压延机参数.pptx

第二节第二节 压延机的主要特征参数压延机的主要特征参数 第二节 压延机的主要特征参数 表征压延机的参数很多，其中主要有：辊筒数目及其排列型式辊筒数目及其排列型式辊筒的直径和长度辊筒的直径和长度辊筒的调速范围辊筒的调速范围速比和生产能力速比和生产能力压延制品的最小厚度和厚度公差压延制品的最小厚度和厚度公差辊筒的横压力辊筒的横压力驱动功率驱动功率 压延机的主要特征参数2.1 2.1 辊筒长度和长径比辊筒长度和长径比辊筒长度和长径比辊筒长度和长径比 这是表征压延机规格大小的特征参数。这是表征压延机规格大小的特征参数。1 1、辊筒长度和直径、辊筒长度和直径、辊筒长度和直径、辊筒长度和直径辊辊辊辊筒筒筒筒长长长长度度度度是是指指辊辊筒筒工工作作部部分分的的长长度度，表表征征了了可可压压延制品的最大幅度。延制品的最大幅度。辊辊辊辊筒筒筒筒直直直直径径径径是是指指辊辊筒筒工工作作部部分分的的直直径径。表表征征了了压压延延机规格的大小。机规格的大小。压延机的主要特征参数2 2、辊筒长径比、辊筒长径比、辊筒长径比、辊筒长径比辊辊筒筒工工作作部部分分长长度度和和直直径径的的比比值值叫叫长长径径比比(L/D)(L/D)。主主要影响压延制品的厚度尺寸精度。要影响压延制品的厚度尺寸精度。3 3、辊筒直径与横压力和功率、长径比与刚度的关系、辊筒直径与横压力和功率、长径比与刚度的关系、辊筒直径与横压力和功率、长径比与刚度的关系、辊筒直径与横压力和功率、长径比与刚度的关系辊辊筒筒直直径径越越大大，横横压压力力越越大大，所所需需驱驱动动功功率率也也越越大大，几乎成直线关系。几乎成直线关系。辊辊筒筒的的长长径径比比主主要要影影响响辊辊筒筒的的刚刚度度，长长径径比比越越大大，刚性越差。刚性越差。下下图图所所示示为为直直径径 610mm610mm的的辊辊筒筒直直径径与与横横压压力力和和功功率的关系以及在不同长径比下的刚性比。率的关系以及在不同长径比下的刚性比。压延机的主要特征参数辊筒直径与横压力和功率的关系辊筒直径与横压力和功率的关系 长径比与刚度的关系长径比与刚度的关系 压延机的主要特征参数4 4、辊筒长度、直径和长径比的确定、辊筒长度、直径和长径比的确定、辊筒长度、直径和长径比的确定、辊筒长度、直径和长径比的确定主要根据制品的生产工艺要求确定，即：主要根据制品的生产工艺要求确定，即：原料的种类原料的种类原料的种类原料的种类 制品的厚度范围和宽度范围制品的厚度范围和宽度范围制品的厚度范围和宽度范围制品的厚度范围和宽度范围 压延速度（即产量）等压延速度（即产量）等压延速度（即产量）等压延速度（即产量）等 加工软质料，加工软质料，加工软质料，加工软质料，取长径比为取长径比为2.52.52.72.7 加工的硬质料加工的硬质料加工的硬质料加工的硬质料，取长径比为，取长径比为2.02.02.22.2辊筒长度、直径的标准系列：辊筒长度、直径的标准系列：辊筒长度、直径的标准系列：辊筒长度、直径的标准系列：360 360 1120 1120；450 450 1200 1200；550 550 1600 1600；610 610 1730 1730；710 710 1800 1800；压延机的主要特征参数2.2 辊筒速度与速比辊筒速度与速比1、辊筒速度辊筒速度辊筒速度系指辊筒表面的线速度辊筒速度系指辊筒表面的线速度。是表征压延机生产能力和先进程度的一个参数。辊筒速度主要根据压延机的工艺用途和生产的自动化水平来决定。应能满足不同压延工艺操作的要求，即辊辊速速应应是可调的是可调的。现在，压延速度已达120180m/min，个别的已达到250m/min。压延机的主要特征参数2、调速范围、调速范围辊筒可以无级变速的范围叫调速范围。压压延延机机的调速范围一般要求的调速范围一般要求10倍左右。倍左右。最高速度最高速度主要根据最大生产能力的要求确定；最最低低速速度度主要根据设备启动、操作安全和方便确定。3、速比、速比由于压延时贴胶、擦胶或压片的工艺要求不同，对辊筒的速比要求亦不同，在同一台压延机上不同位置的使用要求的不同，其速比也不同。压延机的主要特征参数 辊筒速比与压延工艺、物料性质的关系辊筒速比与压延工艺、物料性质的关系一般喂喂料料辊辊都都具具有有速速比比。多采用1:1.11:1.4。软胶料取小值。对于擦擦胶胶作作业业，多采用1:1.41:1.5。为使胶料渗入到纺织物中去，擦胶辊要求有速比。对于压压片片、贴贴合合、贴贴胶胶等作业，速比为1:1。因主要是要求取得挤压力，故一般采用等速压延。压延机的主要特征参数4、在选择辊速时要考虑的因素、在选择辊速时要考虑的因素 辊速直接影响压延机的功率消耗和生产能力。1）压延的工艺要求；2）压延机的制造水平；3）压延机组的自动化水平；4）辊筒速度应能广泛的平稳地调整；5）压延时辊速尽可能用高值，这有利于发挥设备能力。可见辊速的高低标志着压延机组的先进水平辊速的高低标志着压延机组的先进水平。压延机的主要特征参数2.3 2.3 横横横横 压压压压 力力力力1 1、横压力的特征、横压力的特征、横压力的特征、横压力的特征横压力的概念横压力的概念横压力的概念横压力的概念 胶胶料料通通过过辊辊筒筒间间隙隙时时，对对辊辊筒筒产产生生径径向向作作用用力力和和切切向向作作用用力力，径径向向作作用用力力垂垂直直于于辊辊面面，力力图图将将辊辊筒分开，这个力就叫筒分开，这个力就叫横压力横压力横压力横压力，也叫，也叫分离力分离力分离力分离力。辊筒横压力的特征辊筒横压力的特征辊筒横压力的特征辊筒横压力的特征 胶胶料料通通过过压压延延机机辊辊筒筒辊辊隙隙时时，胶胶料料的的厚厚度度逐逐渐渐由由大变小，而压力逐渐上升，如下图所示大变小，而压力逐渐上升，如下图所示。压延机的主要特征参数在在在在a a，b b区域，中间慢，两边最快区域，中间慢，两边最快区域，中间慢，两边最快区域，中间慢，两边最快。达到达到达到达到b b点时，速度相同，压力达到最大值点时，速度相同，压力达到最大值点时，速度相同，压力达到最大值点时，速度相同，压力达到最大值。c c点处，速度开始中间变快，压力也就逐渐地下降点处，速度开始中间变快，压力也就逐渐地下降点处，速度开始中间变快，压力也就逐渐地下降点处，速度开始中间变快，压力也就逐渐地下降。直至直至直至直至d d点胶片厚度不再增加，压力降为零点胶片厚度不再增加，压力降为零点胶片厚度不再增加，压力降为零点胶片厚度不再增加，压力降为零。速度变化图压力曲线辊隙变化图压延机的主要特征参数2、影响横压力的因素、影响横压力的因素1）加工胶料的种类和性能；）加工胶料的种类和性能；2）压延制品的厚度；）压延制品的厚度；3）辊筒直径和压延宽度；）辊筒直径和压延宽度；4）加胶的包角大小（即进料口处存料量）；）加胶的包角大小（即进料口处存料量）；5）辊筒的速度）辊筒的速度（熔料量、摩擦发热）；6）辊筒的温度；）辊筒的温度；7）加胶的方法）加胶的方法（连续或间歇）。压延机的主要特征参数3、横压力的确定、横压力的确定l l目前在压延机设计过程中，一般采用类比经验数类比经验数 据和实际测量据和实际测量等来确定横压力值。l l 一般单位横压力值为4070MPa。国产压延机 设计时推荐采用的单位横压力如下：700 X 1800毫米压延机 P70MPa 610 X 1730毫米压延机 P60MPa 450 X 1200毫米压延机 P50MPa 360 X 1120毫米压延机 P45MPa压延机的主要特征参数2.4 2.4 压延制品的精度、最小厚度及其公差压延制品的精度、最小厚度及其公差压延制品的精度、最小厚度及其公差压延制品的精度、最小厚度及其公差压压延延机机的的发发展展趋趋势势:压压压压延延延延制制制制品品品品越越越越来来来来越越越越薄薄薄薄，精精精精度度度度要要要要求求求求越越越越来越高，产量越来越大来越高，产量越来越大来越高，产量越来越大来越高，产量越来越大。提提高高压压延延制制品品的的精精度度，对对使使用用和和经经济济性性具具有有十十分分重重大的意义。大的意义。1 1）辊筒在负荷作用下的弹性变形的影响）辊筒在负荷作用下的弹性变形的影响）辊筒在负荷作用下的弹性变形的影响）辊筒在负荷作用下的弹性变形的影响 压延机的主要特征参数 2 2）辊筒工作表面的温度差的影响）辊筒工作表面的温度差的影响）辊筒工作表面的温度差的影响）辊筒工作表面的温度差的影响3 3）剥离牵引张力的影响）剥离牵引张力的影响）剥离牵引张力的影响）剥离牵引张力的影响 在在牵牵引引张张力力作作用用下下，引引起起制制品品边边缘缘部部分分收收缩缩，使使制制品横向厚度不均。品横向厚度不均。4 4）辊筒轴瓦和轴颈间的间隙的影响）辊筒轴瓦和轴颈间的间隙的影响）辊筒轴瓦和轴颈间的间隙的影响）辊筒轴瓦和轴颈间的间隙的影响 这个间隙的存在，使制品的纵向厚度发生波动。这个间隙的存在，使制品的纵向厚度发生波动。压延机的主要特征参数5 5）供料量的变化）供料量的变化）供料量的变化）供料量的变化6 6）传动系统的振动）传动系统的振动）传动系统的振动）传动系统的振动7 7）辊筒加工制造精度）辊筒加工制造精度）辊筒加工制造精度）辊筒加工制造精度8 8）控制系统的水平）控制系统的水平）控制系统的水平）控制系统的水平设设计计压压延延机机的的最最终终目目的的就就是是为为为为了了了了在在在在高高高高速速速速下下下下生生生生产产产产出出出出质质质质量量量量符符符符合合合合工工工工艺艺艺艺要要要要求求求求的的的的制制制制品品品品，达达达达到到到到最最最最高高高高的的的的经经经经济济济济性性性性和和和和最最最最佳佳佳佳的使用价值的使用价值的使用价值的使用价值。因因此此，压压延延制制品品的的最最小小厚厚度度和和公公差差是是表表征征压压延延机机精精度和质量的重要参数之一，是一个综合性的指标。度和质量的重要参数之一，是一个综合性的指标。压延机的主要特征参数2.5 2.5 功功功功 率率率率 消消消消 耗耗耗耗1 1、传动功率：、传动功率：、传动功率：、传动功率：压延机传动功率系指驱动压延机辊筒所需之功率压延机传动功率系指驱动压延机辊筒所需之功率压延机传动功率系指驱动压延机辊筒所需之功率压延机传动功率系指驱动压延机辊筒所需之功率。其特点如下：其特点如下：传动功率大。传动功率大。传动功率大。传动功率大。由于压延机属重型机械，加上辊筒的由于压延机属重型机械，加上辊筒的转速较高，所以，传动功率是很大的。转速较高，所以，传动功率是很大的。功率消耗比较稳定功率消耗比较稳定功率消耗比较稳定功率消耗比较稳定。又由于压延机上被加工的胶料又由于压延机上被加工的胶料已经预热软化，横压力较小，胶料又是一次通过辊已经预热软化，横压力较小，胶料又是一次通过辊距，压延前后胶料的变形又不大，故操作是比较稳距，压延前后胶料的变形又不大，故操作是比较稳定的。因此，压延机电能消耗比较稳定，不像开炼定的。因此，压延机电能消耗比较稳定，不像开炼机那样出现高峰负荷。机那样出现高峰负荷。压延机的主要特征参数2 2、功率计算：、功率计算：、功率计算：、功率计算：l l功率消耗是压延机设计的重要参数，很难用理论公功率消耗是压延机设计的重要参数，很难用理论公式准确地求得。现介绍几种经验公式近似地计算：式准确地求得。现介绍几种经验公式近似地计算：1 1）单台电动机传动时的功率计算单台电动机传动时的功率计算 A A、按辊筒线速度计算、按辊筒线速度计算、按辊筒线速度计算、按辊筒线速度计算 N N aLvaLv B B按辊筒数目计算按辊筒数目计算按辊筒数目计算按辊筒数目计算 NNKLnKLn式中式中 a a，KK计算系数计算系数 LL辊筒工作部分长度辊筒工作部分长度 vv压延线速度压延线速度 nn辊筒个数。辊筒个数。压延机的主要特征参数以上两式的共同缺点是以上两式的共同缺点是没有考虑被加工胶料的性没有考虑被加工胶料的性没有考虑被加工胶料的性没有考虑被加工胶料的性质和加工方法，以及辊筒的直径对功率的影响质和加工方法，以及辊筒的直径对功率的影响质和加工方法，以及辊筒的直径对功率的影响质和加工方法，以及辊筒的直径对功率的影响，而它们对功率消耗的影响又是十分大的。可见上而它们对功率消耗的影响又是十分大的。可见上述二个公式都是片面的。述二个公式都是片面的。C.C.类比计算类比计算类比计算类比计算 借助已知若干机台特性和功率消耗，计算出计算借助已知若干机台特性和功率消耗，计算出计算系数系数a a和和K K，再用上式计算设计（未知）压延机的，再用上式计算设计（未知）压延机的功率。功率。压延机的主要特征参数2 2）多台电动机传动时的功率计算）多台电动机传动时的功率计算）多台电动机传动时的功率计算）多台电动机传动时的功率计算一台压延机由于各个辊筒所在位置不同，工艺用途一台压延机由于各个辊筒所在位置不同，工艺用途不同，转动线速度不同，在压延过程中各辊消耗的不同，转动线速度不同，在压延过程中各辊消耗的功率不同。功率不同。在一般条件下，进料辊要比贴合辊所消在一般条件下，进料辊要比贴合辊所消在一般条件下，进料辊要比贴合辊所消在一般条件下，进料辊要比贴合辊所消耗的功率大。耗的功率大。耗的功率大。耗的功率大。A A、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比若两辊筒线速度分别为若两辊筒线速度分别为V1V1、V2V2，功率分别为，功率分别为N1N1、N2N2，则：，则：N1/N2=V1/V2N1/N2=V1/V2 压延机的主要特征参数B B、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的6 6 NN贴贴贴贴=0.06N=0.06N总总总总 式中式中 N N贴贴贴胶辊功率，贴胶辊功率，N N总总有效总功率，有效总功率，传动总效率。传动总效率。根据以上两点，就可以计算出各个辊筒所占的功根据以上两点，就可以计算出各个辊筒所占的功率。率。压延机的主要特征参数2.6 2.6 生生生生 产产产产 能能能能 力力力力1 1、表示方法、表示方法、表示方法、表示方法压压压压延延延延机机机机的的的的生生生生产产产产能能能能力力力力按按按按单单单单位位位位时时时时间间间间压压压压延延延延半半半半成成成成品品品品重重重重量量量量（公公公公斤时）、长度（米时）或面积（米斤时）、长度（米时）或面积（米斤时）、长度（米时）或面积（米斤时）、长度（米时）或面积（米2 2/时）计算。时）计算。时）计算。时）计算。不不论论用用那那一一种种表表示示方方法法都都必必须须首首先先确确定定压压延延半半成成品品的的速速度度。取取得得速速度度的的方方法法有有二二二二种种种种。一一种种是是按按辊辊筒筒的的线线速速度度计计算算，同同时时考考虑虑半半成成品品的的超超前前。另另一一种种是是按压延半成品实际速度取平均值。按压延半成品实际速度取平均值。压延机的主要特征参数 2 2、超前、超前、超前、超前 胶料的压延过程如图所示。胶料的压延过程如图所示。1 1）滞后区）滞后区）滞后区）滞后区 在在abcdabcd这个区域内，胶料这个区域内，胶料 的运动速度低于辊筒的线的运动速度低于辊筒的线 速度，称为胶料对辊筒的速度，称为胶料对辊筒的 滞后，滞后，abcdabcd区域称为滞区域称为滞区域称为滞区域称为滞 后区。后区。后区。后区。2 2）超前区）超前区）超前区）超前区 压延超前现象示意图压延超前现象示意图 在在cdefcdef区区域域时时，胶胶料料运运动动速速度度大大于于辊辊筒筒的的线线速速度度，称称为胶料对辊筒的超前，为胶料对辊筒的超前，cdefcdef区域称为超前区。区域称为超前区。区域称为超前区。区域称为超前区。压延机的主要特征参数3 3）超前角）超前角）超前角）超前角 超超前前区区和和滞滞后后区区的的交交界界面面称称之之为为临临临临界界界界面面面面即即cdcd面面，即即胶胶胶胶料料料料运运运运动动动动速速速速度度度度等等等等于于于于辊辊辊辊筒筒筒筒的的的的线线线线速速速速度度度度的的面面，其其厚厚度度为为h h，coco或或或或dodo与辊筒中心线的夹角与辊筒中心线的夹角与辊筒中心线的夹角与辊筒中心线的夹角称为超前角称为超前角称为超前角称为超前角。4 4）计算）计算）计算）计算 假假定定：压压延延材材料料从从辊辊距距中中引引出出后后其其厚厚度度等等于于辊辊距距的的大小。经过推导，可以得出如下结果：大小。经过推导，可以得出如下结果：a a、超前角、超前角、超前角、超前角：压延机的主要特征参数b b、超前系数、超前系数、超前系数、超前系数 =V/V=V/Vb b c c、相对超前、相对超前、相对超前、相对超前 其中：其中：其中：其中：-摩擦系数摩擦系数摩擦系数摩擦系数 V-V-胶料运动速度胶料运动速度胶料运动速度胶料运动速度 V Vb b 辊筒运动速度辊筒运动速度辊筒运动速度辊筒运动速度压延机的主要特征参数5)5)研究超前问题的目的：研究超前问题的目的：研究超前问题的目的：研究超前问题的目的：a a、由由于于生生产产能能力力是是按按半半成成品品的的线线速速度度计计算算的的，因因此必须了解物料的实际速度。此必须了解物料的实际速度。b b、压压延延半半成成品品的的厚厚度度影影响响产产品品质质量量，因因此此必必须须了了解辊距与压延半成品厚度的关系。解辊距与压延半成品厚度的关系。c c、同时还为了正确地选择压延机联动装置的速度。、同时还为了正确地选择压延机联动装置的速度。可见超前问题在压延生产中是十分重要的。可见超前问题在压延生产中是十分重要的。压延机的主要特征参数3 3、生产能力、生产能力、生产能力、生产能力1 1）按）按压延半成品重量压延半成品重量压延半成品重量压延半成品重量计算计算 Q=60vhbQ=60vhb 公斤小时公斤小时式中式中 v v辊筒线速度，米分辊筒线速度，米分 h h压延半成品厚度，米压延半成品厚度，米 b b压延半成品宽度，米压延半成品宽度，米 压延半成品重度，公斤米压延半成品重度，公斤米 压压延延半半成成品品超超前前系系数数，可可采采用用上上式式计计算算，一般可取一般可取=1.1=1.1。压延机的主要特征参数 2 2）按）按压延半成品长度压延半成品长度压延半成品长度压延半成品长度计算计算 Q=60vQ=60v米时米时式中符号与上式同。式中符号与上式同。机机器器的的实实际际生生产产能能力力，要要考考虑虑机机器器时时间间利利用用系系数数a a，一一般般在在固固定定一一种种胶胶料料生生产产时时a=0.92a=0.92；经经常常变变换换胶胶种种生生产产时时a=0.7a=0.70.80.8。按按实实际际生生产产能能力力计计算算时时上上两两式要乘以式要乘以a a。