一种新型剪切线张力压板

重型机械　・１７・　一种新型剪切线张力压板　邓良丰，李智学，梁光正，徐长安　（中同重型机械研究院股份公司，陕西西安７１００３２）　摘　要：针对纵剪生产线上带材在张力胜板处夹紧效果不良、积包、挤皱及穿带不顺畅等问题，　提ｍ了一种新型结构的张力压板。该张力压板采用双向对称布置的连杆机构，使得上下压板的同时夹　紧或同时打开，使带材夹紧效果好，提高了设备运行的可靠性。　关键词：带材张力；连杆机构；带材　中图分类号：ＴＧ３３３．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—１９６Ｘ（２０１３）０１—００１７—０３　Ｎｅｗ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｌｉｎｅ　ｏｆ　ｍｅｔａｌｌ　ｓｔｒｉｐ　ＤＥＮＧ　Ｌｉａｎｇ－ｆｅｎｇ，ＬＩ　Ｚｈｉ—ｘｕｅ，ＬＩＡＮＧ　Ｇｕａｎｇ－ｚｈｅｎｇ，ＸＵ　Ｃｈａｎｇ—ａｎ　（Ｃｈｉｎａ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｈｅａｖｙ　ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ　７１００３２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｏｖｅｒｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｍｅｔａｌ　ｓｔｒｉｐ　ｐｌｕｍｐｉｎｇ，ｃｒｉｎｋｌｅ　ａｎｄ　ｓｔｒｉｐ　ｈｅａｄ　ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｐｏｏｒ　ｓｔｉｐ　ｃｌｒａｍｐ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｆｏｒｃｅ　ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ，ａ　ｎｅｗ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｐｒｅｓｓ—　ｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ａ　ｔｗｏ—ｗａｙ　ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｒｏｄ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｉｃｅ．　Ｔｈｉｓ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｕｐｐｅｒ　ａｎｄ　ｌｏｗｅｒ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ—ｐｌａｔｅｓ　ｃｌａｍｐｅｄ　ｏｒ　ｏｐｅｎｅｄ　ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｉｔ　ｉｓ　ｇｏｏｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｌａｍｐ　ｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｗａｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｅｎｓｉｌｅ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　ｓｔｒｉｐ；ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｒｏｄ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｓｔｅｅｌ　ｓｔｒｉｐ　０前言　在纵剪机组带材连续的生产过程中，张力压　板起着不可或缺的重要作用。一般情况下，张力　压板位于卷取机的前方，对带材起着夹紧的作　用。当卷取机卷取带材的时候，张力压板施加于　１设备结构及工作原理　张力压板结构如图１所示，由机架１、动力　源油缸２、连杆机构３、上压板横梁４、上压块　５、下压板６等组成。　油缸２为本设备的动力源，呈左右对称状态　布置，驱动下压板６运动。机架１上开设有滑　带材上的夹紧力产生一个与带材运行方向相反的　摩擦力。此摩擦力与卷取机的卷取力一起，形成　带材的卷取张力，使得带材在卷取的过程中，带　道，与下压板６上的卡槽相配合，使得下压板６　只能沿竖直方向运动。上压板横梁４通过连杆机　材运动平稳而不发生抖动，这在带材高速运动卷　取的过程巾尤为重要；同时，足够的卷取张力使　得带材在形成钢卷的过程中，钢卷的层与层之间　构３与下压板６连接，同时上压板横梁４还受到　机架１上约束块的约束，也只能沿竖直方向　运动。　致密而紧凑，不易发生塌卷、错层等不良　现象　。　连杆机构３为一关联机构，使上压板横梁４　与下压板６的运动具有一定的关联性，即使上压　板横梁４与下压板６同时相对或同时相向运动。　上压板由多块可调节的上压块５组成，每个　收稿日期：２０１２—０７—１９；修订日期：２０１２—１０—２８　上压块可单独进行竖直方向的位置调整。上压块　作者简介：邓良丰（１９８２一），男，中国重型机械研究院股份公　司Ｔ程师。　５通过螺栓把合在上压板横梁４上。　设备工作时，上下压板间铺设两块羊毛毡，　・１８・　重型机械　庄视图　１机架２油缸３连杆机构４上压板横梁５上压块　６下压板７＃毛毡　图１张力压板结构图　Ｆｉｇ．１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｆｏｒｃｅ　ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　以保护带材表面不被划伤。　２连杆机构运动分析　简化后设备的运动机构为如图２所示连杆机　构罔。　图２连杆机构网　Ｆｉｇ．２　Ｓｋｅｔｃｈ　ｏｆ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｒｏｄ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　构件１对应设备的下压板；构件２、构件３、　构件４以及构件２　、构件３　、构件４　分别对应设　备的左、右连杆机构。构件５对应设备的上压板　横梁。　由于构件２　、构件３　和构件４　与构件２、构　件３、构件４为对称布置，构件２　、构件３　和构　件４　对构件５造成的约束与构件２、构件３、构　件４对构件５造成的约束重复；因此，构件２　、　构件３　和构件４　组成的约束为虚约束（或构件　２、构件３、构件４组成的约束为虚约束），虚约　束数为１。　图２中的活动构件数目ｎ＝８，运动低副Ｐ．　＝１２，运动高副Ｐ　＝０，虚约束Ｐ　：１；故机构　的自由度为：　Ｆ＝３ｎ一（２ｐ＋ＰＩ１一Ｐ　）＝１　因此，设备的结构是可行的、合理的。当动　力源油缸驱动构件１上下运动时，上压板和下压　板的运动也就随之确定。　从图２中可看出，当构件１运动时，构件５　也会跟着作关联运动。构件１与构件５的运动形　式为同时相向运动或者同时相对运动；亦即上压　板和下压板同时夹紧或者同时打开带材。　３设备的主要技术特点　３．１机构对称布置　该张力压板油缸和连杆机构采用了对称结构　布置。对称布置形式的油缸使得下压板在机架上　的两滑道内受力均匀，避免出现卡阻现象。连杆　机构呈双向对称布置，不仅沿带材前进方向对　称，而且沿带材宽度方向也对称。这种双向对称　布置使得带材在张力压板处的受力南线变成面，　受力面积增大，而且使得带材沿前、后、左、右　方向的受力均比较均匀，带材的夹紧效果比较　好；同时，这种双向对称布置也使得机架上的滑　道与上、下压板的磨损均匀，有利于设备的运　行，减少了设备的故障率。　３．２张力可进行微调　张力压板对张力的调整可分为两部分。　通过调整两油缸的液压压力大小，对带材的　卷取张力进行宏观上的调整。　当带材发生积包、挤皱等不良现象，调整两　油缸液压压力也不能改善状况时，可通过调整上　压板横梁上的上压块对张力进行微调，能有效解　决（积包、挤皱）不良状况。　３．３张力可分段控制　由于上压板上安装有许多上压块，上压块又　可沿着上压板横梁上下运动，这样可通过调整上　压块的运动来分别调整上压块与下压板之间的距　离，从而可分别调节上压块与下压板之间的压　力，可满足带材在分条卷取时张力呈分段控制的　需要。　３．４　带材的标高基本保持不变　图３给出了三种不同类型的张力压板对带材　的影响。图３ａ所示的张力压板为下压板固定，　上压板活动的形式；图３ｂ所示的张力压板为上　压板固定，下压板活动的形式；图３ｃ为新型的　张力压板形式。　当张力压板的其中一压板固定时，固定的压　板必须高于（或者低于）带材的标高，以方便　带头穿带时方便通过。因此带材在卷取的过程中　２０１３　ＮＯ．１　重型机械　・１９・　在张力压板处容易发生弯曲变形，如图３ａ和图　３ｂ所示。　（ａ）上压板式　张力压板　（ｂ）下压板式　（ｃ）上下压板式　图３三种不同类型的张力压板对带材的影响　Ｆｉｇ．３　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｆｏｒｃｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｏｉｌ　ｓｔｒｉｐ　新型张力压板其上下压板均可活动（上下　压板同时打开或同时闭合），使带材在张力压板　处与其前后的标高基本保持一致，保证了带材的　平整性。　３．５穿带时间短　连杆机构使上下压板的运动具有关联性。穿　带时，上下压板同时打开，均向着远离机组作业　线的方向运动，在机组作业线的两侧均让出足够　的空间，即使带头存在弯折、不平整等现象，仍　能从作业线两侧的空间中顺利通过；从而减少人　工辅助穿带时间，提高了工作效率。同时，在一　定程度上在降低了人工操作的风险性。　４结束语　新型张力压板的连杆机构沿带材前进方向和　带宽方向呈双向对称布置，使带材夹紧效果好，　提高了设备运行的可靠性；该张力压板对卷取张　力可进行宏观和微量上的调整，有效解决带材跑　偏、积包、挤皱等问题；也可对带材的张力进行　分段调控；带材在卷取时，标高基本保持不变，　保证了带材的平整性；穿带顺畅，有效地提高工　作效率。目前该设备已成功地应用于武钢硅钢的　精整生产线上。　参考文献：　［１］　吴志恒．单辊张力器在纵剪分条机组上的应用　【ｊ］．机电工程技术，２００９，３８（６）．　［２］　龚文茂．武钢硅钢片厂ＣＳ３，ＣＳ４钢卷剪切线的　国产化［Ｊ］．武钢技术，１９９７，１１（３５）．　［３］　乔顺平，赵春禾．带钢重卷机组卷取机的纠偏系　统［Ｊ］．重型机械，２０１２（４）：３３—３５，３７．　［４］ＬＥＥ　Ｃ　Ｈ，Ｔｅｎｇ　Ｃ　Ｃ．Ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｉｎｇ　ｒｅｃｕｒｒｅｎｔ　ｆｕｚｚｙ　ｈｅｎ—　ｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．ｏｎ　Ｆｕｚｚｙ　Ｓｙｓｔ．　２０００，８（４）：３４９．３６６．　［５］　ＪＡＮＡＢＩ．ＳＨＡＲＩＦＩ　Ｆ，Ｌｉｕ　Ｊ．Ｎｅｕｒｏ．ｆｕｚｚｙ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｆｏｒ　ｔａｎｄｅｍ　ｒｏｌｌｉｎｇ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　２００２　ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ『Ａ］．ＩＥＥＥ，２００２（Ｓ１）：３０９—３１４．