吳俊

摘 要：張力的穩(wěn)定性直接影響著軋制產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，軋機的恒張力控制是軋機自動控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。主要闡述了張力在軋機生產(chǎn)中的作用、張力的概念、張力控制的基本原理和影響張力波動的因素。

關(guān)鍵詞：冷軋機；張力控制；卷徑；動態(tài)補償

中圖分類號：TG333 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.009

卷材在開卷和卷取的過程中，卷徑會不斷變化，進而造成張力的不斷變化。如果沒有張力控制，那么卷材將出現(xiàn)皺褶、松張和厚度變化等現(xiàn)象，甚至發(fā)生斷帶。為了保障卷取質(zhì)量，滿足客戶越來越高的質(zhì)量需求，必須進行張力控制。

張力控制系統(tǒng)就是為了保障卷材在卷取和開卷過程中保持恒定張力的控制系統(tǒng)。

1 張力在軋機生產(chǎn)中的作用

張力是指軋機的前后卷軸給帶材拉緊的力或者機架之間各輥系相互作用使帶材承受的拉力。以前張力為例，卷筒的外圓線速度只有大于帶材的出輥速度，也就是速度之差大于零才能建立前張力。在軋制過程中，張力主要有以下幾個作用。

1.1 降低單位壓力，調(diào)整主電機的負(fù)荷

張力的作用使變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化，減少了縱向的壓應(yīng)力，從而使軋制時金屬的變形抗力減少，降低了軋制壓力，減少了軋制時的能耗。前張力使軋制力矩減少，后張力使軋制力矩增加。當(dāng)前張力大于后張力時，能減輕主電機的負(fù)荷，增大道次的加工率。

1.2 調(diào)節(jié)張力可控制帶材厚度

由彈跳方程H=S+P/K（其中，H為軋出厚度，S為軋輥輥縫，P為軋制壓力，K為剛度系數(shù)）可知，用改變張力大小的方法來改變軋制壓力，可使軋出的厚度發(fā)生變化。

1.3 防止帶材跑偏

在實際生產(chǎn)中，由于各種原因的影響，帶材在運行過程中容易發(fā)生跑偏，而且會隨著運行時間的增加而越來越嚴(yán)重。為了防止跑偏，可以采用開卷對中和偏導(dǎo)輥等方法，但這兩種方法都有一定局限性。而適當(dāng)調(diào)節(jié)張力值，維持張力穩(wěn)定，可以使帶材在一定的張力作用下平穩(wěn)運行。張力反應(yīng)迅速、無時滯，所以是防止帶材跑偏的有效方法。

1.4 有利于控制帶材的板形

板形是衡量帶材質(zhì)量的重要指標(biāo)，板形良好指的就是帶材的平整度好，如果邊部起浪、中部浪皺等，就主要是由于變形不均勻，使帶材中的殘余應(yīng)力超出了穩(wěn)定所允許的拉應(yīng)力而造成的。當(dāng)張力穩(wěn)定時，帶材沿寬度方向上的拉力不超過所允許的拉應(yīng)力，由此可保持帶材板形的平直。

2 張力控制原理

張力控制基本可以分為兩種：直接張力控制和間接張力控制。

2.1 直接張力控制

3 結(jié)束語

冷軋機張力控制系統(tǒng)各有各的特點，但基本上與上述原理和控制方法相同。張力控制在軋機控制中具有相當(dāng)重要的作用，張力波動會導(dǎo)致板型波動、厚度波動等，而且當(dāng)高速軋制時，張力的波動會導(dǎo)致軋機斷帶、火災(zāi)等事故。深入研究張力控制系統(tǒng)對保證軋制產(chǎn)品的質(zhì)量意義深遠(yuǎn)。

參考文獻

[1]鄭申白，曾慶良，李子林.軋制過程自動化基礎(chǔ)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

[2]王志為.淺談冷軋機電氣控制中的張力控制[J].機械工程與自動化，2007（01）.

〔編輯：王霞〕