压延机的特征参数

表征压延机的参数很多，其中主要有辊筒数目及其排列型式、辊筒的直径和长度、辊筒的调速范围、速比和生产能力、压延制品的最小厚度和厚度公差、辊筒的横压力和驱动功率等。 辊筒的长度和直径是指辊筒工作部分的长度和直径。这是表征压延机规格大小的特征参数。

1、辊筒长度

辊筒长度表征了可压延制品的最大幅度。由于两端需留出挡料板安放的位置，因此，辊筒的有效长度为辊筒长度减去非工作表面长度（约为15 %辊筒长度）。

2、辊筒长径比

辊筒工作部分长度和直径的比值叫长径比。辊筒的长径比（或辊筒直径）主要影响压延制品的厚度尺寸精度（异径辊除外）。它除了与压延材料的性能、辊筒的材质与工作部分长度有关外，主要取决于压延制品的质量要求。

3、辊筒直径与横压力和功率、长径比与刚度的关系

辊筒直径与横压力和功率的关系如图所示。辊筒直径越大，横压力越大，所需驱动功率也越大，几乎成直线关系。

辊筒的长径比主要影响辊筒的刚度，图所示为直径φ610mm的辊筒在不同长径比下的刚性比。由图可见，长径比越大，刚性越差。

4、辊筒长度、直径和长径比的确定

辊筒长度、直径和长径比主要根据制品的生产工艺要求确定，即根据被加工原料的种类、压延制品的厚度范围和宽度范围、辊筒的压延速度（即产量要求）等要求确定。

为了确保压延制品的厚度尺寸精度，根据生产实践经验，辊筒长径比应限制在下列范围内（异径辊除外）：

加工软质料（如橡胶），一般长径比为2.5～2.7。最大不超过3；

加工的硬质料，取长径比为2.0～2.2左右。

辊筒长度、直径的标准系列：φ360 × 1120；φ450 × 1200； φ550 × 1600；φ610 × 1730；φ710 × 1800 压延机辊筒线速度系指辊筒的圆周速度，以“m/min”表示。辊筒的线速度是表征压延机生产能力的一个参数，也是表征压延机先进程度的参数之一。

1、辊筒速度

辊筒速度主要根据压延机的工艺用途和生产的自动化水平来决定。辊筒速度应能满足压延工艺操作的要求，即辊速应是可调的。

国际上压延速度普遍达50～90 m/min，个别的已达到115 m/min。对钢丝压延平均速度可达50 m/min，在采用冷压延（把压延好的两层胶片直接压贴在无纬钢丝帘布上）时，压延平均速度达30 m/min。

2、调速范围

辊筒可以无级变速的范围叫调速范围。由于加工材料品种多、性能差异大，为了既满足生产能力又满足慢速启动及操作的要求，一般要求压延机的调速范围10倍左右。

最高速度主要根据生产能力的要求确定，最低速度主要根据设备启动、操作安全和方便来确定。

3、速比

由于压延时贴胶、擦胶或压片的工艺要求不同，对辊筒的速比要求亦不同，在同一台压延机上不同位置的使用要求的不同，其速比也不同。

辊筒速比与压延工艺、物料性质有关。

1）为排除胶料中的气泡，一般喂料辊都具有速比，常为1:1.1～1:1.5，我国多采用1：1.1～1：1.4。软胶料取小值。

2）对于擦胶作业，为使胶料渗入到纺织物中去，擦胶辊要求有速比。速比越大剪切力越大，擦胶效果越好，但速比过大会损坏纺织物的强度，容易使胶料焦烧。而速比过小则胶料的渗透作用差。一般采用1:1.2～1:1.5，我国多采用1：1.4～1:1.5。

3）对于压片、贴合、贴胶等作业，因主要是要求取得挤压力，故一般采用等速压延，速比为1：1。

4、在选择辊速时要考虑的因素

辊筒速度直接影响压延机的功率消耗和生产能力。辊速越大，则功率与产量越高，对压延机的机械化自动化水平要求也越高。因此，在选择辊速时要考虑：

1）压延的工艺要求；

2）压延机的制造水平；

3）压延机组的自动化水平。

4）辊筒速度应能广泛的平稳地调整；

5）压延时辊速尽可能用高值，这有利于发挥设备能力。

可见辊速的高低标志着压延机组的先进水平。

由于采用电动机单独地传动每个辊筒，它可使辊筒间的速比在一定范围内（从1：1到高达1：1.3）任意调节，从而可在一台压延机上完成多种作业，这就使机台的适应性更加宽广，并有利于提高辊速。 （一）横压力的特征

1、横压力的概念：胶料通过辊筒间隙时，对辊筒产生径向作用力和切向作用力，径向作用力垂直于辊面，力图将辊筒分开，这个力就叫横压力，也叫分离力。

2、辊筒横压力的特征。

胶料通过压延机辊筒辊隙时，胶料的厚度逐渐由大变小，而压力逐渐上升，如图所示。

1）在a，b区域，胶料通过速度在辊隙中央部位较慢，两边部位最快。但随着胶料前进，这一速度差异逐渐减少。

2）当达到b点时，各部位的速度相同，压力达到最大值。

3）当到达辊距处，即c点处，胶料速度在辊隙中央部位大于辊隙两边部位，压力也就逐渐地下降，胶片厚度增加。

4）直至d点胶片厚度不再增加，胶料对辊筒的压力降为零。

可见，辊隙中胶料的横压力是不均匀的，最大值出现在辊距稍前处。

（二）影响横压力的因素

在压延过程中影响横压力的因素是多方面的，主要方面有：

1、 加工胶料的种类和性能；

胶种不同则横压力不同，同种胶料的硬度不同，粘度不同，则横压力不同。硬度、粘度越大，横压力越大。

2、 压延制品的厚度；

制品厚度越薄，辊隙越小，分离力越大。当辊隙极端缩小时，辊筒间将产生极大的分离力。这是因为辊隙越小，制品厚度越薄，辊筒间形成刚性挤压，分离力急剧上升。从维护辊筒的观点，这对一般压延成型机是绝对不允许的。

3、辊筒直径和压延宽度。

辊筒直径和压延宽度越大，所产生的横压力也越大。

4、加胶的包角大小（即进料口处存料量）；

加胶包角越大，辊筒工作面越大，横压力也就越大。

5、辊筒的速度；

辊筒的速度和横压力的关系比较复杂。

1）辊筒转速增加时，单位时间内压延熔料的数量增加，致使横压力增加；

2）辊筒转速增加，熔料摩擦发热增加，温度上升引起熔料粘度降低，使横压力降低；

3）辊筒转速增加，使压力提高从而使横压力提高等。

所以，辊筒转速和分离力的关系是几个方面的综合结果。经实测，随辊筒转速的增加，横压力的增加比较缓慢。

6、辊筒的温度

辊筒的加工温度越高，材料的粘度越低、流动性越好，产生的横压力也越小。反之则越大。

7、加胶的方法（连续或间歇）；

当采用片状或条状料左右摆动式加料时，加料是比较连续均匀的，因此对辊筒的冲击作用较小，横压力的波动较小Z当采用块状加料时，加料是间歇而不均匀的，对辊筒的冲击作用大，横压力的波动也大。 1、传动功率：

压延机传动功率系指驱动压延机辊筒所需之功率。其特点如下：

1）传动功率大。由于压延机属重型机械，加上辊筒的转速较高，所以，传动功率是很大的。

2）功率消耗比较稳定。又由于压延机上被加工的胶料已经预热软化，横压力较小，胶料又是一次通过辊距，压延前后胶料的变形又不大，故操作是比较稳定的。因此，压延机电能消耗比较稳定，不像开炼机那样出现高峰负荷。

2、功率计算：

功率消耗也是压延机设计的一个重要参数，很难用理论公式准确地求得。这里简要地介绍几种经验公式近似地计算：

1）单台电动机传动时的功率计算

A、按辊筒线速度计算

N =a·L·v

式中 a——计算系数

L——辊筒工作部分长度

v——压延线速度

B．按辊筒数目计算

N=K·L·n

式中 K——计算系数

L——辊筒工作部分长度

n——辊筒个数。

以上两式的共同缺点是没有考虑被加工胶料的性质和加工方法，以及辊筒的直径对功率的影响，而它们对功率消耗的影响又是十分大的。可见上述二个公式都是片面的。

C.类比计算

借助已知若干机台特性和功率消耗，计算出计算系数a和K，再用上式计算设计（未知）压延机的功率。

2）多台电动机传动时的功率计算

一台压延机由于各个辊筒所在位置不同，工艺用途不同，转动线速度不同，在压延过程中各辊消耗的功率不同。在一般条件下，进料辊要比贴合辊所消耗的功率大。

A、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比

若两辊筒的线速度分别为V1、V2，功率分别为N1、N2，则：

N1/N2==V1/V2

B、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的6%

N贴=0.06N总η

式中 N贴——贴胶辊功率，

N总——有效总功率，

η----传动总效率。

根据以上两点，就可以计算出各个辊筒所占的功率。