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【摘 要】介绍钢带流涎机的结构原理，钢带张紧和纠偏的作用，基于PLC控制下用位移反馈来解决钢带纠偏的新方法。
【关键词】流涎机 钢带 张紧 纠偏
1 钢带流涎机概述
钢带流涎机是相对于辊式流涎机而言。钢带流涎机的使用范围和市场占有量远不如辊式流涎机，钢带流涎机是生产各种功能膜的设备。它多数用来生产水溶或溶剂溶解类的产品，主要用于包装、电子、化工等行业。它的特点是将原料进行干燥，得到产品。而辊式流涎机多用来把原料进行冷却，得到产品。
流涎机钢带可以看成一个环形产品模板，模板的好与坏直接影响到产品的外观和性能。所以流涎机上的钢带无论是表面光洁度、硬度、抗拉强度、抗疲劳强度都比常规的钢带高，并且多数流涎机都是使用抗腐蚀性较强的不锈钢钢带，所以价格相对要昂贵很多，钢带的使用寿命便成了设备使用中重要费用支出之一。
2 钢带流涎机的结构原理
钢带流涎机主要包括：1.涂布模头、2.钢带偏移传感器、3.从动辊、4.钢带张紧丝杆、5.钢带张紧电机、6.钢带张紧力传感器、7.从动辊位移传感器、8.环形钢带、9.烘箱、10.机架、11.驱动辊组成。如下图所示。
如图，钢带流涎机是通过涂布模头1，把配好的浆料均匀地涂抺在钢带8的表面，钢带在驱动辊11的作用下运行，物料随钢带进入烘箱9内干燥，然后从钢带上剥离，进行其他的处理，得到最终产品。
3 钢带的张紧
流涎机的钢带是一个圆环，是把钢带先穿入设备，然后对头焊接，并对焊缝抛光打磨形成。这种工艺的缺点是焊接后钢带的两个边线不等长，容易有喇叭口，运行时跑偏严重。还有一种工艺是先焊成一个圆环，再打开设备的一侧装入钢带，这种多用在进口设备上，成本较高，对设备的制造要求也比较严格，好处是钢不会有喇叭口。目前大多数设备都是采用第一种方法。
环形钢带是在驱动辊和从动辊的共同作用下运行，钢带的长度从15m-80m不等，根据产品的需求而定。厚度一般在0.8mm-1.2mm之间，如果太厚就要求主从动辊的直径要大，否则会增大钢带的弯曲角度，加快钢带疲劳，使钢带的寿命降低，同时也要求机架有足够的强度来支撑张紧钢带。如果太薄，钢带的总抗拉强度很低，可能被拉断，尤其在钢带很长的流涎机上。和钢带张紧有关的一个重要选材指标就是屈强比，是屈服强度和抗拉强度的比值，流涎机上多选用屈强比为0.85m，抗拉强度在950MPa以上的钢带。钢带的总长度超过30m时，应选用抗拉强度和屈强比更高的钢带来满足生产要求。
钢带装入流涎机后，必须张紧才运行，张紧力的最大值一般不大于钢带屈服强度的85%。最小值有三个因素来决定：首先，要保证有足够的摩擦力在驱动辊上，使其运转时不打滑；其次，还要保证钢带平整，运行时振动小，以保证产品质量；第三，运行时钢带跑偏量最小。
在流涎机的设计之初，要考虑钢带松边的最大挠度，由此来定干燥风出口到钢带面的距离，保证运行时不会刮到钢带。钢带挠度一般取30mm-50mm。当钢带总长度超过50m时取50mm-80mm。挠度和钢带之间的换算关系可按下面公式进行：
F=G（2S+D+d）/32f
式中：
F-钢带张紧力，Kg；S-驱从动辊中心距，m；G-钢带总质量，Kg；D-驱动辊直径，m；f-钢带挠度，m；d-从动辊直径，m。
ff f^2+16/s^2 /2f
4 钢带的纠偏
钢带在运行中总有跑偏的趋势，造成跑偏的因素有很多，最重要的因素是钢带在附着上产品后发生的温度变化，使钢带的伸缩发生了变化。另外一个就是钢带在焊接时形成的喇叭口。这种偏移会随着设备运行速的增加而加剧，要保证钢带能顺利运行，就必须有良好的钢带纠偏机构限制钢带的偏移。
因为有喇叭口和伸缩不均的存在，作用在环形钢带两边的张力也不能相等，否则就会加速跑偏和拉坏钢带。所以用钢带两边张力来做参照进行钢带纠偏，就不能满足要求。下面介绍一种在PLC控制下，基于位移参照进行纠偏的方法。
如图所示：在从动辊一边上装有钢带偏移传感器2，纠偏驱动装置（4.5），从动辊位移传感器7及钢带张紧力传感器6。其中纠偏驱动装置，从动辊位移传感器和钢带张紧力传感器，是分别装在设备的两侧，各1套。钢带偏移传感器和从动辊位移传感器连接PLC输入端，来检测钢带和从动辊座的位置。PLC输出端控制钢带张紧电机，并通过丝杆来拉动辊座改变位置。钢带纠偏的原理就是调整从动辊中心线和钢带中心线的夹角来实现，此方法被验证为钢带最有效的纠偏方法之一。
在钢带装入设备的最初始阶段，根据钢带屈服强度的85%来设定钢带张紧传感器的最大报警和张紧力增加禁止值，来保护钢带不受损坏。完成设定后根据上面公式计算和现场需要，手动启动钢带纠偏驱动机构，对钢带进行预张紧，并启动设备低速运行，根据钢带的偏移情况手动调节钢带两边的张紧力大小。并不断升速，直到钢带稳定运行在一个张紧值后记录并启动自动纠偏装置，对钢带进行纠偏保护。
在纠偏自动状态下，钢带运行发生偏移时，在设定值左右各2mm区间内，纠偏系统不动作，因为此时的偏移为非定性偏移，它有极大的自复位能力，不用加以干涉。当偏移向一侧继续发生时，钢带偏移传感器除去原来2mm的基数外，每偏移一毫米，PLC将控制纠偏驱动装置动作，使从动辊在偏移边向张紧方向增加0.5mm位移，而另一边减少0.5mm位移。并一直按这个比例值进行动作，当张力增加端达到最大张力设定值时，就只进行另一端的位移减少动作，同时报警进行人工干预。当钢带偏移不再增加时，从动辊移动停止，直到钢带偏移量进入2mm基数区间内时，从动辊才能复位。
结语
从动辊的位移增加量和张紧力的增加比值很大，一定要保证张力增加禁止值的设定合理并有效。以避免张紧力过大，造成钢带永久损坏。当钢带总长度超过60m时可用从动辊和驱动辊同时纠偏来保证。
参考文献
[1]吴叙锐，杨红娟，郝喜海.水溶胶成膜钢带自动控制装置的原理及应用.轻工机械，2006第4期.
[2]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学I.
[3]陈民栋.双钢带连续压机钢带跑偏原因分析及预防纠正措施.林业机械与木工设备.
【关键词】流涎机 钢带 张紧 纠偏
1 钢带流涎机概述
钢带流涎机是相对于辊式流涎机而言。钢带流涎机的使用范围和市场占有量远不如辊式流涎机，钢带流涎机是生产各种功能膜的设备。它多数用来生产水溶或溶剂溶解类的产品，主要用于包装、电子、化工等行业。它的特点是将原料进行干燥，得到产品。而辊式流涎机多用来把原料进行冷却，得到产品。
流涎机钢带可以看成一个环形产品模板，模板的好与坏直接影响到产品的外观和性能。所以流涎机上的钢带无论是表面光洁度、硬度、抗拉强度、抗疲劳强度都比常规的钢带高，并且多数流涎机都是使用抗腐蚀性较强的不锈钢钢带，所以价格相对要昂贵很多，钢带的使用寿命便成了设备使用中重要费用支出之一。
2 钢带流涎机的结构原理
钢带流涎机主要包括：1.涂布模头、2.钢带偏移传感器、3.从动辊、4.钢带张紧丝杆、5.钢带张紧电机、6.钢带张紧力传感器、7.从动辊位移传感器、8.环形钢带、9.烘箱、10.机架、11.驱动辊组成。如下图所示。
如图，钢带流涎机是通过涂布模头1，把配好的浆料均匀地涂抺在钢带8的表面，钢带在驱动辊11的作用下运行，物料随钢带进入烘箱9内干燥，然后从钢带上剥离，进行其他的处理，得到最终产品。
3 钢带的张紧
流涎机的钢带是一个圆环，是把钢带先穿入设备，然后对头焊接，并对焊缝抛光打磨形成。这种工艺的缺点是焊接后钢带的两个边线不等长，容易有喇叭口，运行时跑偏严重。还有一种工艺是先焊成一个圆环，再打开设备的一侧装入钢带，这种多用在进口设备上，成本较高，对设备的制造要求也比较严格，好处是钢不会有喇叭口。目前大多数设备都是采用第一种方法。
环形钢带是在驱动辊和从动辊的共同作用下运行，钢带的长度从15m-80m不等，根据产品的需求而定。厚度一般在0.8mm-1.2mm之间，如果太厚就要求主从动辊的直径要大，否则会增大钢带的弯曲角度，加快钢带疲劳，使钢带的寿命降低，同时也要求机架有足够的强度来支撑张紧钢带。如果太薄，钢带的总抗拉强度很低，可能被拉断，尤其在钢带很长的流涎机上。和钢带张紧有关的一个重要选材指标就是屈强比，是屈服强度和抗拉强度的比值，流涎机上多选用屈强比为0.85m，抗拉强度在950MPa以上的钢带。钢带的总长度超过30m时，应选用抗拉强度和屈强比更高的钢带来满足生产要求。
钢带装入流涎机后，必须张紧才运行，张紧力的最大值一般不大于钢带屈服强度的85%。最小值有三个因素来决定：首先，要保证有足够的摩擦力在驱动辊上，使其运转时不打滑；其次，还要保证钢带平整，运行时振动小，以保证产品质量；第三，运行时钢带跑偏量最小。
在流涎机的设计之初，要考虑钢带松边的最大挠度，由此来定干燥风出口到钢带面的距离，保证运行时不会刮到钢带。钢带挠度一般取30mm-50mm。当钢带总长度超过50m时取50mm-80mm。挠度和钢带之间的换算关系可按下面公式进行：
F=G（2S+D+d）/32f
式中：
F-钢带张紧力，Kg；S-驱从动辊中心距，m；G-钢带总质量，Kg；D-驱动辊直径，m；f-钢带挠度，m；d-从动辊直径，m。
ff f^2+16/s^2 /2f
4 钢带的纠偏
钢带在运行中总有跑偏的趋势，造成跑偏的因素有很多，最重要的因素是钢带在附着上产品后发生的温度变化，使钢带的伸缩发生了变化。另外一个就是钢带在焊接时形成的喇叭口。这种偏移会随着设备运行速的增加而加剧，要保证钢带能顺利运行，就必须有良好的钢带纠偏机构限制钢带的偏移。
因为有喇叭口和伸缩不均的存在，作用在环形钢带两边的张力也不能相等，否则就会加速跑偏和拉坏钢带。所以用钢带两边张力来做参照进行钢带纠偏，就不能满足要求。下面介绍一种在PLC控制下，基于位移参照进行纠偏的方法。
如图所示：在从动辊一边上装有钢带偏移传感器2，纠偏驱动装置（4.5），从动辊位移传感器7及钢带张紧力传感器6。其中纠偏驱动装置，从动辊位移传感器和钢带张紧力传感器，是分别装在设备的两侧，各1套。钢带偏移传感器和从动辊位移传感器连接PLC输入端，来检测钢带和从动辊座的位置。PLC输出端控制钢带张紧电机，并通过丝杆来拉动辊座改变位置。钢带纠偏的原理就是调整从动辊中心线和钢带中心线的夹角来实现，此方法被验证为钢带最有效的纠偏方法之一。
在钢带装入设备的最初始阶段，根据钢带屈服强度的85%来设定钢带张紧传感器的最大报警和张紧力增加禁止值，来保护钢带不受损坏。完成设定后根据上面公式计算和现场需要，手动启动钢带纠偏驱动机构，对钢带进行预张紧，并启动设备低速运行，根据钢带的偏移情况手动调节钢带两边的张紧力大小。并不断升速，直到钢带稳定运行在一个张紧值后记录并启动自动纠偏装置，对钢带进行纠偏保护。
在纠偏自动状态下，钢带运行发生偏移时，在设定值左右各2mm区间内，纠偏系统不动作，因为此时的偏移为非定性偏移，它有极大的自复位能力，不用加以干涉。当偏移向一侧继续发生时，钢带偏移传感器除去原来2mm的基数外，每偏移一毫米，PLC将控制纠偏驱动装置动作，使从动辊在偏移边向张紧方向增加0.5mm位移，而另一边减少0.5mm位移。并一直按这个比例值进行动作，当张力增加端达到最大张力设定值时，就只进行另一端的位移减少动作，同时报警进行人工干预。当钢带偏移不再增加时，从动辊移动停止，直到钢带偏移量进入2mm基数区间内时，从动辊才能复位。
结语
从动辊的位移增加量和张紧力的增加比值很大，一定要保证张力增加禁止值的设定合理并有效。以避免张紧力过大，造成钢带永久损坏。当钢带总长度超过60m时可用从动辊和驱动辊同时纠偏来保证。
参考文献
[1]吴叙锐，杨红娟，郝喜海.水溶胶成膜钢带自动控制装置的原理及应用.轻工机械，2006第4期.
[2]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学I.
[3]陈民栋.双钢带连续压机钢带跑偏原因分析及预防纠正措施.林业机械与木工设备.