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
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纠偏设备，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。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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 行中的辑式纠偏。纠偏辑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。
【发明内容】
[0004] 本发明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。
[0005] 本发明采用的技术方案：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。
[0006] 本发明的效果是: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。
[0007] 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 的对称的辑子和永磁体。
[0008] 进一步地，所述若干永磁体沿所述辊子的周向均匀分布。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 本发明采用的技术方案：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:SI，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。
[0013] 本发明的效果是: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。
[0014] 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 的对称的辑子和永磁体。
[0015] 进一步地，所述若干永磁体沿所述辊子的周向均匀分布。
[0016] 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】
[0017] 图1所示为本发明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。
[0018] 图2所示为图1的A向视图。
[0019]图3为本发明工作原理的涡电流示意图。
[0020]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0021 ] 1、带材，2、辑子，21、轴颈，3、永磁体。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0023] 请同时参阅图1和图2,为本发明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 一侧的辑子2和设置在辑子2周向表面上的若干永磁体3,辑子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。
[0024] 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。
[0025] 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。
[0026] 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。
[0027] 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。
[0028] 具体原理如下：
[0029] 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。
[0030] 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
[0032]电流在磁场中受到安培力作用
[0033] F = JvJXBdV
[0034] 其中，Η-磁场强度，B-磁感应强度，μ-磁导率。
[0035] 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Ν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