CN102180373A

CN102180373A - 一种跳动辊装置

Info

Publication number: CN102180373A
Application number: CN2011100458285A
Authority: CN
Inventors: 汪为健; 王钊
Original assignee: Stargroup Research & Integration Co Ltd
Current assignee: Stargroup Research & Integration Co Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明提供了一种跳动辊装置，克服了现有技术中的调整范围变化大，调整不灵活，不能实现张力的无级调整，安装不方便的问题，采用一种新的技术方案，本发明采用的技术方案是一种跳动辊装置，有驱动装置驱动在固定支座(3)上的动力轴(4)、摆臂(5)上连接有支架(6)，支架(6)另一端部安装能够包绕带钢(8)的跳动辊(7)，所述驱动装置有电机(1)和减速机(2)组成，是所述电机优选力矩电机和变频电机，是在电机的后部安装有编码器(9)，采用这种技术方案结构简单、安装方便，拆装方便，可以实现张力的无级调整，调整精度高，从而大大减少了设备故障的发生，提高了生产效率。

Description

一种跳动辊装置

技术领域

本发明涉及冶金行业设备装置，尤其是生产线中板带材的张力稳定装置。

背景技术

在板带材冶金生产线上，在连续生产的生产线中的部分设备或工艺段需要有稳定精确的张力，而由于种种原因造成瞬时张力波动大，尤其是在退火炉以及轧机或光整机前后，如果出现张力不稳定，容易造成断带或者钢带皱褶等现象，因此在这种情况下需要控制稳定的张力，实现张力的精确控制。现有的生产线中的张力控制主要是靠重锤配重平衡跳动辊的重力，靠跳动辊位置的改变来实现张力的精确调整，但由于重锤的重量一定，因此带钢的张力调整只能根据重锤的数量实现张力的有级调整，调整范围变化大，调整不灵活，不能实现张力的无级调整；而采用压力缸控制跳动辊位置的方式，来精确调整生产线的瞬时张力，由于压力缸的压力不能自动控制，控制的灵敏度低，控制信号的丢失严重，控制的精确程度差。

发明内容：

为了克服现有技术中的跳动辊张力控制精确度差，不能在线无级调整的问题，本发明采用了一种跳动辊装置，有驱动装置驱动在固定支座3上的动力轴4、摆臂5上连接有支架6，支架6另一端部安装能够包绕带钢8的跳动辊7，解决了现有技术中的跳动辊张力不能无极调整的问题。

本发明采用的技术方案是一种跳动辊装置，其特佂是有驱动装置驱动在固定支座3上的动力轴4、摆臂5上连接有支架6，支架6另一端部安装能够包绕带钢8的跳动辊7。是所述驱动装置有电机1和减速机2组成。所述电机优选力矩电机和变频电机，电机的后部安装有编码器9。

本发明的有益效果是：

1、结构简单，安装方便，跳动辊悬臂安装的结构，可以使本技术方案能够任意角度安装，采用本结构安装后，由于结构简单，跳动辊维护简单，减少了维修次数和时间。

2、张力可无级在线调整，由于本技术方案中，力矩电机的力矩用于平衡钢带张力带来的转动力矩，因此在生产线中张力的精确调整是根据工艺需要设定电机的力矩，从而平衡跳动辊受张力的情况下绕转动轴转动的力矩，力矩的值可以根据板带张力的工艺需求，直接输入，大小可以随意输入，在线无级调整带钢力矩的大小。

3、数字化控制、精度高，力矩值可以直接数字输入，误差小，精确度高。

附图说明：

图1：本技术方案的实施例主视图

图2：本技术方案的跳动辊受力分析图

图1，图2中：1.电机、2.减速机、3.固定支座、4.动力轴、5.摆臂、6.支架、7.跳动辊、8.带钢、9.编码器

具体实施方式：

本系统由电机1、驱动减速机2、固定支座3、动力轴4、摆臂5、支架6、跳动辊7、带钢8、编码器9构成，电机1通过联轴器与减速机2相连，经过固定在固定支座3上的动力轴4与摆臂5相连，摆臂5的两端固定有支架6，支架6的一端固定在摆臂5上，另一端固定有跳动辊7，带钢8绕过跳动辊7，在电机1的尾部安装有编码器9，编码器9用于检测电机枢轴转过的角度，用于确定电机转过的角度进而确定电机1作用在动力轴4上的转矩。

跳动辊7受力分析如图2所示，工作时钢带绕过跳动辊7，由于跳动辊7表面与钢板表面的摩擦力较小，跳动辊7的两端轴承的摩擦力也较小，此处带钢的张力根据工艺条件确定带钢8的张力，而此处带钢8的张力远远大于上述摩擦力，因此上述摩擦力可以忽略掉，可以近似认为在跳动辊7的两侧钢带的张力相等。而跳动辊7的重力产生的绕摆臂5的力矩，可以根据在此状态下电机平衡掉该力矩后由编码器9转过的角度来作为基准值。在此基础上增加对跳动辊受力分析确定的平衡力矩值来作为电机的额定输入值，带钢8可以根据生产线的工艺需求，确定该段的张力，然后根据图2所示摆臂5的受力分析如下：

力臂：L0＝L×sinα，如图，α＝[180°-(γ+β)]/2-(φ-β)，则：L0＝L×cos[φ+(γ-β)/2]，其中，L为跳动辊到摆臂的距离，α为支架在带钢所受张力的合力F0方向上的夹角，φ为支架在垂直方向的夹角，β、γ为带钢在垂直方向的夹角。

带钢由于自身运动在跳动辊上环绕，所产生的张力：F1＝F2＝F，F1、F2分别为带钢所受到的张力，约等于F。

带钢张力的合力：F0＝F1×cos[90°-(γ+β)/2]+F2×cos[90°-(γ+β)/2]＝F×sin[(γ+β)/2]

带钢所受到的力矩：N0＝F0×L0＝F×sin[(γ+β)/2]×L×cos[φ+(γ-β)/2]

为了维持带钢张力稳定，确保跳动辊相对于摆臂始终保持在一个角度方向上不发生摆动，力矩电机在带钢的运动方向上施加一个反方向的转矩N1，力矩平衡：N1＝N0

即：N1＝F×sin[(γ+β)/2]×L×sinα，则：带钢的张力：F＝N1/{sin[(γ +β)/2]×L×cos[φ+(γ-β)/2]}。

从上述受力分析可知当生产线中工艺条件确定时，该处的张力也确定，由上面的受力分析可知，加在摆臂上的由力矩电机产生的转矩N1＝F×sin[(γ+β)/2]×L×sinα，因此输给电机的控制张力平衡力矩为一定值，在由之前跳动辊重力的平衡力矩。

本发明不限于上述实施方式的说明，一切对本技术方案的改进和进行的变动而不超出本发明的构思和范围都会落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种跳动辊装置，其特佂是有驱动装置驱动在固定支座(3)上的动力轴(4)、摆臂(5)上连接有支架(6)，支架(6)另一端部安装能够包绕带钢(8)的跳动辊(7)。

2.如权利要求1所述的一种跳动辊装置，其特佂是所述驱动装置有电机(1)和减速机(2)组成。

3.如权利要求2所述的一种跳动辊装置，其特佂是所述电机优选力矩电机和变频电机。

4.如权利要求2所述的一种跳动辊装置，其特征是在电机的后部安装有编码器(9)。