專利名稱：一種均衡多輥矯直扭矩分配的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬板材加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種均衡多輥矯直扭矩分配的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)輥式矯直機一般采用不平行輥列整體驅(qū)動，即所有工作輥由一個驅(qū)動電機通過齒輪分配箱和萬向聯(lián)軸器驅(qū)動，各工作輥轉(zhuǎn)速保持一致，驅(qū)動電機通過減速箱、分配箱、傳動軸、工作輥等驅(qū)動板料。由于多輥矯直機采用一個電機驅(qū)動多根矯直輥的工作方式，而且矯直工藝一般要求壓下量從入口到出口呈逐漸減小的規(guī)律，由于金屬材料連續(xù)梁的作用和矯直過程中各點反彎曲率的不同，從而使得各個矯直輥前后金屬材料運行速度不同，各個矯直輥對金屬材料驅(qū)動扭矩大小不一，嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)來料驅(qū)動矯直輥的現(xiàn)象，即矯直輥出現(xiàn)負(fù)扭矩。扭矩不均尤其是負(fù)轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象不僅會造成設(shè)備運行的不穩(wěn)定，而且是高負(fù)載軸斷軸的最主要原因，是制約矯平機能力提高的瓶頸所在。通過對某型整體傾斜壓下的九輥矯直機進(jìn)行扭矩測試，發(fā)現(xiàn)存在較為嚴(yán)重的負(fù)扭矩現(xiàn)象。目前解決該問題的主要辦法是改整體驅(qū)動為多電機驅(qū)動，但一般以兩個電機驅(qū)動比較常見，雙電機驅(qū)動時扭矩不均現(xiàn)象雖然會有所改善，但無法根除。各軸獨立驅(qū)動雖然在理論上也具有均衡扭矩的作用，但工程上則存在結(jié)構(gòu)空間上實現(xiàn)的困難，而且控制上的要求也大大提高。當(dāng)矯直輥數(shù)量較多時，機器的總裝機容量也會大大增加，并且每根工作輥需要一套單獨的電機一減速傳動系統(tǒng)，系統(tǒng)的復(fù)雜性也大為增加，當(dāng)矯直輥較多時，這種方法是不經(jīng)濟的。另外，在每根軸上增加超越離合器或扭矩限制器也能在一定程度上起到均衡扭矩的作用，并且對防止高力矩軸失效很有幫助，但是目前類似裝置大都依靠進(jìn)口，價格相
曰蟲
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種經(jīng)濟實用、效果顯著的均衡多輥矯直扭矩分配的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種均衡多輥矯直扭矩分配的方法，包括以下步驟(一)根據(jù)等輥徑驅(qū)動時扭矩分配不均狀態(tài)進(jìn)行微調(diào)矯直輥直徑，使得各矯直輥扭矩趨于均衡，扭矩偏大的矯直輥適當(dāng)減小直徑，扭矩偏小或負(fù)扭矩的矯直輥適當(dāng)增大直徑；(二)改變矯直輥直徑后，各矯直輥輥面和金屬板材的接觸位置與直徑改變前相同。所述矯直輥直徑的最佳變化量通過解析計算、數(shù)值仿真或現(xiàn)場試驗的方法得到。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過解析計算、數(shù)值仿真或現(xiàn)場試驗的方法得到等輥徑驅(qū)動時的扭矩分配不均現(xiàn)狀，然后根據(jù)扭矩分配不均狀態(tài)微調(diào)輥徑，扭矩偏大的輥適當(dāng)減小直徑，扭矩偏小甚至負(fù)扭矩的矯直輥要適當(dāng)增大直徑，以達(dá)到使扭矩分配均衡的目的。通過微調(diào)每個矯直輥的直徑，以使各輥均驅(qū)動來料以提供正扭矩，且使得各輥扭矩分配較為平均。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明不改變整體驅(qū)動方式，不用加大總裝機容量，而且不用、使用其他設(shè)備，只要在合適范圍內(nèi)改變矯直輥直徑就能達(dá)到均衡矯直輥扭矩目的，從而大大減小矯直機單軸的最聞扭矩，有效防止矯直過程中的斷軸現(xiàn)象，大大提聞矯直機的整體負(fù)載(總扭矩)能力，延遲矯直機的工作壽命，并拓展矯直機的矯直工作范圍。該方法較其他方法都要經(jīng)濟，且經(jīng)仿真驗證對不同傾角的整體傾斜壓下具有一定適用性。
圖I為十一輥矯直機等輥徑矯直時的扭矩分配不均狀態(tài)；
圖2為針對圖I扭矩分配不均狀態(tài)設(shè)定的輥徑微調(diào)方案；
圖3為經(jīng)圖2微調(diào)輥徑后的各軸扭矩狀態(tài)；
圖4為本發(fā)明輥徑的微調(diào)方法。
具體實施例方式本發(fā)明方法以最大負(fù)載規(guī)格為準(zhǔn)，通過解析計算、數(shù)值仿真或現(xiàn)場試驗的方法得到等輥徑驅(qū)動時的扭矩分配不均現(xiàn)狀，找出矯直輥輥徑的最佳變化量，如圖I所示某型十一輥矯直機等輥徑矯直時的扭矩分配不均狀態(tài)。本發(fā)明方法包括以下步驟
(一)根據(jù)等輥徑驅(qū)動時扭矩分配不均狀態(tài)進(jìn)行微調(diào)矯直輥直徑，扭矩偏大的矯直輥適當(dāng)減小直徑，扭矩偏小或負(fù)扭矩的矯直輥適當(dāng)增大直徑，使最大負(fù)載規(guī)格條件下，各輥的扭矩近似相等。當(dāng)生產(chǎn)規(guī)格變化時，雖仍將出現(xiàn)一定程度的扭矩不均勻現(xiàn)象，但由于不是最大負(fù)載規(guī)格，所以單軸扭矩亦很難超過最大負(fù)載規(guī)格時的單軸最大扭矩。圖2為針對圖I扭矩分配不均狀態(tài)設(shè)定的輥徑微調(diào)方案，圖3所示為經(jīng)圖2微調(diào)輥徑后的各軸扭矩狀態(tài)，從圖中可以看出，進(jìn)行微調(diào)矯直輥直徑后，各矯直輥扭矩趨于均衡。(二)改變矯直輥輥徑后，各矯直輥輥面和金屬板材的接觸位置與矯直輥直徑改變前相同，輥面對齊保證了各輥輥面高度與輥徑微調(diào)前的輥面高度一致，所以微調(diào)直徑不會影響整個壓下工藝規(guī)程的制定。圖4為本發(fā)明輥徑的微調(diào)方法，說明了輥徑微調(diào)的具體做法及輥徑微調(diào)后的輥面對齊方法。若矯直輥扭矩接近平均值則其直徑不變，如3#輥；若矯直輥矯直扭矩較大時，減小其直徑，如1#輥用11#輥將其替換；若矯直輥矯直扭矩較小時，增大其直徑，如用22#代替2#輥。通過微調(diào)矯直輥直徑，增大等輥徑工作時較小扭矩(或負(fù)扭矩)的矯直輥直徑，減小等輥徑工作時較大扭矩矯直輥直徑，進(jìn)而使得扭矩較小矯直輥的輥面線速度增加，扭矩較大矯直輥的輥面線速度減小，使扭矩分配趨于均衡。本發(fā)明對矯直輥個數(shù)沒有特別要求，對來料的規(guī)格、材質(zhì)、冷熱狀態(tài)沒有特別要求。本方法不需采用多電機驅(qū)動，通過微調(diào)輥徑來均衡多輥矯直的扭矩分配不均現(xiàn)象，方法簡便，效果顯著，經(jīng)濟實用。
權(quán)利要求
1.一種均衡多輥矯直扭矩分配的方法，其特征在于包括以下步驟 (一)根據(jù)等輥徑驅(qū)動時扭矩分配不均狀態(tài)進(jìn)行微調(diào)矯直輥直徑，使得各矯直輥扭矩趨于均衡，扭矩偏大的矯直輥適當(dāng)減小直徑，扭矩偏小或負(fù)扭矩的矯直輥適當(dāng)增大直徑； (二)改變矯直輥直徑后，各矯直輥輥面和金屬板材的接觸位置與矯直輥直徑改變前相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的均衡多輥矯直扭矩分配的方法，其特征在于所述矯直輥直徑的最佳變化量通過解析計算、數(shù)值仿真或現(xiàn)場試驗的方法得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的均衡多輥矯直扭矩分配的方法，其特征在于對矯直輥個數(shù)沒有特別要求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種均衡多輥矯直扭矩分配的方法，根據(jù)等輥徑驅(qū)動時扭矩分配不均狀態(tài)進(jìn)行微調(diào)矯直輥直徑，使得各矯直輥扭矩趨于均衡，改變矯直輥直徑后，各矯直輥輥面和金屬板材的接觸位置與直徑改變前相同。方法簡便，效果顯著，經(jīng)濟實用。
文檔編號B21D1/02GK102744296SQ20121026367
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月28日
發(fā)明者吳迪平, 張清東, 朱洪臣 申請人:北京科技大學(xué), 山東宏康機械制造有限公司