一种金属箔材立式清洗机张力控制结构的制作方法

1.本实用新型涉及金属箔材清洗机技术领域，具体涉及一种金属箔材立式清洗机张力控制结构。


背景技术：

2.金属箔材在轧制过程中，其表面会附着有脱落的金属细屑、异物或轧制油，因此金属箔材轧制完成后，在进行后续其他工序处理前，均需通过金属箔材清洗机对其表面做清洗处理，以提高金属箔材的表面清洁度。
3.金属箔材立式清洗机是一种新结构箔材清洗机，其通过两组从下至上左右交错排列的导辊，实现金属箔材的立式清洗，解决了现有水平布置金属箔材喷淋式清洗时存在的积液问题，因此极大提高了金属箔材的清洗速度；金属箔材清洗速度的提高，相应的对金属箔材清洗时的张力控制提出了更高要求；原有金属箔材张力的控制是通过伺服电机驱动滚珠丝杠对导辊进行位移控制，以实现金属箔材的张力控制，因上述张力控制方式存在传动链长、系统惯量大问题，因此其响应速度较慢，已无法适应金属箔材高速清洗的要求，造成金属箔材张力波动较大；尤其是金属箔材厚度极薄（0.06mm），高速清洗时张力控制不稳，会频繁造成断带问题，因此如何提高金属箔材张力控制响应速度及精度，成为制约金属箔材立式清洗机实现高速清洗的技术难题。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种金属箔材立式清洗机张力控制结构，包括张力发生装置、滑动导辊组合，张力发生装置与滑动导辊组合固定连接，由张力发生装置为滑动导辊组合提供张力；张力发生装置中设置有张力缸，张力缸通过管道连接伺服液压系统或伺服气动系统，由伺服液压系统或伺服气动系统为张力缸提供压力，使张力缸产生张力；当金属箔材的张力发生变化时，张力变化信号控制伺服液压系统或伺服气动系统中的伺服控制阀，对张力缸的压力进行调节控制，从而保证金属箔材的张力稳定。
5.为了实现所述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种金属箔材立式清洗机张力控制结构，包括矩形框；矩形框上水平设置有张力发生装置、滑动导辊组合，张力发生装置与滑动导辊组合固定连接，由张力发生装置为滑动导辊组合提供张力；张力发生装置中设置有张力缸，滑动导辊组合中设置有张力检测传感器；张力缸通过管道连接伺服液压系统或伺服气动系统，由伺服液压系统或伺服气动系统为张力缸提供压力，使张力缸产生张力，张力缸产生的张力通过张力发生装置传递到滑动导辊组合，使导辊对金属箔材提供稳定张力；当金属箔材的张力由于其他原因发生变化时（并非由张力发生装置产生的张力发生变化，例如金属箔材速度发生变化时引起的张力变化），由张力检测传感器检测到的张力变化信号控制伺服液压系统或伺服气动系统中的伺服控制阀，对张力缸的压力进行调节控制，从而保证金属箔材的张力稳定；在该金属箔材立式清洗机张力控制结构中，对金属箔材的张力控制是通过伺服控制阀控制张力缸的压力来实现，在进行张力控制时导辊
无需发生位移，因此不存在传统张力控制机构的系统惯量大问题，同时由于伺服控制阀具有响应速度快、控制精度高的特点，因此充分保证了金属箔材立式清洗机对张力控制响应速度和精度的要求。
6.进一步的，张力发生装置包括张力发生装置支架、张力缸支架、张力缸、张力传递梁；张力发生装置支架固定设置在矩形框左或右侧；张力缸支架固定设置在张力发生装置支架的上部；张力缸固定设置在张力缸支架的外侧；张力传递梁设置在张力缸支架的内侧，通过销轴与张力缸的活塞轴铰接。
7.进一步的，滑动导辊组合包括滑动座组件、导辊组合，导辊组合通过轴承转动设置在两个滑动座组件之间；两个滑动座组件分别固定设置在矩形框前后两侧。
8.进一步的，滑动座组件包括滑动底座、直线导轨副，直线导轨副设置在滑动底座上部；滑动座组件设有两套，对称固定设置在矩形框前后两侧。
9.进一步的，导辊组合包括导辊、张力检测传感器、轴承座、前滑动支架、后滑动支架；前滑动支架、后滑动支架分别固定设置在两套滑动座组件的直线导轨副上部；张力检测传感器、轴承座叠置固定设置在前滑动支架或后滑动支架左右方向的内侧面；导辊两端通过轴承与轴承座转动连接；前滑动支架、后滑动支架与张力传递梁两端固定连接。
10.进一步的，导辊一端连接有导辊电机。
11.优选的，滑动座组件包括滑动底座、导套导柱副，导套导柱副设置在滑动底座上部；前滑动支架、后滑动支架分别固定设置在两套滑动座组件的导套导柱副上部；采用导套导柱副可以更加方便对导辊组合的水平度进行调整。
12.由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型公开的一种金属箔材立式清洗机张力控制结构，包括张力发生装置、滑动导辊组合，张力发生装置与滑动导辊组合固定连接，由张力发生装置为滑动导辊组合提供张力；张力发生装置中设置有张力缸，滑动导辊组合中设置有张力检测传感器；张力缸通过管道连接伺服液压系统或伺服气动系统，由伺服液压系统或伺服气动系统为张力缸提供压力，使张力缸产生张力；当金属箔材的张力发生变化时，张力变化信号控制伺服液压系统或伺服气动系统中的伺服控制阀，对张力缸的压力进行调节控制，从而保证金属箔材的张力稳定；在该金属箔材立式清洗机张力控制结构中，对金属箔材的张力控制是通过伺服控制阀控制张力缸的压力来实现，在进行张力控制时导辊无需发生位移，因此不存在传统张力控制机构的系统惯量大问题，同时由于伺服控制阀具有响应速度快、控制精度高的特点，因此充分保证了金属箔材立式清洗机的张力控制响应速度和精度。
附图说明
13.图1为金属箔材立式清洗机张力控制结构外观示意图；
14.图2为为金属箔材立式清洗机张力控制结构工作状态示意图；
15.图3为张力发生装置外观示意图；
16.图4为张力发生装置结构爆炸示意图；
17.图5为实施例一滑动导辊组合外观示意图；
18.图6为实施例一滑动座组件外观示意图；
19.图7为导辊组合外观示意图；
20.图8为导辊组合结构爆炸示意图；
21.图9为张力检测传感器外观示意图；
22.图10为实施例二滑动导辊组合外观示意图；
23.图11为实施例二滑动座组件外观示意图；
24.图12为实施例一张力缸结构示意图；
25.图13为实施例二张力缸结构示意图；
26.图14为实施例三滑动座组件外观示意图。
27.图中：1、矩形框；2、张力发生装置；2.1、张力发生装置支架；2.2、张力缸支架；2.3、张力缸；2.4、张力传递梁；2.4.1、槽孔；3、滑动导辊组合；3.1、滑动座组件；3.1.1、滑动底座；3.1.2、直线导轨副；3.1.3、导套导柱副；3.2、导辊组合；3.2.1、导辊；3.2.2、张力检测传感器；3.2.2.1、传感器底板；3.2.2.2、传感器簧桥板；3.2.2.3、轴承座安装板；3.2.3、轴承座；3.2.4、导辊电机；3.2.5、前滑动支架；3.2.6、后滑动支架；4、金属箔材。
具体实施方式
28.通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。
29.实施例1：
30.参见说明书附图1、2：一种金属箔材立式清洗机张力控制结构，包括矩形框1，矩形框1由矩形钢材焊接而成；矩形框1上水平设置有张力发生装置2、滑动导辊组合3，张力发生装置2与滑动导辊组合3固定连接，构成金属箔材立式清洗机张力控制结构；金属箔材立式清洗机张力控制结构设置有两套，分别设置在矩形框1的左右两侧；
31.参见说明书附图3、4：张力发生装置2包括张力发生装置支架2.1、张力缸支架2.2、张力缸2.3、张力传递梁2.4，其中张力传递梁2.4为槽钢焊接成的龙门架结构，在其横梁中部设有槽孔2.4.1；张力缸2.3为活塞缸，一端延伸出有活塞轴，活塞轴上设有铰接孔；张力发生装置支架2.1固定设置在矩形框1左或右侧；张力缸支架2.2固定设置在张力发生装置支架2.1的上部；张力缸2.3固定设置在张力缸支架2.2的外侧；张力传递梁2.4设置在张力缸支架2.2的内侧，通过销轴与张力缸2.3的活塞轴铰接；参见说明书附图12，张力缸2.3活塞两侧腔体通过管道连接至伺服液压系统或伺服气动系统；
32.参见说明书附图5，滑动导辊组合3包括滑动座组件3.1、导辊组合3.2；参见说明书附图6：滑动座组件3.1包括滑动底座3.1.1、直线导轨副3.1.2，直线导轨副3.1.2包括直线导轨和滑座，滑座沿直线导轨做滑动；直线导轨副3.1.2设置在滑动底座3.1.1上部；滑动座组件3.1设有两个，分别固定设置在矩形框1前后两侧；参见说明书附图7、8：导辊组合3.2包括导辊3.2.1、张力检测传感器3.2.2、轴承座3.2.3、前滑动支架3.2.5、后滑动支架3.2.6；前滑动支架3.2.5、后滑动支架3.2.6结构基本相同，两者不同之处在于前滑动支架3.2.5的外端板上设有电机轴通孔，前滑动支架3.2.5、后滑动支架3.2.6分别固定设置在两套滑动座组件3.1的直线导轨副3.1.2的滑座上部；张力检测传感器3.2.2、轴承座3.2.3叠置固定设置在前滑动支架3.2.5或后滑动支架3.2.6左右方向的内侧面；导辊3.2.1两端通过轴承与轴承座3.2.3转动连接，其中前滑动支架3.2.5的外端部固定设置有导辊电机3.2.4，导辊电机3.2.4的驱动轴通过联轴器与导辊3.2.1固定连接；前滑动支架3.2.5、后滑动支架
3.2.6与张力传递梁2.4两端固定连接；
33.参见说明书附图9：张力检测传感器3.2.2包括传感器底板3.2.2.1，传感器底板3.2.2.1上设有传感器簧桥板3.2.2.2，传感器簧桥板3.2.2.2相对于传感器底板3.2.2.1一面粘贴有电阻应变片；传感器簧桥板3.2.2.2上设有轴承座安装板3.2.2.3，轴承座3.2.3固定设置在轴承座安装板3.2.2.3上；导辊3.2.1上受到的金属箔材张力传递至轴承座3.2.3，再经轴承座安装板3.2.2.3传递至传感器簧桥板3.2.2.2上，使传感器簧桥板3.2.2.2发生变形，传感器簧桥板3.2.2.2的变形使与其粘贴固定连接的电阻应变片产生应变信号，应变信号计算处理即可得到金属箔材张力大小的信号。
34.金属箔材立式清洗机张力控制结构工作前，首先完成金属箔材4在立式清洗机的穿带作业；然后由伺服液压系统或伺服气动系统为张力缸2.3提供压力油或压缩空气，压力油或压缩空气进入张力缸2.3活塞两侧的腔体中，张力缸2.3活塞两侧由于活塞杆的存在而产生面积差，因此压力油或压缩空气使活塞两侧产生压力差，该压力差推动活塞运动，活塞杆带动导辊3.2.1使金属箔材4产生张力，该张力大小仅与压力油或压缩空气的压力有关，正常情况下在压力油或压缩空气的压力稳定时，金属箔材4的张力也保持稳定；金属箔材4在高速清洗过程中，金属箔材4的张力由于各种原因自身会发生波动（例如金属箔材4的速度发生波动），当金属箔材4的张力波动时，导辊3.2.1上受到的张力也会波动，波动的张力会经张力传递梁2.4传递至张力缸2.3的活塞，使活塞回退或前进，从而维持金属箔材4的张力保持稳定；但在此过程中，由于张力传递梁2.4、滑动导辊组合3存在系统惯量，实际响应速度慢，很难使金属箔材4的张力波动保持在一个良好的水平；在本金属箔材立式清洗机张力控制结构的控制策略中，实际采用的方法为：当金属箔材4的张力发生波动时，张力检测传感器3.2.2输出的张力信号会发生变化，根据张力检测传感器3.2.2输出的张力信号变化，去控制伺服液压系统或伺服气动系统中的伺服控制阀，使输入至张力缸2.3中的液压油或压缩空气的压力发生相应变化，因此张力缸2.3活塞两侧的压力差发生变化，用张力缸2.3活塞两侧压力差的变化去抵消金属箔材4自身张力的波动，从而保持金属箔材4自身张力的稳定；该控制方法在进行金属箔材4张力控制时，滑动导辊组合3、张力传递梁2.4均无需发生位移，因此克服了由于系统惯量大所造成的响应速度慢的问题，同时利用伺服液压系统或伺服气动系统响应速度快、控制精度高的特点，充分保证了金属箔材立式清洗机的张力控制响应速度和精度，从而满足了金属箔材立式清洗机高速清洗时对金属箔材4的张力控制的要求。
35.实施例2：
36.参见说明书附图10、11、13：滑动座组件3.1包括滑动底座3.1.1、导套导柱副3.1.3，导套导柱副设置在滑动底座3.1.1上部；前滑动支架3.2.5、后滑动支架3.2.6分别固定设置在两套滑动座组件3.1的导套导柱副上部；另外，在该实施例中，张力缸2.3的活塞上设置有通孔，使活塞两侧腔体相互连通。
37.实施例3：
38.参见说明书附图14：直线导轨副3.1.2设有两组，平行设置在滑动底座3.1.1上部。
39.本实用新型未详述部分为现有技术。

技术特征：
1.一种金属箔材立式清洗机张力控制结构，包括矩形框（1）；矩形框（1）上水平设置有张力发生装置（2）、滑动导辊组合（3），张力发生装置（2）与滑动导辊组合（3）固定连接，由张力发生装置（2）为滑动导辊组合（3）提供张力；其特征是：张力发生装置（2）中设置有张力缸（2.3），滑动导辊组合（3）中设置有张力检测传感器（3.2.2）；张力缸（2.3）通过管道连接伺服液压系统或伺服气动系统，由伺服液压系统或伺服气动系统为张力缸（2.3）提供压力，使张力缸（2.3）产生张力。2.根据权利要求1所述的金属箔材立式清洗机张力控制结构，其特征是：张力发生装置（2）包括张力发生装置支架（2.1）、张力缸支架（2.2）、张力缸（2.3）、张力传递梁（2.4）；张力发生装置支架（2.1）固定设置在矩形框（1）左或右侧；张力缸支架（2.2）固定设置在张力发生装置支架（2.1）的上部；张力缸（2.3）固定设置在张力缸支架（2.2）的外侧；张力传递梁（2.4）设置在张力缸支架（2.2）的内侧，通过销轴与张力缸（2.3）的活塞轴铰接。3.根据权利要求2所述的金属箔材立式清洗机张力控制结构，其特征是：滑动导辊组合（3）包括滑动座组件（3.1）、导辊组合（3.2），导辊组合（3.2）通过轴承转动设置在两个滑动座组件（3.1）之间；两个滑动座组件（3.1）分别固定设置在矩形框（1）前后两侧。4.根据权利要求3所述的金属箔材立式清洗机张力控制结构，其特征是：滑动座组件（3.1）包括滑动底座（3.1.1）、直线导轨副（3.1.2），直线导轨副（3.1.2）设置在滑动底座（3.1.1）上部；滑动座组件（3.1）设有两套，对称固定设置在矩形框（1）前后两侧。5.根据权利要求4所述的金属箔材立式清洗机张力控制结构，其特征是：导辊组合（3.2）包括导辊（3.2.1）、张力检测传感器（3.2.2）、轴承座（3.2.3）、前滑动支架（3.2.5）、后滑动支架（3.2.6）；前滑动支架（3.2.5）、后滑动支架（3.2.6）分别固定设置在两套滑动座组件（3.1）的直线导轨副（3.1.2）上部；张力检测传感器（3.2.2）、轴承座（3.2.3）叠置固定设置在前滑动支架（3.2.5）或后滑动支架（3.2.6）左右方向的内侧面；导辊（3.2.1）两端通过轴承与轴承座（3.2.3）转动连接；前滑动支架（3.2.5）、后滑动支架（3.2.6）与张力传递梁（2.4）两端固定连接。6.根据权利要求5所述的金属箔材立式清洗机张力控制结构，其特征是：导辊（3.2.1）一端连接有导辊电机（3.2.4）。7.根据权利要求6所述的金属箔材立式清洗机张力控制结构，其特征是：滑动座组件（3.1）包括滑动底座（3.1.1）、导套导柱副(3.1.3)，导套导柱副(3.1.3)设置在滑动底座（3.1.1）上部；前滑动支架（3.2.5）、后滑动支架（3.2.6）分别固定设置在两套滑动座组件（3.1）的导套导柱副(3.1.3)上部。

技术总结
一种金属箔材立式清洗机张力控制结构，包括张力发生装置、滑动导辊组合，张力发生装置与滑动导辊组合固定连接；张力发生装置中设置有张力缸，滑动导辊组合中设置有张力检测传感器；张力缸通过管道连接伺服液压系统，由伺服液压系统为张力缸提供液压油，使张力缸产生张力；金属箔材的张力发生变化时，用张力检测传感器检测到的张力变化信号，控制伺服液压系统中的伺服控制阀，对张力缸的压力进行调节控制，从而保证金属箔材的张力稳定；在该金属箔材立式清洗机张力控制结构中，金属箔材的张力控制不存在机械位移，解决了系统惯量大问题，具有响应速度快、控制精度高的特点，从而保证了金属箔材立式清洗机的张力控制响应速度和精度。精度。精度。


技术研发人员：安燕子
受保护的技术使用者：洛阳安清机械设计有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/9/1