磁粉离合器在拉矫机中的应用-zjc.doc

PAGE 1 PAGE 6 磁粉离合器在攀钢热镀锌机组拉矫机中的应用 攀钢冷轧厂 赵吉成 李大山 王良兵 【摘要】介绍了攀钢镀锌机组拉矫机的工作原理和磁粉离合器在拉矫机中的作用及控制特点 【关键词】拉矫机 磁粉离合器 延伸率 张力 励磁电流 转矩 引言 拉伸弯曲矫直机（以下简称拉矫机）是通过叠加的拉应力和弯曲应力使带材产生塑形变形，从而改善带钢的内应力分布和板形，使其达到要求的机械性能和使用性能。其基本原理是带钢通过成对反向的弯曲辊和矫直辊作用后，最终的合成延伸在其横截面的高度方向呈对称变化且中性层向曲率中心移动，经过反复的拉、弯作用，使中性层靠近曲率中心。拉矫机及在其之前的光整机工作的可靠性直接关系到带钢的板形和机械性能，而要保证拉矫机和光整机稳定工作，必须对该段的带钢张力和延伸率进行准确控制。攀钢热镀??机组光整、拉矫机的实际运行状况及其产品性能在国内同行业中居领先水平，与其先进的控制系统特别是引入磁粉离合器密切相关。 2．拉矫机的设备组成 T6 DCM PLG POWDER CLUTCH DCM PLG POWDER CLUTCH T5 T4 T3 T/L EXIT T.M ROLL T/L ENTRY T.M ROLL SPEED MASTER WRINGER ROLL MILL EXIT T.M ROLL No.6 B/R T/L No.5 B/R 图1：拉矫段设备构成简图 如图1所示，整个拉矫系统主要由前后张力辊组（机组中的6#、5#张力辊），入、出口测张辊、矫直机本体和控制系统几大部分组成。设计带钢最大张力245150N，带钢最大延伸率2%，配有延伸率、张力和辊缝的预设定控制系统，焊缝由焊缝检测器检测，预设定位置由PLC计算。 3.磁粉离合器在拉矫传动中的作用 图2为拉矫机5#、6#张力辊的传动示意图，5、6#张力辊由一台DC200KW×750/1800rpm电机集中传动，同时6#张力辊配置一台DC37KW×1500rpm电机和差动行星齿轮装置与主传动叠加使5#、6#张力辊之间形成速度差以满足建张及控制延伸率的需要。 差动系统只能使两组张力辊之间产生差动，而不能使各辊组辊子之间有速度差。在传统的拉矫张力辊组中，采用各辊子增加一套独立的机械或液压马达传动的方式，对各单个辊子进行速度调节满足建张需要并消除各种形式的滑差，而在本机组中引入了三菱公司的磁粉离合器对5#、6#张力辊各辊子进行转矩调节控制。 磁粉离合器 共4个 No.5 B/R No.6 B/R 速度Max120m/min 张力Max 25000kg 延伸率Max 2.0% 图2：拉矫机No.5、No.6张力辊传动示意图 200kw 37kw 4.磁粉离合器的工作原理和工作特性 4.1磁粉离合器的工作原理 1 图3磁粉离合器结构原理图 2 3 4 5 6 7 8 9 磁粉离合器借助磁粉间的结合力和磁粉与工作面间的摩擦力来传递扭矩。图3为磁粉离合器的原理图，与主动轴1联接的主动件3为一圆柱形的壳体，从动轴8与转子与联接，转子上嵌有激磁线圈4，在转子与壳体之间的同心环形间隙中，充填着磁粉。当电流经滑环9通入线圈时，就在由铁磁材料制成的转子和壳体间隙间形成磁通回路，于是磁粉被磁化形成磁粉链，产生磁联接力，使磁粉粘度增大，导致转子与壳体间的刚性联接。这样，动力就由磁粉层间的磁力和摩擦力从主动轴传至从动轴。线圈断电后，磁粉去磁恢复为松散状态，并在离心力作用下，将磁粉甩向壳体内壁，在转子与磁粉间形成一定间隙，此时磁粉就失去了传递扭矩的作用。 4.2磁粉离合器工作特点 相对传统方式磁粉离合器具有以下工作特点： 1）转距随激磁电流成线性变化，转距控制范围广，控制精度高，输出转距与转速无关，可在主从动轴转速同步或在转速差下工作。 2）结合平稳，响应快，控制功率小（称为输出功率的1％），而且传递转距大。 3）从动部分转动惯量慢，结构简单，重量轻，噪音小。 4）具有恒转距特性，过载时有保护作用。 基于以上特点磁粉离合器主要用于接合频率高，要求接合平稳或过载时能起安全保护作用及要求自动调节转炬、转速和保持恒转炬的传动系统。 4.3磁粉离合器的工作特性（见表一） 5.磁粉离合器的控制 5.1磁粉离合器的控制框图 表一：磁粉离合器的工作特性 特性内容特性曲线说明I－激磁电流 T－负载转距 I I2 o Imax T T2 Tmax I1 T1 T0 线性区 非线性区 饱和区 静特性－－主动侧转速为常数，从动侧被制动时，激磁电流与转距的关系静特性曲线 主动件转速n1＝常数 传动件转速n2=0除弱激磁的非线性区和强激磁的饱和区外，其余区基本上为线性区，但由于磁性材料有剩磁，断电后，有微小的空转转距，从图可知磁滞回路线的宽度对公称转距影响