專利名稱：一種用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于真空張力控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在有色加工行業(yè)縱剪機組中，張力設(shè)備是必不可少的部件，根據(jù)剪切帶材材質(zhì)、狀態(tài)、厚度、帶條數(shù)目的不同，配置不同的張力裝置，其作用是為帶材提供適當?shù)木砣埩?。當張力設(shè)備對帶材提供適當?shù)木砣埩r，才能保證卷取機卷取緊密的成品帶卷?，F(xiàn)有的張力設(shè)備對帶材提供張力時，會通過壓下機構(gòu)與帶材接觸產(chǎn)生接觸壓力， 這樣必然會對帶材的表面產(chǎn)生損壞，這種損壞將直接影響成品帶卷的質(zhì)量，造成廢品或降低帶卷價值，給企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟損失，降低了生產(chǎn)效率，并增加能耗。因此，解決張力設(shè)備對帶材表面的損傷并在每條窄帶上建立相同的單位張力是有色加工行業(yè)縱剪機組研究的關(guān)鍵技術(shù)，研制真空張力控輥設(shè)備也成為亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有張力設(shè)備的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種能有效解決帶材表面擦劃傷并提供均勻卷取張力的用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)，包括真空發(fā)生器、真空管路、真空輥、真空輥驅(qū)動電機和真空輥寬度調(diào)節(jié)機構(gòu)，真空發(fā)生器由大功率真空發(fā)生機組成，安裝在隔音房內(nèi)，真空發(fā)生器與真空張力控制輥芯軸之間通過真空管道連接，管道上設(shè)有可調(diào)隔板，通過調(diào)整隔板開度調(diào)節(jié)吸力大小；真空輥輥體材料選用不銹鋼材質(zhì)，輥體上鉆孔成線形排列，表面軸向設(shè)有溝槽，輥體通過軸承支撐在芯軸的兩側(cè)，軸承兩側(cè)均設(shè)置有迷宮圈密封，輥體外側(cè)安裝有壓輥，通過控制壓輥與真空張力控制輥的相對位置，實現(xiàn)對帶材包角的調(diào)整，真空輥由電機通過萬向聯(lián)軸器驅(qū)動；真空張力控制輥芯軸為空心軸，兩端通過滑動軸承支撐在機架上，并在支撐的外側(cè)與真空管路相連， 芯軸內(nèi)部設(shè)置有左滑套和右滑套，左滑套與右滑套分別通過支撐環(huán)與芯軸內(nèi)壁相連，左滑套的右端和右滑套的左端分別連接一擋板，擋板上釘固定一扇形封板，左滑套的左端和右滑套的右端分別連接一壓板，芯軸橫封條和輥體對真空室進行軸向密封，扇形封板和壓板對真空室進行徑向密封，左滑套、右滑套分別通過壓板與螺母相連，以實現(xiàn)與螺母的同步運動；真空輥寬度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括傳動電機、皮帶輪、配對帶輪、絲杠、銅螺母和扇形封板，傳動電機與皮帶輪相連，皮帶輪與配對帶輪之間設(shè)有皮帶，配對帶輪與絲杠相連，絲杠上配裝有螺母，傳動電機通過逐級傳動帶動左滑套、右滑套沿芯軸同時向中心或兩側(cè)運動，根據(jù)帶材寬度不同調(diào)整兩扇形封板的相應(yīng)位置來控制吸附寬度。該真空張力控制輥系統(tǒng)的工作原理是真空發(fā)生器運行使真空張力控制輥芯軸內(nèi)的壓力低于大氣壓力，帶材在大氣壓力的作用下吸附于真空張力控制輥表面，帶材運行過程中，由于壓力的作用帶材和真空張力控制輥表面的真空布產(chǎn)生滑動摩擦，真空張力控制輥芯軸為空心軸，兩端與真空管路相連，真空張力控制輥支撐在芯軸兩端的軸承上，由電機驅(qū)動，從而產(chǎn)生帶材運行中的卷取段張力；真空張力控制輥芯軸內(nèi)部對稱布置兩個隔板，由減速電機驅(qū)動，可同時調(diào)整真空室寬度，從而調(diào)整真空輥吸附的有效寬度；由于真空張力控制輥輥面與帶材之間不存在打滑或只有輕微打滑，因此，能夠同時保證帶材上下表面不產(chǎn)生擦劃傷，生產(chǎn)中通過調(diào)整合適的真空吸力實現(xiàn)卷取段張力的調(diào)整，保證成品帶材卷緊、卷齊。本發(fā)明的有益效果是真空泵使輥體內(nèi)產(chǎn)生真空將帶材吸附在輥筒上形成張力， 使帶材上表面無接觸壓力，不會造成帶材表面損傷；帶材下表面吸附在真空輥輥筒上，無相對運動，帶材下表面造成損傷的可能性極??；由于采用真空吸附的方式，所有的窄帶均可獲得同樣的單位張力。


圖1是本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例的真空張力控制輥結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是帶材受力分析圖；圖4是帶材單元張力分析圖；圖5是由α和μ值求e"a值的圖表；圖6是帶材彈塑性張力示意圖；圖7是發(fā)電狀態(tài)單輥張力分析圖；圖8是電動狀態(tài)單輥張力分析圖；圖中1.芯軸，2.風筒，3.真空輥，4.壓輥，5.電機，6.手桿a，7.傳動電機，8.手桿b，9.主傳動電機，10.主電機座，11.機架，12.橫拉杠，13.底座，14.左封頭，15.壓板， 16.螺母，17.絲杠，18.左滑套，20.迷宮圈I，21.迷宮圈II，22.輥體，23.支承座，24.限位擋鐵，25.右滑套，26.擋板，27.扇形封板，28.迷宮圈III，29.傳動帶輪，30.迷宮圈IV， 31.迷宮圈V，32.左旋螺母，33.右封頭，34.配對帶輪，35支撐環(huán)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)，由真空發(fā)生器、真空管路、真空輥3、真空輥驅(qū)動電機、真空輥寬度調(diào)節(jié)機構(gòu)組成，真空發(fā)生器由大功率真空發(fā)生機組成，因其速度高、 噪聲大，安裝在隔音房內(nèi)，真空發(fā)生器與真空張力控制輥空心芯軸1之間通過大直徑真空管道通過螺栓連接，管道上設(shè)有可調(diào)隔板，通過調(diào)整隔板開度調(diào)節(jié)吸力大小；為了保證有較高的硬度和耐磨性，真空輥3的輥體22材料選用不銹鋼材質(zhì)lCrl8M9Ti，輥體22上鉆孔成線形排列，鉆孔直徑8mm，表面軸向設(shè)有一條溝槽，當輥面包裹無紡布后，將壓條壓入溝槽， 實現(xiàn)對無紡布的固定，輥體22通過軸承支撐在芯軸1的兩側(cè)，為保證密封，軸承兩側(cè)均設(shè)置有迷宮圈密封，輥體22外側(cè)安裝有壓輥4，通過控制壓輥4與真空張力控制輥輥體22的相對位置，實現(xiàn)對帶材包角的調(diào)整，真空張力控制輥由主傳動電機9通過萬向聯(lián)軸器驅(qū)動，從而產(chǎn)生張力；真空張力控制輥芯軸1為空心軸，兩端通過滑動軸承支撐在機架11上，并在支撐的外側(cè)與真空管路相連，芯軸1內(nèi)部設(shè)置有左滑套18、右滑套25，左滑套18與右滑套25分別通過4組支撐環(huán)35與芯軸1內(nèi)壁相連，左滑套18的右端和右滑套25的左端分別采用螺釘連接一擋板26，擋板26上采用螺釘固定一扇形封板27，左滑套18的左端和右滑套25 的右端分別采用螺釘連接一壓板15，芯軸橫封條和輥體22對真空室進行軸向密封，扇形封板27和壓板15對真空室進行徑向密封，扇形封板27的材料采用QT600，耐磨且密合性好， 不會擦傷輥體22的內(nèi)壁，左滑套18、右滑套25分別通過螺母16、左旋螺母32及螺釘與壓板15相連，以實現(xiàn)與螺母的同步運動；真空輥寬度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括傳動電機7、皮帶輪、配對帶輪34、絲杠17、銅螺母和扇形封板27，傳動電機7通過鍵連接與皮帶輪相連，皮帶輪通過皮帶傳動到配對帶輪34上，配對帶輪34通過平鍵與絲杠17相連，絲杠17上配裝有螺母 16、左旋螺母32，傳動電機7通過傳動機構(gòu)帶動左滑套18、右滑套25沿芯軸1同時向中心或兩側(cè)運動，根據(jù)帶材寬度不同調(diào)整兩扇形封板27的相應(yīng)位置來控制吸附寬度 。真空張力控制輥系統(tǒng)工作過程為電機5通過傳動帶輪29調(diào)整壓輥4與真空輥3輥體22的位置，使帶材形成合適的包角；調(diào)整手桿b8，使芯軸1與風筒2隔開，真空箱封閉；調(diào)整螺母16、左旋螺母32的相對位置，使吸附寬度與帶材寬度一致；主傳動電機9通過傳動帶輪29驅(qū)動真空輥3轉(zhuǎn)動，啟動真空發(fā)生器并確認處于工作狀態(tài)，啟動主傳動電機9，帶材穿過壓輥4被吸附在真空張力控制輥輥體22上，真空張力控制輥通過真空吸附帶材反向制動形成張力，并穩(wěn)定剪切后的帶材，防止帶材在高速運行時跳動，提供平穩(wěn)張力。該控制輥系統(tǒng)參數(shù)選取原則為(1)輥體輥徑計算為防止帶材產(chǎn)生永久變形，真空輥直徑選擇應(yīng)以最外層表面達到屈服點為限。鼓
輥徑計算原則為帶材纏繞在輥體上不產(chǎn)生塑性彎曲變形，即按厚帶材繞過輥體的彎矩小
Es
于或等于帶材的彈性極限彎矩計算輥徑。據(jù)此，真空輥輥徑按下式計算選擇:D卞
σ s式中D_真空輥輥徑(mm) ；Ε-帶材彈性模量(MPa) ；s_帶材最大厚度(mm) ； σ s-帶
材屈服極限(MPa)。
^ Es 80000x1 …Anm =T==23 0mm
Os 35U本真空輥輥徑可取480mm。(2)張力放大系數(shù)推導(dǎo)與計算如圖3所示，當帶材有打滑趨勢時，摩擦力即達到極限值，這時傳動帶材的張力也就是最大值。輥子給帶材的摩擦力方向與T2方向一致，摩擦力達到最大值，如果略去沿圓弧運動時離心力的影響，截取微量長度的帶鋼為分離體如圖4所示進行分析力的平衡方程為WI = Fsin γ +(F +sin γ
dQdQ μ Ν + Fcos—= (F + dF) cos— 由于(1Θ很小，取= 并略去二次微分量#*sin +，
2 2 2
平衡方程變?yōu)?br> 權(quán)利要求
1.一種用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括真空發(fā)生器、 真空管路、真空輥、真空輥驅(qū)動電機和真空輥寬度調(diào)節(jié)機構(gòu)，真空發(fā)生器與真空輥芯軸之間通過真空管路連接，真空輥輥體上鉆孔成線形排列，表面軸向設(shè)有溝槽，輥體通過軸承支撐在芯軸的兩側(cè)，輥體外側(cè)安裝有壓輥，真空輥通過萬向聯(lián)軸器連接真空輥驅(qū)動電機；真空輥芯軸為空心軸，兩端支撐在機架上，并在支撐的外側(cè)與真空管路相連，芯軸內(nèi)部設(shè)置有左滑套和右滑套，左滑套與右滑套分別通過支撐環(huán)與芯軸內(nèi)壁相連，左滑套的右端和右滑套的左端分別連接一擋板，擋板上固定一扇形封板，左滑套的左端和右滑套的右端分別連接一壓板，芯軸軸向設(shè)置橫封條，真空室軸向通過橫封條和輥體密封，徑向通過扇形封板和壓板密封，左滑套、右滑套分別通過壓板與螺母相連；真空輥寬度調(diào)節(jié)機構(gòu)由傳動電機、皮帶輪、 配對帶輪、絲杠、銅螺母和扇形封板組成，傳動電機與皮帶輪相連，皮帶輪與配對帶輪之間設(shè)有皮帶，配對帶輪與絲杠相連，絲杠上配裝有螺母。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)，其特征在于所述的真空發(fā)生器與真空輥芯軸之間的真空管路上設(shè)有可調(diào)隔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)，其特征在于所述的真空輥輥體材料采用不銹鋼材質(zhì)，輥體支承軸承兩側(cè)設(shè)置有迷宮圈密封。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能有效解決帶材表面擦劃傷并提供均勻卷取張力的用于縱剪機組的真空張力控制輥系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括真空發(fā)生器、真空管路、真空輥、真空輥驅(qū)動電機和真空輥寬度調(diào)節(jié)機構(gòu)，通過真空張力控制輥內(nèi)部產(chǎn)生的真空抽吸力將帶材吸附在輥筒上產(chǎn)生張力，真空張力控制輥芯軸為空心軸，兩端與真空管路相連，真空張力控制輥支撐在芯軸兩端的軸承上，由電機驅(qū)動，從而產(chǎn)生張力，真空張力控制輥芯軸內(nèi)部對稱布置兩個隔板，由減速電機驅(qū)動，可同時調(diào)整真空室寬度，從而調(diào)整真空輥吸附有效寬度。
文檔編號B23D33/00GK102357671SQ201110213869
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者于澤旭, 盧鵬, 孫迪, 崔英偉, 張子騫, 楊會林 申請人:遼寧東工裝備制造有限公司