卷取机前夹送辊不同驱动方式的夹送力对比分析

李毅飞

(洛阳有色金属加工设计研究院，河南 洛阳 471039)



卷取机前夹送辊不同驱动方式的夹送力对比分析

李毅飞

(洛阳有色金属加工设计研究院，河南 洛阳 471039)

文章针对有色金属加工生产机组中卷取机前夹送辊驱动方式的不同，对夹送辊的结构和驱动力矩做对比分析，同时进行理论设计计算，供设计参考使用。

夹送辊；驱动方式；夹送力

有色金属加工生产机组中，夹送辊属张力控制设备。卷取机前的夹送辊主要是用来输送或牵引带材，帮助带材能顺利送入卷取机，并与卷取设备建立起一定的张力，保证料卷不松卷。

1 夹送辊主要结构组成

夹送辊由主体机架装配、上下夹送辊装配、前后导向板、辊缝调整装置、夹送辊运输辊道、万向联轴器、传动装置等部件组成(图1)。

(a)主视图 (b)左视图1-主体机架装配；2-上下夹送辊装配；3-万向联轴器；4-传动装置；5-夹送辊运输辊道；6-前后导向板；7-辊缝调整装置图1 夹送辊装置简图Fig.1 Schematic illustration of pinch roll unit

2 夹送辊的几种不同驱动方式

位于卷取机前的夹送辊，驱动方式一般分为三种，上辊驱动、下辊驱动和双驱动(也可称之为上下辊均受驱动)的夹送辊。

有色金属加工生产机组中，夹送辊一般带有前后张力T1和T0。其前后张力值由夹送辊前后的设备产生；夹送带材产生的摩擦力为2μP。带有前后张力T1和T0的夹送辊在夹送状态下受力如图2所示。

图2 带有前后张力的夹送辊Fig.2 Pinch rolls with forward and backward tensions

在机组设计中，欲使夹送辊处于工作状态，必须满足夹送辊的前张力T1略低于T夹值，即T1

我们以夹送辊工作状态为例，对三种不同驱动方式的夹送辊的夹送力与传动力矩进行对比分析(表1)。

表1

表中，P——夹送辊所承受由液压缸所产生垂直方向的外压力，kg；

G1、G2——上、下夹送辊的重量，kg；

d——上、下夹送辊轴承处枢轴直径，mm；

f——上、下夹送辊轴承处摩擦系数，圆锥滚动轴承取f=0.008，圆柱滚动轴承取f=0.004；

k——带材与夹送辊辊面的滚动摩擦系数，有色金属带材建议取k=1.0～1.5mm。

3 实例说明

以某项目1600mm单机架四辊热轧机组中卷取机前夹送辊装置为例，驱动电机功率选定为45kW，减速器速比相同时，(1)上辊驱动时夹送力T上夹=925.9kg，力矩M=2.73×106N·mm；(2)下辊驱动时夹送力T下夹=742.15kg，力矩M=2.41×106N·mm。但是当遇到只有上夹送辊外加压力P、下夹送辊不外加压力P时，上、下辊单独驱动的夹送力相等，T夹=911.25kg，力矩相等M=2.41×106N·mm；(3)双驱动夹送辊时，夹送力T夹=2257.9kg，力矩M=5.15×106N·mm；只有上夹送辊外加压力P时，夹送辊的夹送力为T夹=2427kg，力矩M=5.18×106N·mm。

4 结束语

根据以上夹送力与驱动力矩的对比分析，结果表明，在辊子单独驱动的情况下，当上、下夹送辊分别外加压力P时，驱动上辊要比驱动下辊的夹送力大。当外加压力P只加在上夹送辊时，驱动上辊与驱动下辊的夹送力相同。在上、下辊均受驱动时，无论是哪种受力情况，夹送力均比单独驱动的夹送力要大的多。

近年来，有色金属加工生产机组设备中，在确定卷取机前夹送辊的夹送力大小后，通常根据以上理论计算，同时结合现场实际操作条件，考虑设备成本，来确定卷取机前夹送辊的驱动方式。现场应用中，多采用下辊单独驱动的驱动方式，不仅可满足设备生产需求，同时具有布置方式简单、节约成本、检修方便等诸多优点，所以被广泛使用。

Comparative Analysis of Pinch Forces in Different Driving Modes for Front Pinch Rolls of Coiler

LI Yifei

(Luoyang Engineering and Research Institute for Nonferrous Metals Processing, Luoyang 471039, China)

The paper focused on different driving modes of front pinch rolls of coiler in non-ferrous metals processing operations; it presented comparative analysis of pinch forces and driving torques for pinch rolls, and it also demonstrated the design calculation, providing reference for designers.

pinch roll; driving mode; pinch force

2015-01-09

李毅飞(1979-)女 ，工程师，主要从事有色金属加工设备设计研究工作。

TG333.2+4

A

1671-6795(2015)03-0051-03