卧式皮带助卷器设计

杨 妤，任继平

（中色科技股份有限公司，河南 洛阳 471039）

皮带助卷器分为立式皮带助卷器和卧式皮带助卷器。立式皮带助卷器多用于铜带热轧机组、冷轧机组及精整机组；卧式皮带助卷器多用于热轧机组、冷轧机组，常见于铝带加工机组。按使用方式分为上卷取式（带材从卷筒顶部进入）和下卷取式（带材从卷筒下部进入），具体卷取方式依据甲方生产工艺的需要而定。卧式皮带助卷器是皮带助卷器的基本形式。本文以卧式皮带助卷器为例，解析该设备的部分基本力能参数。卧式皮带助卷器的组成为：车体、移动机架油缸及轨道。车体为助卷器主要部件，它的组成为：皮带、胀紧油缸、胀紧辊、包胶辊装置（含包角油缸）等。

1 胀紧油缸和包角油缸确定

1.1 带材弯曲力矩计算

以某项目设备设计为例，带材材料为铝合金1系～8系，带材的厚度为3mm，卷轴直径为Φ508mm～Φ665mm，带材的宽度为1680mm，皮带长度8270mm，包角辊装置的重量563.4kg。

根据《铝加工技术实用手册》表4-21，查得带材弹性模量最大为E=74x103N/mm2。

h——带材厚度，取为3mm，带材屈服极限为δs=30～420N/mm2

矩形断面材料弹性弯曲变形的最小曲率半径为：

ρw=Eh/2δs

=264.3（mm）

卷轴的最小半径R=508/2=254mm＜ρw

图1 皮带助卷器车体主要组成

因此，带材处于弹塑性变形状态，其变形力矩为：

其中，b——带材宽度，为1680mm；

h1——带材弹性区域高度

ρ——带材中间层的曲率半径，

将式（3）代入式(2)得 ： h1=2.9（mm）

将式（2）代入式（1）得 ： M=1093092（N·mm）

1.2 计算皮带张力P

如图2，当卷筒半径R远大于带材的厚度h时，计算时忽略h的影响，由图二得出的受力分析知，带材刚进入助卷器时，皮带给其……