一种重载传动机构、带材张力测量方法和系统与流程

本发明涉及重载传动辊轴，特别涉及一种重载传动机构、带材张力测量方法和系统。

背景技术：

1、在传统的重载传动辊轴上，往往需要测量辊轴上带材张力的大小，用来进行整个传动的控制。

2、传统的重载传动辊轴与其支撑座之间通过轴承作为支撑和传动，但轴承不提供张力测量，而是在支撑座上轴承的径向一侧设置张力传感器，张力传感器可感测辊轴受到带材包覆的压力或拉力，通过形变、电流、电容，或光学上的变化输出给张力控制器，以计算出辊轴上带材的张力。

3、重载工况中，这种张力测量方案需要高昂的成本，比如行业内某品牌，其张力测量系统售价数十万元，对企业的成产成本造成了很大压力，因此行业急需一种更具性价比的张力测量方案。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种重载传动机构和带材张力测量方法，旨在解决目前重载传动场景中带材张力测量系统造价高昂的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种重载传动机构，该装置包括：

3、张力辊，张力辊具有供带材包覆的辊筒，和位于辊筒两端的转轴；

4、轴承座，设置于张力辊的两端，转轴穿设于轴承座中；

5、轴承定子，设置于转轴与对应的轴承座之间，轴承定子内沿周向设有若干电磁线圈；

6、若干位置传感器，环绕转轴的周向间隔布置，用于检测转轴相对于轴承定子的径向位移；

7、磁悬浮控制系统，与电磁线圈和位置传感器电连接，用于控制加载于电磁线圈的电流，以保持转轴悬浮于轴承定子中。

8、其中，转轴与轴承座之间还设有滚子轴承，滚子轴承与轴承定子沿同一轴线间隔设置；在电磁线圈通电状态下，滚子轴承的内壁与转轴的外壁之间保持间隙。

9、基于前述重载传动机构，本发明还提出一种带材张力测量方法，用于测量张力辊上包覆的带材的张力，本发明还相应提出一种带材张力测量方法，所述方法包括：

10、获取位置传感器的位移数据，位移数据因张力辊受到带材包覆压力而生成；

11、获取电磁线圈的电流调整值，电流调整值由磁悬浮控制系统根据位移数据而生成；

12、根据电流调整值，计算带材的张力变化值。

13、进一步地，在获取位置传感器的位移数据之前，测量方法

14、还包括：

15、获取带材的初始张力；

16、对应的根据电流调整值，计算带材的张力变化值包括：

17、若初始张力为零，带材的当前张力值为张力变化值；

18、若初始张力不为零，基于张力变化值与初始张力计算带材的当前张力。

19、进一步地，在根据电流调整值，计算带材的张力变化值之前，测量方法该包括：

20、利用电流调整值与带材的张力变化值之间的线性关系，测量电流调整值与带材的张力变化值之间的线性系数；

21、所述线性关系为：

22、δt＝k*δi

23、其中，δt为带材的张力变化值，δi为作用于电磁线圈的电流调整值，k为电流调整值与带材的张力变化值之间的线性系数。

24、进一步地，利用电流调整值与带材的张力变化值之间的线性关系，测量电流调整值与带材的张力变化值之间的线性系数包括：

25、多次测量预设工况下的电磁线圈的电流调整值和带材的张力变化值；

26、将多次测量得到的数据进行矫正，以获得线性系数k。

27、以及公开一种带材张力测量系统，包括：

28、位移数据获取模块，用于获取位置传感器的位移数据；

29、电流调整值获取模块，获取电磁线圈的电流调整值，电流调整值由磁悬浮控制系统根据位移数据而生成；

30、张力变化值计算模块，用于根据电流调整值，计算带材的张力变化值。

31、本发明基于全新的传动结构，利用磁悬浮电控轴承替代传统机械轴承，通过测量磁悬浮轴承受到带材包覆压力时产生的电流调整值来计算带材张力，该方法无需额外的张力传感器，大幅降低了成本，且磁悬浮轴承相比传统轴承而言，无接触摩擦，提升了系统传动效率。

技术特征：

1.一种重载传动机构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的重载传动机构，其特征在于，所述转轴与所述轴承座之间还设有滚子轴承，所述滚子轴承与所述轴承定子沿同一轴线间隔设置；在所述电磁线圈通电状态下，所述滚子轴承的内壁与所述转轴的外壁之间保持间隙。

3.一种带材张力测量方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的重载传动机构测量所述张力辊上包覆的带材的张力，所述方法包括：

4.如权利要求3所述的带材张力测量方法，其特征在于，在所述获取所述位置传感器的位移数据之前，所述测量方法还包括：

5.如权利要求3所述的带材张力测量方法，其特征在于，在所述根据所述电流调整值，计算所述带材的张力变化值之前，所述测量方法该包括：

6.如权利要求3所述的带材张力测量方法，其特征在于，所述测量所述电流调整值与所述带材的张力变化值之间的线性系数包括：

7.一种带材张力测量系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结本发明公开了一种重载传动机构和带材张力测量方法，该重载传动机构包括张力辊、轴承座、轴承定子、位置传感器和磁悬浮控制系统，其中轴承定子内沿周向设有若干电磁线圈，位置传感器环绕所述转轴的周向间隔布置，在磁悬浮控制系统的驱动下张力辊的转轴与轴承定子构成磁悬浮轴承。本发明基于全新的传动装置，利用磁悬浮电控轴承替代传统机械轴承，通过测量磁悬浮轴承受到带材包覆压力时产生的电流调整值来计算带材张力，该方法无需额外的张力传感器，大幅降低了重载传动场景下张力测量的成本，且磁悬浮轴承相比传统轴承而言，无接触摩擦，提升了系统传动效率。技术研发人员：王茂峰,潘泰孚受保护的技术使用者：深圳市海孚瑞技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2