋁板帶拉彎矯直機上，可以保證帶材能夠整齊緊密的卷取。通常情況下，有一定剛性的帶材具有一定的厚度，卷材不用熨平輥通過卷取張力就能實現(xiàn)自動排氣和緊密卷取，熨平輥這時只是起到輔助穿帶作用。若鋁板帶的厚度在0.3mm以下，特別是在卷取的速度較高時，容易進入空氣，出現(xiàn)鼓包、松卷等不良現(xiàn)象，從而導(dǎo)致帶材板型的損壞。因此，為了防止空氣的進入，鋁帶卷取時必須設(shè)置熨平輥，如圖1為熨平輥工作示意圖。

1.2 熨平輥的結(jié)構(gòu)形式和工作原理

鋁帶拉彎矯機組熨平輥裝置一般可以分為兩種不同的結(jié)構(gòu)模式：一種是擺臂式熨平輥，結(jié)構(gòu)如圖2（a）所示；一種是直線行進式熨平輥，結(jié)構(gòu)如圖2（b）所示。目前，由于直線行進式熨平輥設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等特點，成為國內(nèi)外拉彎矯直機應(yīng)用最廣的一種熨平輥，以下將對直線進行詳細(xì)分析。

通過汽缸的作用，熨平輥壓靠在卷材表面，在卷取直徑的增大過程中，熨平輥壓在卷材表面上，而且接觸點始終要靠近鋁帶與卷材的切點，這樣有助于卷材的排氣。

2 液壓控制回路設(shè)計

要求熨平輥通常為擺臂式設(shè)計，不工作時抬起，工作時壓下，為熨平狀態(tài)。熨平輥油缸為塞腔進油壓下，桿腔進油抬起。一般情況下對熨平輥的液壓控制回路會要求：（1）熨平輥在卷材上的作用力可以調(diào)節(jié)，并且調(diào)整過后要保持恒定不變；（2）熨平輥油缸動作平穩(wěn)，其運動速度可以調(diào)節(jié)；（3）要滿足熨平輥三個工作過程（壓下、熨平、抬起）。在設(shè)計過程中，其重難點是要保持熨平輥作用在卷材上的熨平力恒定不變。因此，要進一步分析其工作特點，以滿足上述要求。

3 液壓控制回路設(shè)計方案

熨平輥的操作主要由壓下過程、熨平工作過程、抬起過程和停止4個動作組成。通過對熨平輥工作特點的分析，我們設(shè)計熨平輥的液壓控制回路如圖3所示。這個設(shè)計方案控制原理清晰，回路簡潔，采用一個回路實現(xiàn)多個回路的組合動作，既降低了成本，又優(yōu)化了所控制回路。

3.1 壓下過程

卷取開始時，熨平輥壓下，壓住料卷端頭。此時①的電磁鐵a帶電，④的電磁鐵a，b帶電，③固定電壓控制，壓力油經(jīng)①，進入控制回路右邊回路，經(jīng)③減壓后，由右邊回路進入⑦塞腔，使熨平輥壓下，⑦桿腔回油經(jīng)回路左邊回到油箱。

3.2 熨平過程

卷取時，熨平輥緊緊壓住料卷，并保持熨平力基本恒定。④的電磁鐵a，b帶電，③可調(diào)電壓控制，壓力油通過①的中路，一路進入控制回路右邊回路，經(jīng)③減壓后，由右邊回路進入⑦塞腔；另一路進入控制回路左邊回路，經(jīng)②減壓后，由左邊回路進入⑦桿腔，使桿腔有一個穩(wěn)定的低壓。通過③的壓力調(diào)節(jié)，控制⑦的輸出壓力滿足使用要求。

3.3 抬起過程

卷取完成后，熨平輥抬起，以便卸卷等操作。此時①的電磁鐵b帶電，電磁換向閥電磁鐵③的a，b帶電；壓力油由①的右路進入，經(jīng)②減壓后，經(jīng)回路的左邊回路進入⑦桿腔，使熨平輥抬起，⑦塞腔回油經(jīng)控制回路的右邊回路無壓流回油箱。

在熨平輥的液壓控制回路中，以下3個閥發(fā)揮著重要作用，要進行特別說明。（1）減壓閥②由于熨平輥的自身重力較大，大于所要求的熨平力，在卷取開始時，油缸需提供反向的拉力，才能使熨平力符合要求。這就需要在油缸的桿腔提供一個較小的壓力，來減小熨平輥自重產(chǎn)生的熨平力，在回路中加入該減壓閥可以使設(shè)計滿足要求；（2）比例減壓閥③比例減壓閥在熨平過程中用于精確控制熨平力，是該液壓控制回路的關(guān)鍵液壓元件，對比例減壓閥的控制直接影響到帶材的熨平質(zhì)量。首先根據(jù)帶材厚度及寬度，計算出不同規(guī)格帶材所需的熨平力，然后再根據(jù)卷材不同卷徑所對應(yīng)的油缸推力作用、熨平力方向及熨平輥自重分析，將油缸推力計算出來，并將其優(yōu)化成一條卷徑-推力曲線，并將該曲線轉(zhuǎn)換成③的輸入信號曲線，輸入程序器，使③可以在卷取過程中根據(jù)卷徑大小自動輸出熨平輥所需油壓，從而保持恒定的熨平力。此外，為避免活套運行過程中鋼絲繩出現(xiàn)異常（脫出滑輪組），必要時可增加撥繩機構(gòu)；（3）鋼絲繩固定端設(shè)計要設(shè)有調(diào)整裝置，該裝置要以足夠的操作空間為基礎(chǔ)；（4）配重行程要考慮小車極限位，且盡可能靠近基坑底部，以便于安裝；（5）可靠的導(dǎo)向機構(gòu)也是配重運行需考慮的因素，防止配重剮蹭活套塔鋼結(jié)構(gòu)或旋轉(zhuǎn)。

結(jié)束語

近年來，隨著人們對拉彎矯直機熨平輥的液壓控制回路設(shè)計進行不斷的優(yōu)化和調(diào)試，使其達到了理想運行效果，并得到了廣泛應(yīng)用。熨平輥的廣泛應(yīng)用不僅提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，也極大的降低了廢品量，具有很好的發(fā)展前景。

參考文獻

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