张力卷取机的计算

1、卷取机的张力计算雅飞，胡健（中色科技股份有限依国，河南搭阳471Q39）摧要：本冥以一白口00皿梧带材冷轧机为例，论述采用最大力矩养统时各神工柞状态下卷戚机最大张力值的 计鼻与期定方法.政方法适用于卷取机电扒容量的选择与投验。美St词:卷虹机;航界卷枝；过载倍数；最大弛力文章璃号：1671 翔95(3004 )05-003网3中图分类号:TG334.9 文献标识码:B本文以一台5750/1250 x ITOOrnm带材冷轧机为 例,治建采用最大力矩系统时各种工作状志下卷取机最 大张力值的计算与确定方法。卷取机传动电机7台，每 台额定功率566LW,定电压660V,定电流922A,额 定转速41

2、Q/130Or/min：卷取机传劫比8.%;卷取张力2S -250kN;成品带材最小厚度2. 5mm;宽度790 - 1390mm;卷材内S 51Q/610nm;卷材最大外径1950顽101额定张力的概念力矩系统张力升高系数力矩系统张力升高系数可按下式计算;/ - .B. 7A + J3 C(ZVA) + 1 r 正-低=2 iC =工式中心一卷材外役；对于比例系统.如果传动比选得合适，基速对推 最大卷径调磴比等于或大于卷径比，电动机额定电流 对应的张力就定义为额定张力.一般应用中将其作为 张力调节范围的上限值口实际上这种方法并未充分 投择电机的能力，因为每个道次采用不同的张力，道 次之间还有

3、辅助时间，只要电机的等效电流不超过额 定值及电机过载倍数允许，个别道次可以超过新定张 力。因此，对于卷取机成标定最大张力对于力矩系统，由于充分利用全磁段运行，对应 不同札制速度张力的过载系数也不同，因此应给出最 大垂力限制曲线，2卷取机的接电率根据轧制规程表可以统计出各道次的周期时间 （如321 600s）、轧制时间（如309 380$）及辅助时间 （如494 502sk迫次乳制时间、辅助时间都取最小 值，道次周期时间取最大值，可按下式得出卷取机的 接电率；兀=扃+锻+ 600=。位但根据接电率，电机可以过载K=UJC=1.勤倍。巩高卷取速度对应的卷材内径；如对应额定转速时的卷径，称为临界卷

4、径（-r*0nm/n.）o3 -1卷的的张力升高系数及最小卷径力矩标么值为安全可靠起见我们只汁算卷取侧，因为卷取恻 线速度高，弱磁深度大，弱磁段的过载能力低a卷取 线速度按轧速的】5倍计算，最高转速和最小卷径按 穿带后立即升速时可能达到的值计算，不同轧速的张 力升高系数计算结果如表I所示。表中,市：= 炉成，为最高转速时的力矩过载标么值；群= 鱼U轧速V (M)2.53.0LOR(m)0.610.610.66D.(m)】游95i,95Um ( r/min)807968顿1.200L4401.920A0.312D.496O.%6fi1皿1-4171.016C0-6&80.W0.034* + BC

5、1.2501.1001.0011.2991.2311.0150.5080.4240,3430.4060.3850.5433.2小卷筒的雅力升高系数及最小卷径力矩标么值小卷筒的张力升高系数及最小卷径力矩标么值 计算结果如表2所示。2札建V (WD2.53.04,0Sg（M）0.510.510.567nfaCr/niiii)9651158138D_(m)1.200I.44CA0.3330 5120.9C6BK82O1.4171.U16C0.667。仙O.ftl3A + BC1.2441,0971.000/1.306L2341.016砂0.4250.3540.2O.W0.3230r2?5恒电势段卷收

6、时间；氐=传述（5）将式 （5）代入式（1）,得:, _ 用（DJD.T + 3* 项=妇死-虹 2 Dl-Dl=IB -/A + BC（6）HT令等效电流为电机鞭定电流，则：1孔 + B C对应卷材外径的龟枢电流,、5点电枢电流升高系数：F =牛=/L dVa + BC张力升高系数：广=广=严dmVa + s*c4力矩系统张力升高系数5动态力矩计算卷取过程电枢电流曲线如图1所示。围1卷取过程电枢电流曲或等效电流：（1）V *-1 + *1恒电势段电流：1 =上=%=（2）恒磁段电流：& =如/即与）壬（3）每台电机转子的转动惯量Q尸=4x 115.3 = 461kg*m1,两台为922kgm

7、% 购10mm卷筒的转动惯 量为56kg* m1 ；510inim卷简为50kg*m1。卷材的转动 惯量为：明=普（D皿）k X 2700 x 1.36 x 0.95,7 t、（D -眼=173 用）动态力矩；吨=谡,器,窍（取霓=。5赤归）电机额定力矩：虬=”七昔或=2692（kgm）计算结果如表3所示。表3Em)L51.00.66/0.567依琪箱奇）243H4150Eg砰蛔异）12219062993978/9721641S5g388W9思（y e）0.0610.0690.0970 1 WO, 1576电机过载能力计算恒磁段卷取时间* =气二I）,*J9. HAL按转速410/130Qr/

8、niin对成的过载倍数为2.0/1.4w w w. p o n s ko n g3 65. co m58育色金旗加工第33卷计算，不同轧速时的电机过栽能力为 妃.=,，计 算结果如表4所示。表4VD s= 0.61m4.0D =i 0.51m4.0n (时min)410807968115811W 1310-5080,424 0.354 i0-344 0.29521.751.62 1.561,47 1,420.B790.687 0.5520.506 0.41301440.1440J44 0.1440.144 0.167L8560.7350.543 0.4080

9、.362 0.2467卷取机最大张力的确定先根据电动机的过载能力，去掉加速力矩后求出 允许张方过载倍数,计算靖果如表5所示。*5V(n&)D s0.61mD =0u51m2.53.02.54,03.04.0I*D 彰 0.61mD=0.51m1.2991.2311.30&1.2341.0151.016雄D a 0.6lm0,WO-35OXD a 0.51m0.3420,3230.2950_7350.5430.4O&0.S620.2462.351.741.561.07o.as也1.50.75=1 5L J K * 丁k * B * C=1.51, x 0.65 x x k097 = 0.79/e

10、I * m按轧制规程，最大张力道次的强力值为nokN,因 此1台电机运行即可。1台电机的张力倍数计算结果 如表6所示。P Df 6,61m2.53.02,54.03.04,0XL0.&790.6870.5520.5060,413蛇0.2880.288。埋0.2&0.3340.59103的0.2640.1180.0790.406O.3R50.3230.3430.251.2991.2311,2341-0151-0161.S91.2761.M0.6450.2721.。0时应雅力T “用1100表6中思标么值为双电机时的两倍。已取1.5 时对应张力为327/2 -】64呻。由于1台电机要承担两 台电机

11、转子转动惯量的加速力矩，动态电流增大，为 动态电流留有空间，张力限制值下凋当升至4m/速 度时，留下张力电流甚小，建议不使用这个速度。因 此，单电机工作时要对张力限制值进行切换0如果最大张力不超过1故kN,采用单电机工作（将 后一台电机脱开）是非常理想的，其张力限制值不变，汁算表明大卷筒轧速时最大张力可事达 到2.纂倍，但这时的电枢惠流过载倍数也等于2.35, 这是不允许的。为了控制方便起见，选择两档张力限制：轧速W 3m/s时.瑕也=l.5;$L速3血昂时，取 =0.75。 此时:2 M.补。.9 * 咨w x 程=2l8kNL95最大张力：= 1.57； =327kN最小张力：由=0.17

12、； = 22kN最大张力时，张力电流最大值为L5L = 1382A动态电流最大值为:4 =喉孔=片崇x 921= 521A两者不同时出现，叠如后不会超过电机过戴倍数。考虐接电率及道次电流曲线形状后最大张方时 的等效电/为；张力上限为双割机时的一半。这种情我的张力计算 结果如表7所示。D（E）L951.51.00.66).567时S）243150SGfiP( ?7-606GI532517/511的（.5）102105139205/0. m0.07680.103O.152rt).U5V皿）2.53.0/2.SE04.0，4,Q0.V79。.翎0.5520.5060.413CL 1520.1520.

13、1520.1520.175(心0.727。翎0.4000.354O.23SOg0.3K5 .3230.3430.2951.23QL231L2341.0151.56也2.321,7111械i.rm a 知缶用也L50.75对应非力TikM）164&2参考文献1任3H&,电方掩动基砰帝.北京：冶金TJHH瓯社.19曲.（下转第3禹）V隹普资讦L hLLpuY徘ww.rqTip.奇www.&on9kone365 .comJ 3J者色金扁加工4J企业的竞争将从占领市场转向占有童源对于铝材加工企业而言，在产业链不断向上衅转 移的发展格局下，准控制了资源淮就会拥有幸厚的利 润,可以预见，电解帽的生产将受到

14、氧化袱的价格暴 涨和电力紧张双重因素的严重制约，在水-电-铝和 煤-电-铝联营基础上发展起来的铝加工企业将具 有得天独厚的优势。4,2产业第构将大规模调整铝型材企业的蜻构阊整已初小完成，突出表现在 企业的兼并重貌加快，大型企业越做越大，向着集团 化、大型化、。业化近进咨我国的铝型材企业由最多 时的1142家降低到目前的650家（也有统计说是600 家L通过重蛆、兼并、淘汰，企业数重大大减少，但产 量仍在快速增长，质量不断提商，品种、规格不断增 加，发展态势良好2003年中国铝板带整的发展势头强劲，总生产能 力超过200万吨，年（包括在建生产线）在建和报建的 生产蚊多达十凡条，多是大型化的热轧开坯.铝板带 箔的生产正在跃上一个新台阶.4.3民营企业发展迅速投资主体多元化进程明髭加快，在铝加工业中民 营企业将占有重要地位。例如，河南明泰铝业有限公 司，其发展速度之快、经挤运行指标之先进，为中国铝 加工业织就了一道亮丽风景线。4,4工艺技术和装备的创新和更新将不断加快工艺技术不