張力計(jì)輥設(shè)計(jì)使用問(wèn)題討論

王利鋒

摘 要：在冷軋廠軋機(jī)、平整機(jī)、光整機(jī)前后均設(shè)計(jì)有張力計(jì)輥以用于鋼帶張力測(cè)量、反饋以進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)輥面打滑，從而影響扳面質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：冷軋；張力計(jì)輥；問(wèn)題

1 張力計(jì)輥的工作原理

張力計(jì)工作原理，它是通過(guò)壓頭傳感器測(cè)出經(jīng)過(guò)測(cè)張輥的鋼帶的壓力，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理單元，轉(zhuǎn)換為張力，經(jīng)接口傳輸至自動(dòng)化系統(tǒng)，用于鋼帶的張力閉環(huán)控制。直接和間接控制是連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線主要使用的張力控制方法，是在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的傳動(dòng)部分和一級(jí)PLC部分中加以實(shí)現(xiàn)的。如圖1所示。

2 張力計(jì)輥的影響因素分析

在冷軋及其產(chǎn)品深加工生產(chǎn)線中，張力計(jì)輥均為被動(dòng)輥，由鋼帶帶動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼帶在輥上包角2ɑ，在張力T作用下在鋼帶表面形成正壓力N，進(jìn)而產(chǎn)生輥面與鋼帶間靜摩擦力F形成動(dòng)力矩Md帶動(dòng)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在輥?zhàn)虞S承處產(chǎn)生摩擦力矩Mf，當(dāng)動(dòng)力矩Md不足以抵抗摩擦力矩Mf時(shí)就會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，另外在鋼帶加減速時(shí)還需足夠動(dòng)力矩能夠滿足加速力矩要求。

2.1 張力

一般來(lái)說(shuō)，張力是按照軋制工藝要求設(shè)定的，在此適當(dāng)提高張力可有效提高輥?zhàn)庸ぷ鞯目煽啃裕貏e是在輥?zhàn)邮褂脡勖笃谳伱娲植诙认陆岛筮m當(dāng)調(diào)整可延長(zhǎng)輥?zhàn)邮褂弥芷凇?/p>

2.2 輥徑D及輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)慣量G

一般按照最大鋼帶厚度H與輥徑D比值限定輥?zhàn)幼钚≈睆揭苑乐逛搸П砻孀冃瓮黄粕舷抟螅獶值增大會(huì)增加輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)慣量，增加加減速時(shí)對(duì)動(dòng)力矩的要求，須對(duì)輥?zhàn)颖诤瘛⒔Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量并保障基本剛度、強(qiáng)度要求。

2.3 輥面與鋼帶摩擦系數(shù)f

輥面保持基本的粗糙度水平以滿足輥面與鋼帶間的摩擦系數(shù)要求，在使用一個(gè)周期、輥面粗糙度下降不能提供足夠的動(dòng)力矩時(shí)需進(jìn)行輥面修磨以恢復(fù)粗糙度設(shè)計(jì)值。

2.4 包角2ɑ

適當(dāng)增加包角可以提高輥?zhàn)庸ぷ骺煽啃裕貏e是在輥?zhàn)邮褂脡勖笃谳伱娲植诙认陆岛筮m當(dāng)調(diào)整可延長(zhǎng)輥?zhàn)邮褂弥芷冢^(guò)度增加包角會(huì)大幅提高輥?zhàn)铀芩椒至Γ档蛪毫鞲衅骷拜S承座工作的可靠性。

2.5 滾動(dòng)摩擦系數(shù)f1

合理的軸承選型、有效的潤(rùn)滑、標(biāo)準(zhǔn)的裝配與維護(hù)可保證滾動(dòng)摩擦系數(shù)f1維持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，以避免產(chǎn)生過(guò)大的阻力矩。

2.6 加減速率a

減小a值可降低對(duì)動(dòng)力矩的要求，一般在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中當(dāng)加減速時(shí)出現(xiàn)輥面打滑的苗頭既意味著輥?zhàn)右训绞褂脴O限，需要立即采取措施。

3 張力計(jì)輥的使用及維護(hù)

在帶鋼張力作用下張力計(jì)輥會(huì)產(chǎn)生一定的撓曲變形，若撓曲變形量較大將會(huì)影響帶材的板形質(zhì)量，因此需要保證張力計(jì)輥具有足夠的剛度，因此通過(guò)增加輥體半徑可有效提高張力計(jì)輥的抗彎剛度。但由于張力計(jì)輥為從動(dòng)輥，通過(guò)帶鋼與輥面間的摩擦力驅(qū)動(dòng)，在帶鋼加減速的時(shí)，如果張力計(jì)輥的慣性量過(guò)大，易引起帶鋼與輥面間產(chǎn)生滑動(dòng)。因此還要降低輥體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性量，通常張力計(jì)輥采用空心筒結(jié)構(gòu)。

在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中，輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)及安裝位置已定，即2ɑ值、D值、G值已定，正常情況下需對(duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行周期維護(hù)以保證軸承潤(rùn)滑良好，同時(shí)定期檢測(cè)輥面粗糙度以保證足夠的動(dòng)力矩，特殊情況下進(jìn)行張力、加減速率調(diào)整以避免輥面打滑，還可微量調(diào)整輥?zhàn)訕?biāo)高以適量增加包角以提高動(dòng)力矩。