一种带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备，包括带材、位于所述带材至少一侧的辊子和设置在所述辊子周向表面上的若干永磁体，所述辊子和永磁体与所述带材间隔设置，所述辊子的轴线与所述带材的运行方向平行，所述永磁体在所述辊子的周向上的列数为偶数，相邻的永磁体向外的磁极朝向相反。本发明专利技术提供的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备为非接触式纠偏，无磨损，无噪音，避免划伤带材，且纠偏力可平滑调节，工作可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纠偏设备，具体涉及一种带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备和方法。
技术介绍
在金属带材连续处理生产过程中，一个重要的条件是保证金属带材稳定、对中地运行在生产线上，从而为工艺过程提供良好的基础。实际工程设计中，金属带材的“跑偏”始终是威胁金属带材连续处理工艺和生产设备运行的一个顽疾。金属带材运行过程中的对中控制成为金属带材连续处理工艺与设备研究的一个重要课题。目前使用的纠偏设备主要为开卷/卷取机的横移纠偏以及金属带材运行中的辊式纠偏。纠偏辊和金属带材表面接触，可能造成金属带材表面划伤，而且在一些金属带材自由段较长的场合(如活套、退火炉等)，金属带材中段无法使用传统的辊式纠偏设备，造成跑偏较为严重，有时会造成刮边和断带等事故，严重影响生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状，提供一种避免带材刮边和断带发生的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备和方法。本专利技术采用的技术方案：一种带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备，包括带材、位于所述带材至少一侧的辊子和设置在所述辊子周向表面上的若干永磁体，所述辊子和永磁体与所述带材间隔设置，所述辊子的轴线与所述带材的运行方向平行，所述永磁体在所述辊子的周向上的列数为偶数，且相邻的永磁体向外的磁极朝向相反。本专利技术的效果是：该带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备为非接触式纠偏，无磨损，无噪音，避免划伤带材，且纠偏力可平滑调节，工作可靠。进一步地，当所述带材为软磁材料时，在所述带材的两侧相同位置施加同步运动的对称的辊子和永磁体。进一步地，所述若干永磁体沿所述辊子的周向均匀分布。进一步地，所述若干永磁体沿所述辊子的长度方向均匀分布。进一步地，所述辊子的两端均具有轴颈，所述轴颈由轴承座和支架支撑，连接驱动装置。进一步地，所述带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备还包括位置调整机构、带材位置检测装置和控制系统，所述位置调整机构用于调整所述辊子与所述带材间的距离；该带材位置检测装置位于所述辊子前带材的入带位置，用于测量出所述带材的跑偏量；该控制系统用于采集所述带材的当前跑偏量，并驱动所述若干永磁体产生的运动磁场进行纠偏。本专利技术采用的技术方案：一种带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏方法，包括以下步骤：S1，提供带材、位于所述带材至少一侧的辊子和设置在所述辊子周向表面上的若干永磁体，所述辊子和永磁体与所述带材间隔设置，所述辊子的轴线与所述带材的运行方向平行，所述永磁体在所述辊子的周向上的列数为偶数，且相邻的永磁体向外的磁极朝向相反；S2，设定所述带材的表面为XY平面，所述带材的运行方向为X轴正向，Y轴与所述带材的运行方向垂直，所述带材的上方为Z轴正向；S3，当所述带材在连续生产线中朝Y轴正向偏移时，则所述辊子表面的永磁体在靠近所述带材表面处的速度方向具有朝Y轴负向上的分量，从而使所述带材朝Y轴负向移动；S4，当所述带材在连续生产线中朝Y轴负向偏移时，则所述辊子表面的永磁体在靠近所述带材表面处的速度方向具有朝Y轴正向上的分量，从而使所述带材朝Y轴正向移动。本专利技术的效果是：该带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏方法为非接触式纠偏，无磨损，无噪音，避免划伤带材，且纠偏力可平滑调节，工作可靠。进一步地，当所述带材为软磁材料时，在所述带材的两侧相同位置施加同步运动的对称的辊子和永磁体。进一步地，所述若干永磁体沿所述辊子的周向均匀分布。进一步地，所述若干永磁体沿所述辊子的长度方向均匀分布。附图说明图1所示为本专利技术提供的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备的结构示意图。图2所示为图1的A向视图。图3为本专利技术工作原理的涡电流示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、带材，2、辊子，21、轴颈，3、永磁体。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。请同时参阅图1和图2，为本专利技术提供的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备的结构示意图。该带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备包括带材1、位于带材1一侧的辊子2和设置在辊子2周向表面上的若干永磁体3，辊子2和永磁体3与带材1间隔设置。带材1沿图1中的箭头方向运行。辊子2呈圆柱体状，其轴线与带材1的运行方向平行。辊子2的两端均具有轴颈21，轴颈21由轴承座和支架支撑，连接驱动装置。永磁体3在辊子2的周向上的列数为偶数，且相邻的永磁体3向外的磁极朝向相反。优选地，该若干永磁体3沿辊子2的周向均匀分布，且沿辊子2的长度方向也均匀分布。该带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备还包括位置调整机构(图未示)、带材位置检测装置(图未示)和控制系统(图未示)，该位置调整机构用于调整辊子1与带材1间的距离；该带材位置检测装置可为光电式，也可为磁感式，其位于辊子1前带材的入带位置，用于测量出带材1的跑偏量；该控制系统用于采集带材1的当前跑偏量，并驱动若干永磁体3产生的运动磁场进行纠偏。可以理解地，当带材1为软磁材料时，永磁体3产生的磁场会对带材1会产生较大的吸力，影响带材1的稳定运行，此时带材1的两侧相同位置设置有同步运动的对称的辊子2和永磁体3，抵消吸力的影响。具体原理如下：为了说明方便，建立参考坐标系：设定带材1的表面为XY平面，带材1的运行方向为X轴正向，Y轴与带材1的运行方向垂直，带材1的上方为Z轴正向。由于辊子2的转动，一个永磁体3以一定速度经过带材1的表面但不发生接触。此过程中，永磁体3的磁场和带材1发生相对运动。请参阅图3，根据麦克斯韦电磁场理论以及感应电流的集肤效应，由于带材切割磁场，因此在带材的表面层产生如图3所示的涡电流，电流密度为J=▿×H=▿×B/μ]]>电流在磁场中受到安培力作用F＝∫vJ×BdV其中，H-磁场强度，B-磁感应强度，μ-磁导率。感应电流方向遵循右手定则，安培力方向遵循左手定则。因此，无论永磁体3的N极方向朝上或朝下，安培力的方向始终和永磁体3在靠近带材1表面处的与带材的相对运动方向相同。然而，只有当安培力的Y轴分量的方向与带材1的跑偏方向相反时，才能起到纠偏的效果。具体地，当带材1在连续生产线中朝Y轴正向偏移时，则辊子2表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备，其特征在于，包括带材(1)、位于所述带材(1)至少一侧的辊子(2)和设置在所述辊子(2)周向表面上的若干永磁体(3)，所述辊子(2)和永磁体(3)与所述带材(1)间隔设置，所述辊子(2)的轴线与所述带材(1)的运行方向平行，所述永磁体(3)在所述辊子(2)的周向上的列数为偶数，相邻的永磁体(3)向外的磁极朝向相反。

【技术特征摘要】
1.一种带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备，其特征在
于，包括带材(1)、位于所述带材(1)至少一侧的辊子(2)和设置在所
述辊子(2)周向表面上的若干永磁体(3)，所述辊子(2)和永磁体(3)
与所述带材(1)间隔设置，所述辊子(2)的轴线与所述带材(1)的运行
方向平行，所述永磁体(3)在所述辊子(2)的周向上的列数为偶数，相邻
的永磁体(3)向外的磁极朝向相反。
2.如权利要求1所述的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏
设备，其特征在于：当所述带材(1)为软磁材料时，在所述带材(1)的两
侧相同位置施加同步运动的对称的辊子(2)和永磁体(3)。
3.如权利要求1所述的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏
设备，其特征在于：所述若干永磁体(3)沿所述辊子(2)的周向均匀分布。
4.如权利要求3所述的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏
设备，其特征在于：所述若干永磁体(3)沿所述辊子(2)的长度方向均匀
分布。
5.如权利要求1所述的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏
设备，其特征在于：所述辊子(2)的两端均具有轴颈(21)，所述轴颈(21)
由轴承座和支架支撑，连接驱动装置。
6.如权利要求1所述的带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏
设备，其特征在于：所述带材连续生产线的非接触式辊式永磁涡流纠偏设备
还包括位置调整机构、带材位置检测装置和控制系统，所述位置调整机构用
于调整所述辊子(1)与所述带材(1)间的距离；该带材位置检测装置位于
所述辊子(1)前带材的入带位置，用于测量出所述带材(1)的跑偏量；该
控制系统用于采集所述带材(1)的当前跑偏量，并驱动所述若干永磁体(3)

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【专利技术属性】
技术研发人员：窦刚，朱志，侯顺轶，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42