一种消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，包括：可助卷分步涨缩的主轴以及可套装于所述主轴上的套筒，优选具有弹性的橡胶套筒,所述套筒的表面设有一个或数个内凹的曲面容让空间；所述曲面容让空间包括由一参考内凹曲面空间朝所述套筒基圆内侧平移形成的平移段以及由所述平移段两端延伸至套筒基圆相切的过渡段。平移的量原则上等于一个厚度规格范围的值，结合套筒所在主轴的助卷分步(二次)涨缩功能的投入和退出切换，本实用新型的金属板带卷取带头入卷位结构可有效解决长期以来一个套筒单一入卷位不能同时满足两个相邻厚度规格范围消除带头压痕至同样满意的技术问题。
【专利说明】
一种消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种消除金属板带卷取带头压印的入卷位结构。
【背景技术】
[0002] 金属板带卷取设备的主轴或主轴上的卷取弹性(橡胶类)套筒（以下简称套筒)外 圆为圆滑的表面，金属板带卷取第一层缠绕时，金属板带的头部即高出表面一个板带厚度 的距离，当完成一圈后，再缠绕金属板带时，带头部位存在一个凸点，后续缠绕上去的板带 在此处受凸点的影响下，受到一个与其他圆表面各处不一样的异常作用力，使卷取的金属 板带在凸点位置(隔圈长度)上出现"头部压痕"的质量问题，卷取的金属板越厚，凸点越高， 压痕越严重。一般，有几十圈的内芯金属带，在经过此凸点缠绕位置上，通过肉眼可见此压 痕，如果采用油石打磨观察，反映出来的累计长度更长。
[0003] "ZL2008 2 0154098.6" 一种金属板带卷取入卷位专利和 "ZL 2012 2 0361472.6" 一种减少金属板带卷取入卷位压印的非对称定位曲面结构专利等，都是一个不变的形状入 卷位结构，它可以满足某一 "厚度规格范围"内上述消除"头部压痕"的质量要求，如果超过 一个厚度规格范围，其生产出的产品其消除"头部压痕"的质量就会明显下降。也就是说，此 前，如果超出某个范围就应该采用与不同厚度规格范围相适应的入卷位形状，即另一个不 同规格范围的入卷位结构套筒。
[0004] "ZL 2008 2 0154098.6"一种金属板带卷取入卷位专利，只能够满足"一个厚度规 格范围"，如0.5~1.5mm厚度规格范围，或者1.5~2.5mm厚度规格范围，或者2.5~3.5mm厚 度规格范围，通常只能满足其中的一种厚度规格范围。一条机组如要都生产两个不同厚度 规格范围的产品时，就必须更换不同入卷位参数的套筒。
[0005] "ZL2010 2 0208146.2"一种金属板带卷取入卷位可调结构专利，虽然理论上可以 通过专利叙述的方式进行调整以实现使用同一个橡胶套筒实现不同厚度规格范围金属板 带消除板带卷取"头部压痕"的质量问题，但因现场调整操作、管理上不够方便，少有实际 应用。
[0006] 近十多年来，为了提高金属卷取板材的成品表面质量，国内外都做了不少努力，从 理论上讲，已形成了比较完整的成熟技术。如，中国专利ZL 2008 2 0154098.6"一种金属带 卷取入卷位结构和中国专利ZL 2012 2 0361472.6"一种减少金属带卷取入卷位压印的非 对称定位曲面结构"等，实现了在设定的卷取套筒或外表面有弹性功能的主轴外圆系列上 进行入卷位的结构优化，并使板带卷取时的卷取头部压痕这一质量问题得到了极大的改 善，并达到了国际先进的指标。
[0007] 但是，在实际生产中，一个生产设备的生产需要同时覆盖上述两个相邻厚度规格 范围（超过两个相邻规格范围的情况比较少），当由一个厚度规格范围需要切换到另一个相 邻的厚度规格范围时，按照目前的生产技术，就必须更换不同的套筒，现场需要增加备件， 和增加生产时的切换时间，提高了生产成本，降低了生产效率，增加了生产组织的不便，迫 切需要解决一个带定位内凹曲面的套筒能够同时满足更宽厚度规格范围或者要求在覆盖 两个厚度规格范围情况下能达到消除卷取带头压印同样的高指标问题。
[0008] 根据经验，冷乳金属带厚度规格范围基本可分为1.5mm以下(0.5~1.5mm，包括1.5 毫米;0 · 5mm以下一般不考虑消除带头压印问题）、1 · 5-2 · 5mm、及2 · 5-3 · 5mm三个级别范围。 板带厚度1.5mm以下与1.5-2.5mm设为两个相邻规格范围，1.5-2.5与2.5-3.5mm设为两个相 邻规格。
[0009]单独采用卷取助卷分步涨缩功能，套筒表面不加工特定的入卷位定位槽形，理论 上原本能够完全覆盖全厚度规格范围，但实际生产中，1.5mm厚度以下的厚度规格范围能够 获得满意的指标，1.5_以上的规格范围可以有改善，但难以满足，其原因是，一次助卷位与 (二次位)工作位的差值不能过大，过大会产生两个问题：1、橡胶套筒的使用寿命会明显下 降；2、现在的卷取设备配置的扩张用的液压缸规格和压力受到限制，使过大的二次扩张量 会导致主轴(套筒)不能到达工作位(卷取位）。 【实用新型内容】
[0010] 由于现有技术存在着上述问题，本实用新型提出了一种消除金属板带卷取带头宽 限入卷位结构，其能够有效的解决现有技术中存在的问题。
[0011] 本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：
[0012] -种消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，包括:可助卷分步涨缩的主 轴以及可套装于所述主轴上的套筒，所述套筒的表面设有一个或数个内凹的曲面容让空 间；所述容让空间包括由一参考内凹曲面空间朝所述套筒基圆内侧平移形成的平移段以及 由所述平移段两端延伸至套筒基圆相切的过渡段;所述金属板带包括厚度规格由小至大且 厚度规格相邻的第一金属带厚度规格范围和第二金属带厚度规格范围;所述参考内凹曲面 空间为满足第一金属带厚度规格范围的入卷位结构，且当所述金属板带为第一金属带厚度 规格范围时，所述主轴助卷分步涨缩。
[0013] 所述参考内凹曲面空间由三段圆弧构成，第一圆弧的半径为R1，第二圆弧的半径 为R2,第三圆弧的半径为R 3,第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切，第三圆弧分别 与第一圆弧和第二圆弧外切。
[0014] 所述平移段由所述参考内凹曲面空间沿所述第三圆弧中心轴线朝所述套筒基圆 内侧平移形成。
[0015] 所述平移段的平移距离为第二金属带厚度规格范围与第一金属带厚度规格范围 的差值T01;
[0016] 所述过渡段包括第一过渡段和第二过渡段，其中，
[0017] 第一过渡段满足以下条件:将所述的参考内凹曲面(线)第一圆弧与套筒基圆的切 点至第三圆弧的中心轴线之间的距离平分为N等分，且各等分与第一圆弧、第三圆弧的交点 处与套筒基圆之间在所述中心轴线方向的距离分别为1'〇、1' 1、1'2至1^，且1^ = 0;取1'[?=1'()1，选 择Tm至Tn之间曲线作为第一过渡曲线，并在所述平移段平移后，将第一过渡曲线移植至平 移段所述第一圆弧端部并再与套筒基圆相切，所述移植后的曲线即为第一过渡段；
[0018] 即所述容让空间的上半部分入卷位曲线在各等分处与套筒基圆在所述中心轴线 的距离为:To+Ttn、Ti+Ttn、T2+T Q1……TN+TQ1、Tm至Tn处，其中：M、N均为大于1的整数，且M〈N;
[0019] 第二过渡段满足以下条件:将所述的参考内凹曲面(线)第二圆弧与套筒基圆的切 点至第三圆弧的中心轴线之间的距离平分为L等分，且各等分与第二圆弧、第三圆弧的交点 处与套筒基圆之间在所述中心轴线方向的距离分别为1'〇、1'1、1'2至九，且九=0;取1> = 1'()1，选 择Tp至Tl之间曲线作为第二过渡曲线，并在所述平移段平移后，将第二过渡曲线移植至平移 段所述第二圆弧端部并与套筒基圆相切，所述移植后的曲线即为第二过渡段；
[0020] 即所述容让空间的下半部分入卷位曲线在各等分处与套筒基圆在所述中心轴线 的距离为:To+Ttn、Ti+Ttn、T2+T(n……T L+T(n、Tp至Tl处，其中：P、L均为大于1的整数，且P〈L。
[0021] 所述N、L为7,所述M、P为4。
[0022]本技术的入卷位内凹曲面在套筒基圆上沿对称中心的宽度为B3B4之间的距离。 [0023]所述第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切的两个内切点BjPB2的距离B 为60-80mm，并且满足以下关系式：
[0024] R1 = R2
[0025] R3 = 3.42(R2-60)。
[0026] 所述第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切的两个内切点的距离仏和出 为50mm-70mm，最大偏差为ΔΒ=±5时，并且满足以下关系式：
[0027] Ri = R2
[0028] R2 = 3.42(R3-60-2AB1/2)。
[0029] 所述第一圆弧与所述套筒基圆的切点到所述套筒基圆的圆心与所述第三圆弧所 在圆的圆心连线的垂直距离B/2为25-41mm，且满足：
[0030] Ri^R2,Ri < R2 <3Ri,Ri = 3.42(Ri-60) 〇
[0031] 所述第一圆弧与所述套筒基圆的切点到所述套筒基圆的圆心与所述第三圆弧所 在圆圆心连线的垂直距离B/2为25-41mm，最大偏差Δ B为±5,所述RlR^R3的偏差数值在 10%内，S为金属板的厚度，可按厚度规格进行分级设计，且满足：
[0032] Ri ? (R〇+300)/10,R2^Ri,2Ri ；
[0033] R3=(5-〇.5)Ri,R3^Ria.2Ri ；
[0034] R3 = K Ri，其中K=l-1.2，K = 850/R〇，R() = 460-710mm〇
[0035] 本实用新型的金属板带卷取带头宽限入卷位结构可以实现多个相邻厚度规格范 围的基本消除带头压印的卷取，可切实有效的解决长期以来一个套筒单一入卷位不能同时 满足两个相邻厚度规格范围消除带头压痕的技术问题。
【附图说明】
[0036] 图1为本实用新型的一实施例的结构示意图一；
[0037] 图2为本实用新型的一实施例的结构示意图二；
[0038]图3为图2的放大图。
【具体实施方式】
[0039]请一并参见图1至图3。本实用新型的消除金属板带卷取带头压印的入卷位结构， 包括可助卷分步涨缩的主轴以及可套于所述主轴上的套筒3,所述套筒3的表面设有一个或 数个内凹的曲面容让空间1。所述容让空间1包括由一参考内凹曲面空间2朝所述套筒基圆 4内侧平移形成的平移段11以及由所述平移段两端延伸至套筒基圆相切的过渡段12,过渡 段12包括位于上半部分入卷位曲线的第一过渡段121和位于下半部分入卷位曲线的第二过 渡段122。
[0040]所述金属板带包括厚度规格由小至大且厚度规格范围相邻的第一金属带厚度规 格范围和第二金属带厚度规格范围。金属带厚度规格范围通常可分为三种，1.5mm以下、 1.5-2.5mm以及2.5-3.5mm。金属板带厚度1.5mm以下与1.5-2.5mm为两个相邻厚度规格范 围，1.5-2.5mm与2.5-3.5mm为两个相邻厚度规格范围。
[0041] 所述参考内凹曲面空间2为满足第一金属带厚度规格范围的入卷位结构，经平移 加工和设置延伸段后形成的入卷位，在生产第一金属带厚度规格范围时，所述主轴助卷分 步涨缩，即在助卷时，所述主轴并不是一次涨到最大值，而是分步涨到最大值。分步(二次） 涨缩的直径方向的变化量，为内凹曲面平移值的2倍左右，即半径方向上的一个厚度规格范 围差值。
[0042] 所述参考内凹曲面空间2由三段圆弧构成，第一圆弧21的半径为心，第二圆弧22的 半径为R2,第三圆弧23的半径为R 3,第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切，第三圆 弧分别与第一圆弧和第二圆弧外切，所述平移段由所述参考凹陷空间沿所述第三圆弧中心 轴线X朝所述套筒基圆内侧平移形成。
[0043]平移段的平移距离为TQ1。在本具体实施例中，优选平移段的平移距离To1为第二金 属带厚度规格范围与第一金属带厚度规格范围的对应差值。
[0044] 所述过渡段包括位于平移段上半部分端点与基圆之间的第一过渡段121和位于平 移段下半部分端点与基圆之间的第二过渡段122,其中：
[0045] 第一过渡段满足以下条件:将所述第一圆弧与套筒基圆的切点至第三圆弧的中心 轴线之间的距离平分为N等分，且各等分与第一圆弧、第三圆弧的交点处与套筒基圆之间在 所述中心轴线方向的距离分别为T tKT1、T:^TN，且Tn = 0;取Tm=To1，选择Tm至Tn之间曲线作 为第一过渡曲线，并在所述平移段平移后，将第一过渡曲线移植至平移段所述第一圆弧端 部并与套筒基圆相切，所述移植后的过渡曲线即为第一过渡段；
[0046] 即所述容让空间的上半部分入卷位曲线在各等分处与套筒基圆在所述中心轴线 的距离为:To+Ttn、Ti+Ttn、T2+T Q1……TN+TQ1、Tm至Tn处，其中：M、N均为大于1的整数，且M〈N;
[0047] 第二过渡段满足以下条件:将所述第二圆弧与套筒基圆的切点至第三圆弧的中心 轴线之间的距离平分为L等分，且各等分与第二圆弧、第三圆弧的交点处与套筒基圆之间在 所述中心轴线方向的距离分别为To J1J2至Tl，且Tl = O;取Tp = Tq1,选择Tp至Tl之间曲线作 为第二过渡曲线，并在所述平移段平移后，将第二过渡曲线移植至平移段所述第二圆弧端 部并与套筒基圆相切，所述移植后的第二过渡曲线即为第二过渡段；
[0048] 即所述内凹曲面容让空间的下半部分入卷位曲线在各等分处与套筒基圆在所述 中心轴线的距离为:To+Ttn、Ti+Ttn、T 2+T(n……TL+T(n、Tp至Tl处，其中：P、L均为大于1的整数， 且P〈L。
[0049] 在参考内凹去曲面空间为对称的情况下，即第一圆弧与第二圆弧相同时，取上半 部分与下半部分的等分数及过渡段取值相同，即L等于N，M等于P。在参考凹陷空间为不对称 的情况下，即第一圆弧与第二圆弧不相同时，上半部分与下半部分的等分数及过渡段取值 可不相同。过渡段的设计总的原则是保持过渡段两端与基圆的过渡保持不变。
[0050] 参考凹陷空间为对称的情况可如以下两种：
[0051] 例一：
[0052] 在所述第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切的两个内切点BjPB2的距 离B为60-80mm，并且满足以下关系式：
[0053] Ri = R2
[0054] R3 = 3.42(R2-60)。
[0055] 例二：
[0056] 所述第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切的两个内切点的距离仏和出 为50mm-70mm，最大偏差为ΔΒ=±5时，并且满足以下关系式：
[0057] Ri = R2
[0058] R2 = 3.42(R3-60-2AB1/2)〇
[0059] 参考凹陷空间为不对称的情况可如以下两种：
[0060] 例一：
[0061] 所述第一圆弧与所述套筒基圆的切点到所述套筒基圆的圆心与所述第三圆弧所 在圆的圆心连线的垂直距离B/2为25-41mm，且满足：
[0062] Ri ^ R2, Ri < R2 < 3Ri, R3 = 3.42 (Ri-60) 〇
[0063] 例二：
[0064] 所述第一圆弧与所述套筒基圆的切点到所述套筒基圆的圆心与所述第三圆弧所 在圆圆心连线的垂直距离B/2为25-41mm，最大偏差Δ B为±5,所述RlR^R3的偏差数值在 10%内，S为金属板的厚度，可按厚度规格进行分级设计，且满足：
[0065] Ri ? (R〇+300)/10,R2^Ri,2Ri ；
[0066] R3=(5-〇.5)Ri,R3^Ria.2Ri ；
[0067] R3 = KRi，其中 K = I -1 · 2，K = 8 50/Ro，Ro = 460-71 Omm 〇
[0068] 下面根据本实用新型的上述原理进一步阐述本实用新型。
[0069] 本实用新型的宽限入卷位结构能实现两个规格范围金属板消除带头压痕的用户 满意的指标，采用同一个有宽限入卷位槽形的橡胶套筒，通过采取卷取助卷分步涨缩和定 位控制两个功能并用的方法，实现入卷位槽形（即容让空间1)的收缩变化，实现相对薄一规 格范围的金属板卷取的带头印有效消除;并在同一个槽形的入卷位，采用同一个套筒，在解 除助卷分步涨缩功能后，单独采用定位功能条件下，获得厚一规格范围的金属板生产消除 带头压痕的满意指标的方法。
[0070] 在本具体实施例中，所述分步涨缩优选为二次涨缩。
[0071] 按照金属板带"厚一规格范围"套筒入卷位结构设计，即按照本专利所叙述的在参 考(第一厚度规格范围的）内凹曲面平移和设置延伸段后形成的入卷位结构，将内凹曲面容 让空间的深度沿原曲线增加一个厚度规格范围的深度(平移量），此时，B 1B2距离扩大（即扩 大内凹曲面容让空间的宽度，见图1)为B3B 4,可以生产第二厚度规格范围"的板带，并满足消 除带头压痕的要求。此时，设备采用单独定位控制的模式。
[0072] 又，按照金属板带相邻厚一规格范围的套筒入卷位结构设计符合 "ZL201220361472.6" 一种减少金属带卷取入卷位压印的非对称定位曲面结构，在生产厚一 规格范围时，在（自动或人工)定位条件下，可按照对应规格范围生产。当生产超出这一对应 厚度规格范围的时，即生产较薄的厚度规格范围产品时，也投入助卷分步(二次)涨缩功能， 通过二次涨缩实现入卷位结构的改变，实现与上一厚度规格范围(较薄）的对应生产。
[0073] 本实用新型的保护范围包括但不仅仅包括金属板带卷取生产中消除卷取带头压 痕的应用，对于其他非金属板类卷取生产所要解决的同类问题也属于本专利的保护范围。 同时本实用新型的保护范围包括但不仅仅包括金属板带卷取设备主轴上配置此类套筒和 助卷分步(二次)涨缩功能并用于消除卷取各类板带带头压痕的场合，也包括卷取主轴上直 接包覆为一体的具有可在涨缩变形条件下改变入卷位结构的、与本技术核心一致的应用。
[0074] 根据实现两个相邻规格的"厚一规格范围"的金属带消除带头压印为目标，依照专 利ZL200820154098.6的技术设计确定入卷位的结构，并可以按照对应这一"厚度规格范围" 在带定位条件下进行生产，从而获得这一厚度规格范围的带头压痕消除指标。这时，卷取设 备的卷取控制模式选择为模式1。模式1具体为:卷取主轴上的套筒，在助卷和正常卷取时只 有一个工作位，即真圆位，助卷分步(二次)涨缩功能不投入，设备只投入带头跟踪定位控制 功能。
[0075]而在要生产相邻的"薄规格范围"的产品时，将卷取机控制模式选择为模式2,模式 2时，此时设备同时投入带头跟踪定位控制功能和助卷二次涨缩功能，初始卷取分为两个步 骤，第一步，卷取机主轴上的套筒直径先膨胀到一个小于真圆的一个值(通常为一个厚度规 格范围的数值，如半径上小1~1.5mm)的情况下进行卷取(此时的入卷位受到挤压后实现了 形状的改变，即由厚一规格范围变化为薄一规格范围），当助卷基本完成时，张力已基本建 立，能确保在由初始卷取(助卷位)扩张（（通常称之为"助卷二次膨胀"））到工作位(真圆位） 时金属带与套筒间不发生移位(滑动）的条件下，将主轴上的套筒再次膨胀到真圆值，然后 进行正常卷取。
[0076]分步（二次)膨胀时，金属带已形成的卷芯直径发生了变化，由于这个变化的前提 时金属带与套筒间以不发生明显滑移为前提的，金属带的卷取速度与入卷前夹送辊的速度 仍然保持一致，金属带上已建立了确保层间不滑动的足够和适当的摩擦力，因此，带头入卷 位的带头位置基本上是不变的，卷芯被主轴液压缸扩张到真圆时金属带的长度变化为形变 所致。实际显示，此时的液压缸所提供的压力为正常卷取时的1.2-1.4倍左右。套筒在如此 大的内外挤压力作用下，套筒在长度方向上会产生一定的延伸，套筒的直径（即壁厚)会有 一定的收缩，正是这个收缩，恰恰改变了原有的定位槽形状。而入卷位形状改变的结果，就 是将能够满足厚一规格范围的入卷位槽形转变为相对薄一规格的槽形。这与选择助卷分步 (二次)涨缩的量基本相对应。
[0077]由于入卷位槽形被挤压后满足了 ZL200820154098.6相邻的薄一规格范围的槽型 要求，卷取此"厚度规格范围"产品时，带头压痕的消除也可以达到满意的要求。也就是，实 现了同一个定位槽规格套筒满足相邻的二个厚度规格范围板带产品生产，并基本实现相同 的消除带头压痕的满意指标。
[0078] 使用一个相邻的厚一厚度(金属带)规格范围的带入卷位定位结构的套筒和板带 头部控制，并通过助卷分步(二次)涨缩和定位控制两个功能并用的方法覆盖相邻的"薄规 格范围"的有效消除带头压痕的生产，实现两个相邻规格范围的相同带头压痕消除指标，可 以理解为：
[0079] 按照上述相关专利技术设计1.5-2.5mm厚度对应的入卷位结构，单独投入带头和 套筒入卷位控制时，生产1.5mm-2.5mm厚度规格范围的板带，获得满意的带头压痕消除指 标;在生产1.5mm以下时，按照顺序投入套筒入卷位和板带头部跟踪控制，以及投入助卷分 步(二次)涨缩功能，使套筒入卷位的形状改变到1.5mm以下的入卷位形状，获得消除带头压 印的质量指标;而用该套筒生产1.5mm-2.5mm厚度规格范围产品时，在单独带定位控制时获 得与上述情况下消除带头压痕相同的指标质量。
[0080] 同样，按照上述相关专利技术设计2.5-3.5mm厚度对应的入卷位结构，单独投入带 头和套筒入卷位控制时，生产2.5mm-3.5mm厚度规格范围的板带，获得满意的带头压痕消除 指标。在生产1.5-2.5mm厚度时，按照顺序投入带头和套筒入卷位控制，以及投入助卷分步 (二次)涨缩功能，使套筒入卷位的形状改变到1.5~2.5mm厚度规格范围的入卷位形状，获 得消除带头压印的质量指标;而用该套筒生产2.5mm~3.5mm厚度规格范围产品时，在单独 带定位控制时获得与上述情况下消除带头压痕相同的指标质量。
[0081] 冷乳产品一般都在4. Omm以下，通常的生产很少涉及到3.5mm以上，如有需要也可 采用本项专利扩展获得需要的消除板带带头压印的质量指标。
[0082] 下面举例说明本实用新型套筒内凹曲面容让空间的设计。
[0083] 设计本实用新型套筒的内凹曲面容让空间前，需要先确定参考内凹曲面空间。例 如，根据以往设计1.5_以下厚度规格范围来确定参考内凹曲面空间，假设：
[0084] Ri = R2 = 95，为套筒涨开前的基准圆的内切圆（见图1)，圆心位于宽度为B1B2的圆 心Oi与B^B2点连线上的O2和03,即R^R2与套筒涨缩前的基准圆R〇 = 585mm的两个圆心，B^B2 为Ro上的切点。
[0085] 根据ZL 2008 2 0154098.6"专利中公式：
[0086] R2 = 3.42(R3-60-2^B1/2)
[0087] 得：R3 = 92，
[0088] 根据上述关系式确定的曲线即为参考内凹曲面空间。
[0089] 再根据参考内凹曲面空间确定本实用新型套筒的曲面容让空间：
[0090] 将所述第一圆弧与套筒基圆的切点至第三圆弧的中心轴线之间的距离平分为7等 分，且各等分与第一圆弧、第三圆弧的交点处与套筒基圆之间在所述中心轴线方向的距离 分别为 TqJ1J2J3JlT5J6J 7;
[0091] τ7 = 〇(切点）
[0092]实际应用证明，上述数据能够满足1.5mm以下金属带消除带头压痕的指标要求。
[0093] 现，如生产相邻的厚一厚度规格范围，即在生产1.5mm-2.5mm厚度规格金属带，为 确保卷取金属带带头凸点被埋入，消除此处的集中应力，入卷位槽形（即参考内凹曲面空间 2)，在中间，按照一个规格厚度T Q1，扩大，如To1为1mm，并等于T4,并将两端与基圆的过渡保持 不变，即 14、1'5、1'6、17、分别等于1'8、1'9、1' 1()、1'11。
[0094] 新的入卷位曲线上半部分即内凹曲面容让空间1的上半部分则为:To+Tih+Toi、 T2+T〇l、T3+T〇l、T4+T〇l、T5+T〇l、T6+T〇l、T7+T〇l、T8、T9、Tl〇、Tll〇
[0095] 同理，新的入卷位曲线下半部分即内凹曲面容让空间1的下半部分，同样依据上述 规则设计。
[0096] 在本具体实施例中，由于R1、R2相等，即参考凹陷空间为对称曲线，所以新的入卷位 曲线的上半部分与下半部分相同，均为对称曲线。从而本实用新型套筒的容让空间得以确 定。
[0097] 以上入卷位可以在设备带入卷位控制功能条件下，满足I. 5-2.5厚度规格生产消 除带头压痕的要求。
[0098] 当实际卷取第二金属带厚度规格的金属板带时，直接利用本实用新型的套筒的内 凹曲面容让空间定位金属板带进行卷取生产即可。
[0099] 当实际卷取第一金属带厚度规格的金属板时，设备在采用本实用新型的套筒的同 时投入助卷分步(二次)涨缩功能，通过助卷二次涨缩(实际是套筒扩张时受已形成卷芯的 挤压，套筒在直径方向上有所收缩，而使已加工的入卷位空间产生相应收缩），使同一套筒 的入卷位形状发生改变，回缩到薄一厚度规格范围的入卷位形状。
[0100]也就是说:加宽后的宽限入卷位结构对应设备带入卷位控制的操作模式，生产厚 一规格范围(这里指1.5mm-2.5mm板带厚度)的产品，相邻的薄一规格的金属板带卷取，需要 设备投入入卷位控制和同时有助卷分步(二次)涨缩这两个功能，两种模式下均可获得一流 的带头压痕消除指标。
[0101] 了^^…^别与^^^匕数值一致^吏此区域过渡时冷取的板带在此处 也不会有过渡不当造成板带的应力集中，不会出现"肩膀"区域的压痕。
[0102] 上述方法同样适用于第一圆弧1^和第二圆弧R2不对称的情形。以ZL 2012 2 0361472.6"一种减少金属带卷取入卷位压印的非对称定位曲面结构"所对应的工作场合为 例，即只要一侧按照相邻的厚一厚度规格范围的入卷位结构设计，一侧保留ZL 2012 2 0361472.6非对称侧的设计(与卷取方向相反一侧），采用上述相同的控制模式，可以分别满 足两个相邻厚度规格范围的产品生产，而获得相同的满意的消除带头压痕指标。
[0103] 下面结合具体实施，进一步阐述本发明。
[0104]如图1所示，是本实用新型的一种金属带卷取带头入卷位结构，金属带卷取主轴套 筒表面有一个内凹的对称容让空间1 (入卷位结构），在符合"ZL 200820154098.6"专利中所 叙述的原理基础上，由：To，T1、T2、T 3、T4、T5、T6、T7，改为：To+Ttn，Ti+Ttn、T 2+T(n、T3+T(n、T4+T01、 Τ5+Τ01、Τ6+Τ01、Τ7+Τ01、T 8、T9、T10、T11，入卷位区域（一侦U)的 Β1Β2/2 值改变为 Β3Β4/2+15。
[0105] 下面是按照本专利技术制作的套筒，用于国内最先进的某钢铁公司带钢连续退火 机组卷取设备，该设备配套的套筒，先按照"200820154098.6"专利进行设计参考内凹曲面 容让空间（定位槽），参考厚度规格范围为1.5mm以下，各点参数为:To，T 1、T2、T3、T4、T5、T6、T 7， 为满足相邻厚规格范围，将T4、T5、T6移B3处，并以T 8、T9、T1Q代之，使入卷位结构改变为:To+1， 1'1+1、1' 2+1、1'3+1、了4+1、!'5+1、1'6+1、1' 8、1'9、1'1()、1'11( = 0)，入卷位区域（一侦彳）的出82距离的/2值 随之修正为B3B4/2。
[0106] 本实施例所对应的卷取金属卷内径为610,套筒的产品规格是0432X0586X2250， 套筒定位槽(面）的13=100±20，1?2 = 95±10，生产1.51]11]1厚度以下规格范围，按照入卷位控 制+助卷分步(二次)涨缩控制两种功能并用的方式，获得的生产钢带压印在油石打磨条件 下的实验数据如下：
[0107] 取样数:30卷钢卷，入卷位正常入位准确数29卷，其中1卷定位偏移值约30mm(偶然 异常），入卷位可满足厚度规格为1.5mm以下和1.5mm-2.5mm两个相邻规格范围。生产金属带 厚度规格< 1.5mm时，采用助卷分步(二次)涨缩功能，二次涨缩的量为1~1.5mm左右，二次 涨缩后，套筒的入卷位发生收缩变形，实现1.5mm以下厚度规格范围生产。29卷的带头压痕 消除指标均控制在平均15米/每卷。
[0108] 由于加宽的入卷位结构对应生产的是厚一规格范围板带，入卷位形状的改变，特 别是深度的改变与厚度规格范围变化相一致，并且又保持了过渡区域的完全一致，不论在 理论上还是之前的实践都已证明其消除带头压痕的一致效果。
[0109] 由此证明，本实用新型金属带卷取橡胶套筒入卷位对称宽限带头入卷位结构切实 解决了长期以来一个套筒单一入卷位不能同时满足两个相邻厚度规格范围消除带头压痕 的质量要求。
[0110] 同样，本项专利，可同样适用于"一种减少金属带卷取入卷位压印的非对称定位曲 面结构"（ZL 2012 2 0361472.6)的扩展应用。
[0111]金属板冷乳生产以及乳制后的金属板平整、脱脂、涂镀、精整(重分卷)等其卷取情 况完全类似，该项专利均可涵盖。
[0112]应理解，这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。 此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作 各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于，包括： 可助卷分步涨缩的主轴以及可套装于所述主轴上的套筒，所述套筒的表面设有一个内 凹的曲面容让空间；所述容让空间包括由一参考内凹曲面空间朝所述套筒基圆内侧沿曲面 对称轴线平移形成的平移段以及由所述平移段两端延伸至与套筒基圆相切的过渡段。2. 根据权利要求1所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于， 所述金属板带包括厚度规格由小至大且厚度规格范围相邻的第一金属带厚度规格范围和 第二金属带厚度规格范围;所述参考内凹曲面空间为满足第一金属带厚度规格范围的入卷 位结构，且当所述金属板带为第一金属带厚度规格范围时，所述主轴助卷分步涨缩。3. 根据权利要求2所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于， 所述参考内凹曲面空间由三段圆弧构成，第一圆弧的半径为R!，第二圆弧的半径为R 2，第三 圆弧的半径为R3,第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切，第三圆弧分别与第一圆 弧和第二圆弧外切，所述平移段由所述参考内凹曲面空间沿所述第三圆弧中心轴线朝所述 套筒基圆内侧平移形成。4. 根据权利要求3所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于， 所述平移段的平移距离为第二金属带厚度规格范围与第一金属带厚度规格范围的差值T 〇1; 所述过渡段包括第一过渡段和第二过渡段，其中， 第一过渡段满足以下条件:将所述第一圆弧与套筒基圆的切点至第三圆弧的中心轴线 之间的距离平分为Ν等分，且各等分与第一圆弧、第三圆弧的交点处与套筒基圆之间在所述 中心轴线方向的距离分别为1'〇、1' 1、1'2至1^，且1^ = 0;取1'[? = 1'()1，选择1'[?至1^之间曲线作为第 一过渡曲线，并在所述平移段平移后，将第一过渡曲线移植至平移段所述第一圆弧端部并 与套筒基圆相切，所述移植后的第一过渡曲线即为第一过渡段； 即所述容让空间的上半部分入卷位曲线在各等分处与套筒基圆在所述中心轴线的距 离为：To+Ttn、Ti+Ttn、Τ2+Τ(η……ΤΝ+Τ(η、Τμ至ΤΝ处，其中：Μ、Ν均为大于1的整数，且Μ〈Ν; 第二过渡段满足以下条件:将所述第二圆弧与套筒基圆的切点至第三圆弧的中心轴线 之间的距离平分为L等分，且各等分与第二圆弧、第三圆弧的交点处与套筒基圆之间在所述 中心轴线方向的距离分别为HT2至Tl，且Tl = 0;取TP = TQ1，选择ΤΡ至?Υ之间曲线作为第 二过渡曲线，并在所述平移段平移后，将第二过渡曲线移植至平移段所述第二圆弧端部并 与套筒基圆相切，所述移植后的第二过渡曲线即为第二过渡段； 即所述容让空间的下半部分入卷位曲线在各等分处与套筒基圆在所述中心轴线的距 离为:To+Ttn、Ti+Ttn、T2+T(n……TL+T(n、Τρ至Tl处，其中：Ρ、L均为大于1的整数，且P〈L。5. 根据权利要求4所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于， 所述参考内凹曲面空间对称，即第一圆弧与第二圆弧相同，L等于N，M等于P。6. 根据权利要求5所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于， 所述N、L为7,所述M、P为4。7. 根据权利要求3所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于： 所述第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切的两个内切点B1和B2的距离B为60-80mm，并且满足以下关系式： Rl = R2 R3 = 3.42(R2-60)。8. 根据权利要求3所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于， 所述第一圆弧、第二圆弧分别与所述套筒基圆相内切的两个内切点的距离B1和B2为50mm-70mm，最大偏差为ΔΒ=±5时，并且满足以下关系式： Rl = R2 R2 = 3.42(R3-60-2AB1/2)〇9. 根据权利要求3所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在于， 所述第一圆弧与所述套筒基圆的切点到所述套筒基圆的圆心与所述第三圆弧所在圆的圆 心连线的垂直距离B/2为25~41mm，且满足： Ri 关 R2，Ri<R2《3Ri，R3 = 3.42(R1-60)。10. 根据权利要求3所述的消除金属板带卷取带头压印的宽限入卷位结构，其特征在 于:所述第一圆弧与所述套筒基圆的切点到所述套筒基圆的圆心与所述第三圆弧所在圆圆 心连线的垂直距离B/2为25~41mm，最大偏差Δ B为±5,所述的偏差数值在10%内， S为金属板的厚度，可按厚度规格进行分级设计，且满足： Ri ? (^+300)/10^2°°?^? R3=(5-0.5)Ri,R3^Ria.2Ri R3 = KRi，其中 K=卜1.2，K = 850/R〇，R〇 = 46〇-710mm〇
【文档编号】B21C47/28GK205436666SQ201620155614
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】倪明光
【申请人】上海亿富特钢铁技术有限公司