一種消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，包括：可助卷分步漲縮的主軸以及可套裝于所述主軸上的套筒，優(yōu)選具有彈性的橡膠套筒,所述套筒的表面設(shè)有一個(gè)或數(shù)個(gè)內(nèi)凹的曲面容讓空間；所述曲面容讓空間包括由一參考內(nèi)凹曲面空間朝所述套筒基圓內(nèi)側(cè)平移形成的平移段以及由所述平移段兩端延伸至套筒基圓相切的過渡段。平移的量原則上等于一個(gè)厚度規(guī)格范圍的值，結(jié)合套筒所在主軸的助卷分步(二次)漲縮功能的投入和退出切換，本實(shí)用新型的金屬板帶卷取帶頭入卷位結(jié)構(gòu)可有效解決長期以來一個(gè)套筒單一入卷位不能同時(shí)滿足兩個(gè)相鄰厚度規(guī)格范圍消除帶頭壓痕至同樣滿意的技術(shù)問題。
【專利說明】
一種消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種消除金屬板帶卷取帶頭壓印的入卷位結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬板帶卷取設(shè)備的主軸或主軸上的卷取彈性(橡膠類)套筒（以下簡稱套筒)外 圓為圓滑的表面，金屬板帶卷取第一層纏繞時(shí)，金屬板帶的頭部即高出表面一個(gè)板帶厚度 的距離，當(dāng)完成一圈后，再纏繞金屬板帶時(shí)，帶頭部位存在一個(gè)凸點(diǎn)，后續(xù)纏繞上去的板帶 在此處受凸點(diǎn)的影響下，受到一個(gè)與其他圓表面各處不一樣的異常作用力，使卷取的金屬 板帶在凸點(diǎn)位置(隔圈長度)上出現(xiàn)"頭部壓痕"的質(zhì)量問題，卷取的金屬板越厚，凸點(diǎn)越高， 壓痕越嚴(yán)重。一般，有幾十圈的內(nèi)芯金屬帶，在經(jīng)過此凸點(diǎn)纏繞位置上，通過肉眼可見此壓 痕，如果采用油石打磨觀察，反映出來的累計(jì)長度更長。
[0003] "ZL2008 2 0154098.6" 一種金屬板帶卷取入卷位專利和 "ZL 2012 2 0361472.6" 一種減少金屬板帶卷取入卷位壓印的非對稱定位曲面結(jié)構(gòu)專利等，都是一個(gè)不變的形狀入 卷位結(jié)構(gòu)，它可以滿足某一 "厚度規(guī)格范圍"內(nèi)上述消除"頭部壓痕"的質(zhì)量要求，如果超過 一個(gè)厚度規(guī)格范圍，其生產(chǎn)出的產(chǎn)品其消除"頭部壓痕"的質(zhì)量就會明顯下降。也就是說，此 前，如果超出某個(gè)范圍就應(yīng)該采用與不同厚度規(guī)格范圍相適應(yīng)的入卷位形狀，即另一個(gè)不 同規(guī)格范圍的入卷位結(jié)構(gòu)套筒。
[0004] "ZL 2008 2 0154098.6"一種金屬板帶卷取入卷位專利，只能夠滿足"一個(gè)厚度規(guī) 格范圍"，如0.5~1.5mm厚度規(guī)格范圍，或者1.5~2.5mm厚度規(guī)格范圍，或者2.5~3.5mm厚 度規(guī)格范圍，通常只能滿足其中的一種厚度規(guī)格范圍。一條機(jī)組如要都生產(chǎn)兩個(gè)不同厚度 規(guī)格范圍的產(chǎn)品時(shí)，就必須更換不同入卷位參數(shù)的套筒。
[0005] "ZL2010 2 0208146.2"一種金屬板帶卷取入卷位可調(diào)結(jié)構(gòu)專利，雖然理論上可以 通過專利敘述的方式進(jìn)行調(diào)整以實(shí)現(xiàn)使用同一個(gè)橡膠套筒實(shí)現(xiàn)不同厚度規(guī)格范圍金屬板 帶消除板帶卷取"頭部壓痕"的質(zhì)量問題，但因現(xiàn)場調(diào)整操作、管理上不夠方便，少有實(shí)際 應(yīng)用。
[0006] 近十多年來，為了提高金屬卷取板材的成品表面質(zhì)量，國內(nèi)外都做了不少努力，從 理論上講，已形成了比較完整的成熟技術(shù)。如，中國專利ZL 2008 2 0154098.6"一種金屬帶 卷取入卷位結(jié)構(gòu)和中國專利ZL 2012 2 0361472.6"一種減少金屬帶卷取入卷位壓印的非 對稱定位曲面結(jié)構(gòu)"等，實(shí)現(xiàn)了在設(shè)定的卷取套筒或外表面有彈性功能的主軸外圓系列上 進(jìn)行入卷位的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并使板帶卷取時(shí)的卷取頭部壓痕這一質(zhì)量問題得到了極大的改 善，并達(dá)到了國際先進(jìn)的指標(biāo)。
[0007] 但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，一個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)需要同時(shí)覆蓋上述兩個(gè)相鄰厚度規(guī)格 范圍（超過兩個(gè)相鄰規(guī)格范圍的情況比較少），當(dāng)由一個(gè)厚度規(guī)格范圍需要切換到另一個(gè)相 鄰的厚度規(guī)格范圍時(shí)，按照目前的生產(chǎn)技術(shù)，就必須更換不同的套筒，現(xiàn)場需要增加備件， 和增加生產(chǎn)時(shí)的切換時(shí)間，提高了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)組織的不便，迫 切需要解決一個(gè)帶定位內(nèi)凹曲面的套筒能夠同時(shí)滿足更寬厚度規(guī)格范圍或者要求在覆蓋 兩個(gè)厚度規(guī)格范圍情況下能達(dá)到消除卷取帶頭壓印同樣的高指標(biāo)問題。
[0008] 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，冷乳金屬帶厚度規(guī)格范圍基本可分為1.5mm以下(0.5~1.5mm，包括1.5 毫米;0 · 5mm以下一般不考慮消除帶頭壓印問題）、1 · 5-2 · 5mm、及2 · 5-3 · 5mm三個(gè)級別范圍。 板帶厚度1.5mm以下與1.5-2.5mm設(shè)為兩個(gè)相鄰規(guī)格范圍，1.5-2.5與2.5-3.5mm設(shè)為兩個(gè)相 鄰規(guī)格。
[0009]單獨(dú)采用卷取助卷分步漲縮功能，套筒表面不加工特定的入卷位定位槽形，理論 上原本能夠完全覆蓋全厚度規(guī)格范圍，但實(shí)際生產(chǎn)中，1.5mm厚度以下的厚度規(guī)格范圍能夠 獲得滿意的指標(biāo)，1.5_以上的規(guī)格范圍可以有改善，但難以滿足，其原因是，一次助卷位與 (二次位)工作位的差值不能過大，過大會產(chǎn)生兩個(gè)問題：1、橡膠套筒的使用壽命會明顯下 降；2、現(xiàn)在的卷取設(shè)備配置的擴(kuò)張用的液壓缸規(guī)格和壓力受到限制，使過大的二次擴(kuò)張量 會導(dǎo)致主軸(套筒)不能到達(dá)工作位(卷取位）。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010] 由于現(xiàn)有技術(shù)存在著上述問題，本實(shí)用新型提出了一種消除金屬板帶卷取帶頭寬 限入卷位結(jié)構(gòu)，其能夠有效的解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0011] 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案解決上述問題：
[0012] -種消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，包括:可助卷分步漲縮的主 軸以及可套裝于所述主軸上的套筒，所述套筒的表面設(shè)有一個(gè)或數(shù)個(gè)內(nèi)凹的曲面容讓空 間；所述容讓空間包括由一參考內(nèi)凹曲面空間朝所述套筒基圓內(nèi)側(cè)平移形成的平移段以及 由所述平移段兩端延伸至套筒基圓相切的過渡段;所述金屬板帶包括厚度規(guī)格由小至大且 厚度規(guī)格相鄰的第一金屬帶厚度規(guī)格范圍和第二金屬帶厚度規(guī)格范圍;所述參考內(nèi)凹曲面 空間為滿足第一金屬帶厚度規(guī)格范圍的入卷位結(jié)構(gòu)，且當(dāng)所述金屬板帶為第一金屬帶厚度 規(guī)格范圍時(shí)，所述主軸助卷分步漲縮。
[0013] 所述參考內(nèi)凹曲面空間由三段圓弧構(gòu)成，第一圓弧的半徑為R1，第二圓弧的半徑 為R2,第三圓弧的半徑為R 3,第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切，第三圓弧分別 與第一圓弧和第二圓弧外切。
[0014] 所述平移段由所述參考內(nèi)凹曲面空間沿所述第三圓弧中心軸線朝所述套筒基圓 內(nèi)側(cè)平移形成。
[0015] 所述平移段的平移距離為第二金屬帶厚度規(guī)格范圍與第一金屬帶厚度規(guī)格范圍 的差值T01;
[0016] 所述過渡段包括第一過渡段和第二過渡段，其中，
[0017] 第一過渡段滿足以下條件:將所述的參考內(nèi)凹曲面(線)第一圓弧與套筒基圓的切 點(diǎn)至第三圓弧的中心軸線之間的距離平分為N等分，且各等分與第一圓弧、第三圓弧的交點(diǎn) 處與套筒基圓之間在所述中心軸線方向的距離分別為1'〇、1' 1、1'2至1^，且1^ = 0;取1'[?=1'()1，選 擇Tm至Tn之間曲線作為第一過渡曲線，并在所述平移段平移后，將第一過渡曲線移植至平 移段所述第一圓弧端部并再與套筒基圓相切，所述移植后的曲線即為第一過渡段；
[0018] 即所述容讓空間的上半部分入卷位曲線在各等分處與套筒基圓在所述中心軸線 的距離為:To+Ttn、Ti+Ttn、T2+T Q1……TN+TQ1、Tm至Tn處，其中：M、N均為大于1的整數(shù)，且M〈N;
[0019] 第二過渡段滿足以下條件:將所述的參考內(nèi)凹曲面(線)第二圓弧與套筒基圓的切 點(diǎn)至第三圓弧的中心軸線之間的距離平分為L等分，且各等分與第二圓弧、第三圓弧的交點(diǎn) 處與套筒基圓之間在所述中心軸線方向的距離分別為1'〇、1'1、1'2至九，且九=0;取1> = 1'()1，選 擇Tp至Tl之間曲線作為第二過渡曲線，并在所述平移段平移后，將第二過渡曲線移植至平移 段所述第二圓弧端部并與套筒基圓相切，所述移植后的曲線即為第二過渡段；
[0020] 即所述容讓空間的下半部分入卷位曲線在各等分處與套筒基圓在所述中心軸線 的距離為:To+Ttn、Ti+Ttn、T2+T(n……T L+T(n、Tp至Tl處，其中：P、L均為大于1的整數(shù)，且P〈L。
[0021] 所述N、L為7,所述M、P為4。
[0022]本技術(shù)的入卷位內(nèi)凹曲面在套筒基圓上沿對稱中心的寬度為B3B4之間的距離。 [0023]所述第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切的兩個(gè)內(nèi)切點(diǎn)BjPB2的距離B 為60-80mm，并且滿足以下關(guān)系式：
[0024] R1 = R2
[0025] R3 = 3.42(R2-60)。
[0026] 所述第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切的兩個(gè)內(nèi)切點(diǎn)的距離仏和出 為50mm-70mm，最大偏差為ΔΒ=±5時(shí)，并且滿足以下關(guān)系式：
[0027] Ri = R2
[0028] R2 = 3.42(R3-60-2AB1/2)。
[0029] 所述第一圓弧與所述套筒基圓的切點(diǎn)到所述套筒基圓的圓心與所述第三圓弧所 在圓的圓心連線的垂直距離B/2為25-41mm，且滿足：
[0030] Ri^R2,Ri < R2 <3Ri,Ri = 3.42(Ri-60) 〇
[0031] 所述第一圓弧與所述套筒基圓的切點(diǎn)到所述套筒基圓的圓心與所述第三圓弧所 在圓圓心連線的垂直距離B/2為25-41mm，最大偏差Δ B為±5,所述RlR^R3的偏差數(shù)值在 10%內(nèi)，S為金屬板的厚度，可按厚度規(guī)格進(jìn)行分級設(shè)計(jì)，且滿足：
[0032] Ri ? (R〇+300)/10,R2^Ri,2Ri ；
[0033] R3=(5-〇.5)Ri,R3^Ria.2Ri ；
[0034] R3 = K Ri，其中K=l-1.2，K = 850/R〇，R() = 460-710mm〇
[0035] 本實(shí)用新型的金屬板帶卷取帶頭寬限入卷位結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)相鄰厚度規(guī)格范 圍的基本消除帶頭壓印的卷取，可切實(shí)有效的解決長期以來一個(gè)套筒單一入卷位不能同時(shí) 滿足兩個(gè)相鄰厚度規(guī)格范圍消除帶頭壓痕的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0036] 圖1為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0037] 圖2為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0038]圖3為圖2的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]請一并參見圖1至圖3。本實(shí)用新型的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的入卷位結(jié)構(gòu)， 包括可助卷分步漲縮的主軸以及可套于所述主軸上的套筒3,所述套筒3的表面設(shè)有一個(gè)或 數(shù)個(gè)內(nèi)凹的曲面容讓空間1。所述容讓空間1包括由一參考內(nèi)凹曲面空間2朝所述套筒基圓 4內(nèi)側(cè)平移形成的平移段11以及由所述平移段兩端延伸至套筒基圓相切的過渡段12,過渡 段12包括位于上半部分入卷位曲線的第一過渡段121和位于下半部分入卷位曲線的第二過 渡段122。
[0040]所述金屬板帶包括厚度規(guī)格由小至大且厚度規(guī)格范圍相鄰的第一金屬帶厚度規(guī) 格范圍和第二金屬帶厚度規(guī)格范圍。金屬帶厚度規(guī)格范圍通?？煞譃槿N，1.5mm以下、 1.5-2.5mm以及2.5-3.5mm。金屬板帶厚度1.5mm以下與1.5-2.5mm為兩個(gè)相鄰厚度規(guī)格范 圍，1.5-2.5mm與2.5-3.5mm為兩個(gè)相鄰厚度規(guī)格范圍。
[0041] 所述參考內(nèi)凹曲面空間2為滿足第一金屬帶厚度規(guī)格范圍的入卷位結(jié)構(gòu)，經(jīng)平移 加工和設(shè)置延伸段后形成的入卷位，在生產(chǎn)第一金屬帶厚度規(guī)格范圍時(shí)，所述主軸助卷分 步漲縮，即在助卷時(shí)，所述主軸并不是一次漲到最大值，而是分步漲到最大值。分步(二次） 漲縮的直徑方向的變化量，為內(nèi)凹曲面平移值的2倍左右，即半徑方向上的一個(gè)厚度規(guī)格范 圍差值。
[0042] 所述參考內(nèi)凹曲面空間2由三段圓弧構(gòu)成，第一圓弧21的半徑為心，第二圓弧22的 半徑為R2,第三圓弧23的半徑為R 3,第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切，第三圓 弧分別與第一圓弧和第二圓弧外切，所述平移段由所述參考凹陷空間沿所述第三圓弧中心 軸線X朝所述套筒基圓內(nèi)側(cè)平移形成。
[0043]平移段的平移距離為TQ1。在本具體實(shí)施例中，優(yōu)選平移段的平移距離To1為第二金 屬帶厚度規(guī)格范圍與第一金屬帶厚度規(guī)格范圍的對應(yīng)差值。
[0044] 所述過渡段包括位于平移段上半部分端點(diǎn)與基圓之間的第一過渡段121和位于平 移段下半部分端點(diǎn)與基圓之間的第二過渡段122,其中：
[0045] 第一過渡段滿足以下條件:將所述第一圓弧與套筒基圓的切點(diǎn)至第三圓弧的中心 軸線之間的距離平分為N等分，且各等分與第一圓弧、第三圓弧的交點(diǎn)處與套筒基圓之間在 所述中心軸線方向的距離分別為T tKT1、T:^TN，且Tn = 0;取Tm=To1，選擇Tm至Tn之間曲線作 為第一過渡曲線，并在所述平移段平移后，將第一過渡曲線移植至平移段所述第一圓弧端 部并與套筒基圓相切，所述移植后的過渡曲線即為第一過渡段；
[0046] 即所述容讓空間的上半部分入卷位曲線在各等分處與套筒基圓在所述中心軸線 的距離為:To+Ttn、Ti+Ttn、T2+T Q1……TN+TQ1、Tm至Tn處，其中：M、N均為大于1的整數(shù)，且M〈N;
[0047] 第二過渡段滿足以下條件:將所述第二圓弧與套筒基圓的切點(diǎn)至第三圓弧的中心 軸線之間的距離平分為L等分，且各等分與第二圓弧、第三圓弧的交點(diǎn)處與套筒基圓之間在 所述中心軸線方向的距離分別為To J1J2至Tl，且Tl = O;取Tp = Tq1,選擇Tp至Tl之間曲線作 為第二過渡曲線，并在所述平移段平移后，將第二過渡曲線移植至平移段所述第二圓弧端 部并與套筒基圓相切，所述移植后的第二過渡曲線即為第二過渡段；
[0048] 即所述內(nèi)凹曲面容讓空間的下半部分入卷位曲線在各等分處與套筒基圓在所述 中心軸線的距離為:To+Ttn、Ti+Ttn、T 2+T(n……TL+T(n、Tp至Tl處，其中：P、L均為大于1的整數(shù)， 且P〈L。
[0049] 在參考內(nèi)凹去曲面空間為對稱的情況下，即第一圓弧與第二圓弧相同時(shí)，取上半 部分與下半部分的等分?jǐn)?shù)及過渡段取值相同，即L等于N，M等于P。在參考凹陷空間為不對稱 的情況下，即第一圓弧與第二圓弧不相同時(shí)，上半部分與下半部分的等分?jǐn)?shù)及過渡段取值 可不相同。過渡段的設(shè)計(jì)總的原則是保持過渡段兩端與基圓的過渡保持不變。
[0050] 參考凹陷空間為對稱的情況可如以下兩種：
[0051] 例一：
[0052] 在所述第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切的兩個(gè)內(nèi)切點(diǎn)BjPB2的距 離B為60-80mm，并且滿足以下關(guān)系式：
[0053] Ri = R2
[0054] R3 = 3.42(R2-60)。
[0055] 例二：
[0056] 所述第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切的兩個(gè)內(nèi)切點(diǎn)的距離仏和出 為50mm-70mm，最大偏差為ΔΒ=±5時(shí)，并且滿足以下關(guān)系式：
[0057] Ri = R2
[0058] R2 = 3.42(R3-60-2AB1/2)〇
[0059] 參考凹陷空間為不對稱的情況可如以下兩種：
[0060] 例一：
[0061] 所述第一圓弧與所述套筒基圓的切點(diǎn)到所述套筒基圓的圓心與所述第三圓弧所 在圓的圓心連線的垂直距離B/2為25-41mm，且滿足：
[0062] Ri ^ R2, Ri < R2 < 3Ri, R3 = 3.42 (Ri-60) 〇
[0063] 例二：
[0064] 所述第一圓弧與所述套筒基圓的切點(diǎn)到所述套筒基圓的圓心與所述第三圓弧所 在圓圓心連線的垂直距離B/2為25-41mm，最大偏差Δ B為±5,所述RlR^R3的偏差數(shù)值在 10%內(nèi)，S為金屬板的厚度，可按厚度規(guī)格進(jìn)行分級設(shè)計(jì)，且滿足：
[0065] Ri ? (R〇+300)/10,R2^Ri,2Ri ；
[0066] R3=(5-〇.5)Ri,R3^Ria.2Ri ；
[0067] R3 = KRi，其中 K = I -1 · 2，K = 8 50/Ro，Ro = 460-71 Omm 〇
[0068] 下面根據(jù)本實(shí)用新型的上述原理進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0069] 本實(shí)用新型的寬限入卷位結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)規(guī)格范圍金屬板消除帶頭壓痕的用戶 滿意的指標(biāo)，采用同一個(gè)有寬限入卷位槽形的橡膠套筒，通過采取卷取助卷分步漲縮和定 位控制兩個(gè)功能并用的方法，實(shí)現(xiàn)入卷位槽形（即容讓空間1)的收縮變化，實(shí)現(xiàn)相對薄一規(guī) 格范圍的金屬板卷取的帶頭印有效消除;并在同一個(gè)槽形的入卷位，采用同一個(gè)套筒，在解 除助卷分步漲縮功能后，單獨(dú)采用定位功能條件下，獲得厚一規(guī)格范圍的金屬板生產(chǎn)消除 帶頭壓痕的滿意指標(biāo)的方法。
[0070] 在本具體實(shí)施例中，所述分步漲縮優(yōu)選為二次漲縮。
[0071] 按照金屬板帶"厚一規(guī)格范圍"套筒入卷位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即按照本專利所敘述的在參 考(第一厚度規(guī)格范圍的）內(nèi)凹曲面平移和設(shè)置延伸段后形成的入卷位結(jié)構(gòu)，將內(nèi)凹曲面容 讓空間的深度沿原曲線增加一個(gè)厚度規(guī)格范圍的深度(平移量），此時(shí)，B 1B2距離擴(kuò)大（即擴(kuò) 大內(nèi)凹曲面容讓空間的寬度，見圖1)為B3B 4,可以生產(chǎn)第二厚度規(guī)格范圍"的板帶，并滿足消 除帶頭壓痕的要求。此時(shí)，設(shè)備采用單獨(dú)定位控制的模式。
[0072] 又，按照金屬板帶相鄰厚一規(guī)格范圍的套筒入卷位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合 "ZL201220361472.6" 一種減少金屬帶卷取入卷位壓印的非對稱定位曲面結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)厚一 規(guī)格范圍時(shí)，在（自動或人工)定位條件下，可按照對應(yīng)規(guī)格范圍生產(chǎn)。當(dāng)生產(chǎn)超出這一對應(yīng) 厚度規(guī)格范圍的時(shí)，即生產(chǎn)較薄的厚度規(guī)格范圍產(chǎn)品時(shí)，也投入助卷分步(二次)漲縮功能， 通過二次漲縮實(shí)現(xiàn)入卷位結(jié)構(gòu)的改變，實(shí)現(xiàn)與上一厚度規(guī)格范圍(較薄）的對應(yīng)生產(chǎn)。
[0073] 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍包括但不僅僅包括金屬板帶卷取生產(chǎn)中消除卷取帶頭壓 痕的應(yīng)用，對于其他非金屬板類卷取生產(chǎn)所要解決的同類問題也屬于本專利的保護(hù)范圍。 同時(shí)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍包括但不僅僅包括金屬板帶卷取設(shè)備主軸上配置此類套筒和 助卷分步(二次)漲縮功能并用于消除卷取各類板帶帶頭壓痕的場合，也包括卷取主軸上直 接包覆為一體的具有可在漲縮變形條件下改變?nèi)刖砦唤Y(jié)構(gòu)的、與本技術(shù)核心一致的應(yīng)用。
[0074] 根據(jù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相鄰規(guī)格的"厚一規(guī)格范圍"的金屬帶消除帶頭壓印為目標(biāo)，依照專 利ZL200820154098.6的技術(shù)設(shè)計(jì)確定入卷位的結(jié)構(gòu)，并可以按照對應(yīng)這一"厚度規(guī)格范圍" 在帶定位條件下進(jìn)行生產(chǎn)，從而獲得這一厚度規(guī)格范圍的帶頭壓痕消除指標(biāo)。這時(shí)，卷取設(shè) 備的卷取控制模式選擇為模式1。模式1具體為:卷取主軸上的套筒，在助卷和正常卷取時(shí)只 有一個(gè)工作位，即真圓位，助卷分步(二次)漲縮功能不投入，設(shè)備只投入帶頭跟蹤定位控制 功能。
[0075]而在要生產(chǎn)相鄰的"薄規(guī)格范圍"的產(chǎn)品時(shí)，將卷取機(jī)控制模式選擇為模式2,模式 2時(shí)，此時(shí)設(shè)備同時(shí)投入帶頭跟蹤定位控制功能和助卷二次漲縮功能，初始卷取分為兩個(gè)步 驟，第一步，卷取機(jī)主軸上的套筒直徑先膨脹到一個(gè)小于真圓的一個(gè)值(通常為一個(gè)厚度規(guī) 格范圍的數(shù)值，如半徑上小1~1.5mm)的情況下進(jìn)行卷取(此時(shí)的入卷位受到擠壓后實(shí)現(xiàn)了 形狀的改變，即由厚一規(guī)格范圍變化為薄一規(guī)格范圍），當(dāng)助卷基本完成時(shí)，張力已基本建 立，能確保在由初始卷取(助卷位)擴(kuò)張（（通常稱之為"助卷二次膨脹"））到工作位(真圓位） 時(shí)金屬帶與套筒間不發(fā)生移位(滑動）的條件下，將主軸上的套筒再次膨脹到真圓值，然后 進(jìn)行正常卷取。
[0076]分步（二次)膨脹時(shí)，金屬帶已形成的卷芯直徑發(fā)生了變化，由于這個(gè)變化的前提 時(shí)金屬帶與套筒間以不發(fā)生明顯滑移為前提的，金屬帶的卷取速度與入卷前夾送輥的速度 仍然保持一致，金屬帶上已建立了確保層間不滑動的足夠和適當(dāng)?shù)哪Σ亮?，因此，帶頭入卷 位的帶頭位置基本上是不變的，卷芯被主軸液壓缸擴(kuò)張到真圓時(shí)金屬帶的長度變化為形變 所致。實(shí)際顯示，此時(shí)的液壓缸所提供的壓力為正常卷取時(shí)的1.2-1.4倍左右。套筒在如此 大的內(nèi)外擠壓力作用下，套筒在長度方向上會產(chǎn)生一定的延伸，套筒的直徑（即壁厚)會有 一定的收縮，正是這個(gè)收縮，恰恰改變了原有的定位槽形狀。而入卷位形狀改變的結(jié)果，就 是將能夠滿足厚一規(guī)格范圍的入卷位槽形轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬Ρ∫灰?guī)格的槽形。這與選擇助卷分步 (二次)漲縮的量基本相對應(yīng)。
[0077]由于入卷位槽形被擠壓后滿足了 ZL200820154098.6相鄰的薄一規(guī)格范圍的槽型 要求，卷取此"厚度規(guī)格范圍"產(chǎn)品時(shí)，帶頭壓痕的消除也可以達(dá)到滿意的要求。也就是，實(shí) 現(xiàn)了同一個(gè)定位槽規(guī)格套筒滿足相鄰的二個(gè)厚度規(guī)格范圍板帶產(chǎn)品生產(chǎn)，并基本實(shí)現(xiàn)相同 的消除帶頭壓痕的滿意指標(biāo)。
[0078] 使用一個(gè)相鄰的厚一厚度(金屬帶)規(guī)格范圍的帶入卷位定位結(jié)構(gòu)的套筒和板帶 頭部控制，并通過助卷分步(二次)漲縮和定位控制兩個(gè)功能并用的方法覆蓋相鄰的"薄規(guī) 格范圍"的有效消除帶頭壓痕的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相鄰規(guī)格范圍的相同帶頭壓痕消除指標(biāo)，可 以理解為：
[0079] 按照上述相關(guān)專利技術(shù)設(shè)計(jì)1.5-2.5mm厚度對應(yīng)的入卷位結(jié)構(gòu)，單獨(dú)投入帶頭和 套筒入卷位控制時(shí)，生產(chǎn)1.5mm-2.5mm厚度規(guī)格范圍的板帶，獲得滿意的帶頭壓痕消除指 標(biāo);在生產(chǎn)1.5mm以下時(shí)，按照順序投入套筒入卷位和板帶頭部跟蹤控制，以及投入助卷分 步(二次)漲縮功能，使套筒入卷位的形狀改變到1.5mm以下的入卷位形狀，獲得消除帶頭壓 印的質(zhì)量指標(biāo);而用該套筒生產(chǎn)1.5mm-2.5mm厚度規(guī)格范圍產(chǎn)品時(shí)，在單獨(dú)帶定位控制時(shí)獲 得與上述情況下消除帶頭壓痕相同的指標(biāo)質(zhì)量。
[0080] 同樣，按照上述相關(guān)專利技術(shù)設(shè)計(jì)2.5-3.5mm厚度對應(yīng)的入卷位結(jié)構(gòu)，單獨(dú)投入帶 頭和套筒入卷位控制時(shí)，生產(chǎn)2.5mm-3.5mm厚度規(guī)格范圍的板帶，獲得滿意的帶頭壓痕消除 指標(biāo)。在生產(chǎn)1.5-2.5mm厚度時(shí)，按照順序投入帶頭和套筒入卷位控制，以及投入助卷分步 (二次)漲縮功能，使套筒入卷位的形狀改變到1.5~2.5mm厚度規(guī)格范圍的入卷位形狀，獲 得消除帶頭壓印的質(zhì)量指標(biāo);而用該套筒生產(chǎn)2.5mm~3.5mm厚度規(guī)格范圍產(chǎn)品時(shí)，在單獨(dú) 帶定位控制時(shí)獲得與上述情況下消除帶頭壓痕相同的指標(biāo)質(zhì)量。
[0081] 冷乳產(chǎn)品一般都在4. Omm以下，通常的生產(chǎn)很少涉及到3.5mm以上，如有需要也可 采用本項(xiàng)專利擴(kuò)展獲得需要的消除板帶帶頭壓印的質(zhì)量指標(biāo)。
[0082] 下面舉例說明本實(shí)用新型套筒內(nèi)凹曲面容讓空間的設(shè)計(jì)。
[0083] 設(shè)計(jì)本實(shí)用新型套筒的內(nèi)凹曲面容讓空間前，需要先確定參考內(nèi)凹曲面空間。例 如，根據(jù)以往設(shè)計(jì)1.5_以下厚度規(guī)格范圍來確定參考內(nèi)凹曲面空間，假設(shè)：
[0084] Ri = R2 = 95，為套筒漲開前的基準(zhǔn)圓的內(nèi)切圓（見圖1)，圓心位于寬度為B1B2的圓 心Oi與B^B2點(diǎn)連線上的O2和03,即R^R2與套筒漲縮前的基準(zhǔn)圓R〇 = 585mm的兩個(gè)圓心，B^B2 為Ro上的切點(diǎn)。
[0085] 根據(jù)ZL 2008 2 0154098.6"專利中公式：
[0086] R2 = 3.42(R3-60-2^B1/2)
[0087] 得：R3 = 92，
[0088] 根據(jù)上述關(guān)系式確定的曲線即為參考內(nèi)凹曲面空間。
[0089] 再根據(jù)參考內(nèi)凹曲面空間確定本實(shí)用新型套筒的曲面容讓空間：
[0090] 將所述第一圓弧與套筒基圓的切點(diǎn)至第三圓弧的中心軸線之間的距離平分為7等 分，且各等分與第一圓弧、第三圓弧的交點(diǎn)處與套筒基圓之間在所述中心軸線方向的距離 分別為 TqJ1J2J3JlT5J6J 7;
[0091] τ7 = 〇(切點(diǎn)）
[0092]實(shí)際應(yīng)用證明，上述數(shù)據(jù)能夠滿足1.5mm以下金屬帶消除帶頭壓痕的指標(biāo)要求。
[0093] 現(xiàn)，如生產(chǎn)相鄰的厚一厚度規(guī)格范圍，即在生產(chǎn)1.5mm-2.5mm厚度規(guī)格金屬帶，為 確保卷取金屬帶帶頭凸點(diǎn)被埋入，消除此處的集中應(yīng)力，入卷位槽形（即參考內(nèi)凹曲面空間 2)，在中間，按照一個(gè)規(guī)格厚度T Q1，擴(kuò)大，如To1為1mm，并等于T4,并將兩端與基圓的過渡保持 不變，即 14、1'5、1'6、17、分別等于1'8、1'9、1' 1()、1'11。
[0094] 新的入卷位曲線上半部分即內(nèi)凹曲面容讓空間1的上半部分則為:To+Tih+Toi、 T2+T〇l、T3+T〇l、T4+T〇l、T5+T〇l、T6+T〇l、T7+T〇l、T8、T9、Tl〇、Tll〇
[0095] 同理，新的入卷位曲線下半部分即內(nèi)凹曲面容讓空間1的下半部分，同樣依據(jù)上述 規(guī)則設(shè)計(jì)。
[0096] 在本具體實(shí)施例中，由于R1、R2相等，即參考凹陷空間為對稱曲線，所以新的入卷位 曲線的上半部分與下半部分相同，均為對稱曲線。從而本實(shí)用新型套筒的容讓空間得以確 定。
[0097] 以上入卷位可以在設(shè)備帶入卷位控制功能條件下，滿足I. 5-2.5厚度規(guī)格生產(chǎn)消 除帶頭壓痕的要求。
[0098] 當(dāng)實(shí)際卷取第二金屬帶厚度規(guī)格的金屬板帶時(shí)，直接利用本實(shí)用新型的套筒的內(nèi) 凹曲面容讓空間定位金屬板帶進(jìn)行卷取生產(chǎn)即可。
[0099] 當(dāng)實(shí)際卷取第一金屬帶厚度規(guī)格的金屬板時(shí)，設(shè)備在采用本實(shí)用新型的套筒的同 時(shí)投入助卷分步(二次)漲縮功能，通過助卷二次漲縮(實(shí)際是套筒擴(kuò)張時(shí)受已形成卷芯的 擠壓，套筒在直徑方向上有所收縮，而使已加工的入卷位空間產(chǎn)生相應(yīng)收縮），使同一套筒 的入卷位形狀發(fā)生改變，回縮到薄一厚度規(guī)格范圍的入卷位形狀。
[0100]也就是說:加寬后的寬限入卷位結(jié)構(gòu)對應(yīng)設(shè)備帶入卷位控制的操作模式，生產(chǎn)厚 一規(guī)格范圍(這里指1.5mm-2.5mm板帶厚度)的產(chǎn)品，相鄰的薄一規(guī)格的金屬板帶卷取，需要 設(shè)備投入入卷位控制和同時(shí)有助卷分步(二次)漲縮這兩個(gè)功能，兩種模式下均可獲得一流 的帶頭壓痕消除指標(biāo)。
[0101] 了^^…^別與^^^匕數(shù)值一致^吏此區(qū)域過渡時(shí)冷取的板帶在此處 也不會有過渡不當(dāng)造成板帶的應(yīng)力集中，不會出現(xiàn)"肩膀"區(qū)域的壓痕。
[0102] 上述方法同樣適用于第一圓弧1^和第二圓弧R2不對稱的情形。以ZL 2012 2 0361472.6"一種減少金屬帶卷取入卷位壓印的非對稱定位曲面結(jié)構(gòu)"所對應(yīng)的工作場合為 例，即只要一側(cè)按照相鄰的厚一厚度規(guī)格范圍的入卷位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一側(cè)保留ZL 2012 2 0361472.6非對稱側(cè)的設(shè)計(jì)(與卷取方向相反一側(cè)），采用上述相同的控制模式，可以分別滿 足兩個(gè)相鄰厚度規(guī)格范圍的產(chǎn)品生產(chǎn)，而獲得相同的滿意的消除帶頭壓痕指標(biāo)。
[0103] 下面結(jié)合具體實(shí)施，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0104]如圖1所示，是本實(shí)用新型的一種金屬帶卷取帶頭入卷位結(jié)構(gòu)，金屬帶卷取主軸套 筒表面有一個(gè)內(nèi)凹的對稱容讓空間1 (入卷位結(jié)構(gòu)），在符合"ZL 200820154098.6"專利中所 敘述的原理基礎(chǔ)上，由：To，T1、T2、T 3、T4、T5、T6、T7，改為：To+Ttn，Ti+Ttn、T 2+T(n、T3+T(n、T4+T01、 Τ5+Τ01、Τ6+Τ01、Τ7+Τ01、T 8、T9、T10、T11，入卷位區(qū)域（一偵U)的 Β1Β2/2 值改變?yōu)?Β3Β4/2+15。
[0105] 下面是按照本專利技術(shù)制作的套筒，用于國內(nèi)最先進(jìn)的某鋼鐵公司帶鋼連續(xù)退火 機(jī)組卷取設(shè)備，該設(shè)備配套的套筒，先按照"200820154098.6"專利進(jìn)行設(shè)計(jì)參考內(nèi)凹曲面 容讓空間（定位槽），參考厚度規(guī)格范圍為1.5mm以下，各點(diǎn)參數(shù)為:To，T 1、T2、T3、T4、T5、T6、T 7， 為滿足相鄰厚規(guī)格范圍，將T4、T5、T6移B3處，并以T 8、T9、T1Q代之，使入卷位結(jié)構(gòu)改變?yōu)?To+1， 1'1+1、1' 2+1、1'3+1、了4+1、!'5+1、1'6+1、1' 8、1'9、1'1()、1'11( = 0)，入卷位區(qū)域（一偵彳）的出82距離的/2值 隨之修正為B3B4/2。
[0106] 本實(shí)施例所對應(yīng)的卷取金屬卷內(nèi)徑為610,套筒的產(chǎn)品規(guī)格是0432X0586X2250， 套筒定位槽(面）的13=100±20，1?2 = 95±10，生產(chǎn)1.51]11]1厚度以下規(guī)格范圍，按照入卷位控 制+助卷分步(二次)漲縮控制兩種功能并用的方式，獲得的生產(chǎn)鋼帶壓印在油石打磨條件 下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
[0107] 取樣數(shù):30卷鋼卷，入卷位正常入位準(zhǔn)確數(shù)29卷，其中1卷定位偏移值約30mm(偶然 異常），入卷位可滿足厚度規(guī)格為1.5mm以下和1.5mm-2.5mm兩個(gè)相鄰規(guī)格范圍。生產(chǎn)金屬帶 厚度規(guī)格< 1.5mm時(shí)，采用助卷分步(二次)漲縮功能，二次漲縮的量為1~1.5mm左右，二次 漲縮后，套筒的入卷位發(fā)生收縮變形，實(shí)現(xiàn)1.5mm以下厚度規(guī)格范圍生產(chǎn)。29卷的帶頭壓痕 消除指標(biāo)均控制在平均15米/每卷。
[0108] 由于加寬的入卷位結(jié)構(gòu)對應(yīng)生產(chǎn)的是厚一規(guī)格范圍板帶，入卷位形狀的改變，特 別是深度的改變與厚度規(guī)格范圍變化相一致，并且又保持了過渡區(qū)域的完全一致，不論在 理論上還是之前的實(shí)踐都已證明其消除帶頭壓痕的一致效果。
[0109] 由此證明，本實(shí)用新型金屬帶卷取橡膠套筒入卷位對稱寬限帶頭入卷位結(jié)構(gòu)切實(shí) 解決了長期以來一個(gè)套筒單一入卷位不能同時(shí)滿足兩個(gè)相鄰厚度規(guī)格范圍消除帶頭壓痕 的質(zhì)量要求。
[0110] 同樣，本項(xiàng)專利，可同樣適用于"一種減少金屬帶卷取入卷位壓印的非對稱定位曲 面結(jié)構(gòu)"（ZL 2012 2 0361472.6)的擴(kuò)展應(yīng)用。
[0111]金屬板冷乳生產(chǎn)以及乳制后的金屬板平整、脫脂、涂鍍、精整(重分卷)等其卷取情 況完全類似，該項(xiàng)專利均可涵蓋。
[0112]應(yīng)理解，這些實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。 此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作 各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 可助卷分步漲縮的主軸以及可套裝于所述主軸上的套筒，所述套筒的表面設(shè)有一個(gè)內(nèi) 凹的曲面容讓空間；所述容讓空間包括由一參考內(nèi)凹曲面空間朝所述套筒基圓內(nèi)側(cè)沿曲面 對稱軸線平移形成的平移段以及由所述平移段兩端延伸至與套筒基圓相切的過渡段。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述金屬板帶包括厚度規(guī)格由小至大且厚度規(guī)格范圍相鄰的第一金屬帶厚度規(guī)格范圍和 第二金屬帶厚度規(guī)格范圍;所述參考內(nèi)凹曲面空間為滿足第一金屬帶厚度規(guī)格范圍的入卷 位結(jié)構(gòu)，且當(dāng)所述金屬板帶為第一金屬帶厚度規(guī)格范圍時(shí)，所述主軸助卷分步漲縮。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述參考內(nèi)凹曲面空間由三段圓弧構(gòu)成，第一圓弧的半徑為R!，第二圓弧的半徑為R 2，第三 圓弧的半徑為R3,第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切，第三圓弧分別與第一圓 弧和第二圓弧外切，所述平移段由所述參考內(nèi)凹曲面空間沿所述第三圓弧中心軸線朝所述 套筒基圓內(nèi)側(cè)平移形成。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述平移段的平移距離為第二金屬帶厚度規(guī)格范圍與第一金屬帶厚度規(guī)格范圍的差值T 〇1; 所述過渡段包括第一過渡段和第二過渡段，其中， 第一過渡段滿足以下條件:將所述第一圓弧與套筒基圓的切點(diǎn)至第三圓弧的中心軸線 之間的距離平分為Ν等分，且各等分與第一圓弧、第三圓弧的交點(diǎn)處與套筒基圓之間在所述 中心軸線方向的距離分別為1'〇、1' 1、1'2至1^，且1^ = 0;取1'[? = 1'()1，選擇1'[?至1^之間曲線作為第 一過渡曲線，并在所述平移段平移后，將第一過渡曲線移植至平移段所述第一圓弧端部并 與套筒基圓相切，所述移植后的第一過渡曲線即為第一過渡段； 即所述容讓空間的上半部分入卷位曲線在各等分處與套筒基圓在所述中心軸線的距 離為：To+Ttn、Ti+Ttn、Τ2+Τ(η……ΤΝ+Τ(η、Τμ至ΤΝ處，其中：Μ、Ν均為大于1的整數(shù)，且Μ〈Ν; 第二過渡段滿足以下條件:將所述第二圓弧與套筒基圓的切點(diǎn)至第三圓弧的中心軸線 之間的距離平分為L等分，且各等分與第二圓弧、第三圓弧的交點(diǎn)處與套筒基圓之間在所述 中心軸線方向的距離分別為HT2至Tl，且Tl = 0;取TP = TQ1，選擇ΤΡ至?Υ之間曲線作為第 二過渡曲線，并在所述平移段平移后，將第二過渡曲線移植至平移段所述第二圓弧端部并 與套筒基圓相切，所述移植后的第二過渡曲線即為第二過渡段； 即所述容讓空間的下半部分入卷位曲線在各等分處與套筒基圓在所述中心軸線的距 離為:To+Ttn、Ti+Ttn、T2+T(n……TL+T(n、Τρ至Tl處，其中：Ρ、L均為大于1的整數(shù)，且P〈L。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述參考內(nèi)凹曲面空間對稱，即第一圓弧與第二圓弧相同，L等于N，M等于P。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述N、L為7,所述M、P為4。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于： 所述第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切的兩個(gè)內(nèi)切點(diǎn)B1和B2的距離B為60-80mm，并且滿足以下關(guān)系式： Rl = R2 R3 = 3.42(R2-60)。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第一圓弧、第二圓弧分別與所述套筒基圓相內(nèi)切的兩個(gè)內(nèi)切點(diǎn)的距離B1和B2為50mm-70mm，最大偏差為ΔΒ=±5時(shí)，并且滿足以下關(guān)系式： Rl = R2 R2 = 3.42(R3-60-2AB1/2)〇9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第一圓弧與所述套筒基圓的切點(diǎn)到所述套筒基圓的圓心與所述第三圓弧所在圓的圓 心連線的垂直距離B/2為25~41mm，且滿足： Ri 關(guān) R2，Ri<R2《3Ri，R3 = 3.42(R1-60)。10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的消除金屬板帶卷取帶頭壓印的寬限入卷位結(jié)構(gòu)，其特征在 于:所述第一圓弧與所述套筒基圓的切點(diǎn)到所述套筒基圓的圓心與所述第三圓弧所在圓圓 心連線的垂直距離B/2為25~41mm，最大偏差Δ B為±5,所述的偏差數(shù)值在10%內(nèi)， S為金屬板的厚度，可按厚度規(guī)格進(jìn)行分級設(shè)計(jì)，且滿足： Ri ? (^+300)/10^2°°?^? R3=(5-0.5)Ri,R3^Ria.2Ri R3 = KRi，其中 K=卜1.2，K = 850/R〇，R〇 = 46〇-710mm〇
【文檔編號】B21C47/28GK205436666SQ201620155614
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月1日
【發(fā)明人】倪明光
【申請人】上海億富特鋼鐵技術(shù)有限公司