吴俊

摘 要：张力的稳定性直接影响着轧制产品的质量，因此，轧机的恒张力控制是轧机自动控制系统中的关键技术。主要阐述了张力在轧机生产中的作用、张力的概念、张力控制的基本原理和影响张力波动的因素。

关键词：冷轧机；张力控制；卷径；动态补偿

中图分类号：TG333 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.009

卷材在开卷和卷取的过程中，卷径会不断变化，进而造成张力的不断变化。如果没有张力控制，那么卷材将出现皱褶、松张和厚度变化等现象，甚至发生断带。为了保障卷取质量，满足客户越来越高的质量需求，必须进行张力控制。

张力控制系统就是为了保障卷材在卷取和开卷过程中保持恒定张力的控制系统。

1 张力在轧机生产中的作用

张力是指轧机的前后卷轴给带材拉紧的力或者机架之间各辊系相互作用使带材承受的拉力。以前张力为例，卷筒的外圆线速度只有大于带材的出辊速度，也就是速度之差大于零才能建立前张力。在轧制过程中，张力主要有以下几个作用。

1.1 降低单位压力，调整主电机的负荷

张力的作用使变形区的应力状态发生了变化，减少了纵向的压应力，从而使轧制时金属的变形抗力减少，降低了轧制压力，减少了轧制时的能耗。前张力使轧制力矩减少，后张力使轧制力矩增加。当前张力大于后张力时，能减轻主电机的负荷，增大道次的加工率。

1.2 调节张力可控制带材厚度

由弹跳方程H=S+P/K（其中，H为轧出厚度，S为轧辊辊缝，P为轧制压力，K为刚度系数）可知，用改变张力大小的方法来改变轧制压力，可使轧出的厚度发生变化。

1.3 防止带材跑偏

在实际生产中，由于各种原因的影响，带材在运行过程中容易发生跑偏，而且会随着运行时间的增加而越来越严重。为了防止跑偏，可以采用开卷对中和偏导辊等方法，但这两种方法都有一定局限性。而适当调节张力值，维持张力稳定，可以使带材在一定的张力作用下平稳运行。张力反应迅速、无时滞，所以是防止带材跑偏的有效方法。

1.4 有利于控制带材的板形

板形是衡量带材质量的重要指标，板形良好指的就是带材的平整度好，如果边部起浪、中部浪皱等，就主要是由于变形不均匀，使带材中的残余应力超出了稳定所允许的拉应力而造成的。当张力稳定时，带材沿宽度方向上的拉力不超过所允许的拉应力，由此可保持带材板形的平直。

2 张力控制原理

张力控制基本可以分为两种：直接张力控制和间接张力控制。

2.1 直接张力控制

3 结束语

冷轧机张力控制系统各有各的特点，但基本上与上述原理和控制方法相同。张力控制在轧机控制中具有相当重要的作用，张力波动会导致板型波动、厚度波动等，而且当高速轧制时，张力的波动会导致轧机断带、火灾等事故。深入研究张力控制系统对保证轧制产品的质量意义深远。

参考文献

[1]郑申白，曾庆良，李子林.轧制过程自动化基础[M].北京：冶金工业出版社，2005.

[2]王志为.浅谈冷轧机电气控制中的张力控制[J].机械工程与自动化，2007（01）.

〔编辑：王霞〕