CN105369032B - 一种电磁涡流动态张力控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁涡流动态张力控制器，包括辊子、缠绕在所述辊子上的金属带材、若干电磁铁、控制所述若干电磁铁的磁场强度的电气系统和设于所述金属带材外围且将所述若干电磁铁固定的支架，所述若干电磁铁设置在所述支架靠近所述金属带材的表面且与所述金属带材间隔设置，相邻的电磁铁的磁极方向相反。本发明摆脱了传统的机械‑电气传动方式，通过电磁铁产生的磁场与金属带材之间的电磁感应，直接在金属带材中产生后张力，既能减少设备投资，亦能降低设备维护工作量并提高使用寿命。

Description

一种电磁涡流动态张力控制器

技术领域

本发明涉及张力控制器，具体涉及一种电磁涡流动态张力控制器。

背景技术

在金属带材连续处理生产过程中，由于工艺需要，生产线各段的带材张力是不一样的。传统的带材张力分段的主要设备是夹送辊和张力辊，通过辊面与带材之间的摩擦力实现辊子前后带材张力差。若经过辊子的带材前张力小于后张力，则驱动辊子的电机处于发电状态，电磁力矩起制动作用，从而提升了设备维护的工作量，降低了设备的使用寿命；另外，通常夹送辊由齿轮电机驱动，张力辊由变频电机通过齿轮箱驱动，导致该传动部分成本较大。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，提供一种减少设备投资，提高设备使用寿命的电磁涡流动态张力控制器。

本发明采用的技术方案：一种电磁涡流动态张力控制器，包括辊子、缠绕在所述辊子上的金属带材、若干电磁铁、控制所述若干电磁铁的磁场强度的电气系统和设于所述金属带材外围且将所述若干电磁铁固定的支架，所述若干电磁铁设置在所述支架靠近所述金属带材的表面且与所述金属带材间隔设置，所述辊子被缠绕有金属带材的部分位于所述若干电磁铁所作用的区域内，相邻的电磁铁的磁极方向相反。

本发明的效果是：摆脱了传统的机械-电气传动方式，通过电磁铁产生的磁场与金属带材之间的电磁感应，直接在金属带材中产生后张力，既能减少设备投资，亦能降低设备维护工作量并提高使用寿命。

进一步地，每一电磁铁至包覆在所述辊子外围的金属带材的距离均相同。

进一步地，所述支架呈圆弧面，且该圆弧面与所述辊子同心。

进一步地，所述若干电磁铁沿所述支架的圆弧周向上均匀分布。

进一步地，所述若干电磁铁沿所述支架所在圆弧面的轴向上均匀分布。

进一步地，所述金属带材缠绕所述辊子的角度为180度。

进一步地，所述电磁涡流动态张力控制器还包括将所述支架固定至基础设备上的连杆。

附图说明

图1所示为本发明一较佳实施例提供的电磁涡流动态张力控制器的二维结构示意图。

图2所示为图1中该若干电磁铁排列的三维示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、辊子，2、金属带材，3、电磁铁，4、支架，5、连杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

请参阅图1，为本发明一较佳实施例提供的电磁涡流动态张力控制器的二维结构示意图。该电磁涡流动态张力控制器包括辊子1、缠绕在辊子1上的金属带材2、若干电磁铁3、控制若干电磁铁3的磁场强度的电气系统(图未示)、设于金属带材2外围且将若干电磁铁3固定的支架4和将支架4固定至基础设备上的连杆5。金属带材2沿图1中的箭头方向运行。

辊子1呈圆柱体，金属带材2部分缠绕在辊子1外围。于本实施例中，金属带材2缠绕辊子1的角度为180度。

支架4呈圆弧面，且该圆弧面与所述辊子同心，且支架4的长度与金属带材2的宽度相同。

请同时参阅图2，该若干电磁铁3设置在支架4靠近金属带材2的表面且与包覆在辊子1外围的金属带材2间隔设置。所述辊子1被缠绕有金属带材的部分位于所述若干电磁铁3所作用的区域内，该若干电磁铁3沿支架4的圆弧周向上均匀分布，沿支架4的长度方向上也均匀分布，从而使该若干电磁铁3形成等距阵列。每一电磁铁3至包覆在辊子1外围的金属带材2的距离均相同。相邻的电磁铁3的磁极方向相反。

连杆5自支架4的远离金属带材2的表面中部延伸，其用于将支架4固定至基础设备上。

由于该若干电磁铁3沿辊子1周向均匀分布在金属带材2弯曲部分表面之上一定距离处，且沿辊子1轴向均匀分布，根据麦克斯韦电磁场理论以及感应电流的集肤效应，当金属带材2以一定速度运动时，由于金属带材2切割磁场，因此在金属带材2的表面层产生感应涡电流，电流密度为

电流在磁场中受到安培力作用

F＝∫_VJ×BdV

其中，H-磁场强度，B-磁感应强度，μ-磁导率。

感应电流方向遵循右手定则，安培力方向遵循左手定则。无论电磁铁的磁极方向如何，安培力的方向始终和带材运动方向相反，即为带材提供后张力；且磁场强度越大，在带材中产生的后张力越大。

如此，本发明提供的电磁涡流动态张力控制器成本低廉，可代替传统的机械-电气传动装置为运行中的金属带材提供后张力；减少了传动环节，效率高，节能效果显著；无磨损，无噪音，工作可靠。

可以理解地，金属带材2缠绕辊子1的角度并不限定，为其它任意角度均可；连杆5也不限于其结构，只要能将支架4固定即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电磁涡流动态张力控制器，其特征在于，包括辊子(1)、缠绕在所述辊子(1)外围的金属带材(2)、若干电磁铁(3)、控制所述若干电磁铁(3)的磁场强度的电气系统和设于所述金属带材(2)外围且将所述若干电磁铁(3)固定的支架(4)，所述若干电磁铁(3)设置在所述支架(4)靠近所述金属带材(2)的表面且与包覆在所述辊子(1)外围的金属带材(2)间隔设置，所述辊子(1)被缠绕有金属带材的部分位于所述若干电磁铁(3)所作用的区域内，相邻的电磁铁(3)的磁极方向相反。

2.如权利要求1所述的电磁涡流动态张力控制器，其特征在于：每一电磁铁(3)至包覆在所述辊子(1)外围的金属带材(2)的距离均相同。

3.如权利要求2所述的电磁涡流动态张力控制器，其特征在于：所述支架(4)呈圆弧面，且该圆弧面与所述辊子(1)同心。

4.如权利要求3所述的电磁涡流动态张力控制器，其特征在于：所述若干电磁铁(3)沿所述支架(4)的圆弧周向上均匀分布。

5.如权利要求4所述的电磁涡流动态张力控制器，其特征在于：所述若干电磁铁(3)沿所述支架(4)所在圆弧面的轴向上均匀分布。

6.如权利要求1所述的电磁涡流动态张力控制器，其特征在于：所述金属带材(2)缠绕所述辊子(1)的角度为180度。

7.如权利要求1所述的电磁涡流动态张力控制器，其特征在于：所述电磁涡流动态张力控制器还包括将所述支架(4)固定至基础设备上的连杆(5)。