造紙復(fù)卷機(jī)結(jié)構(gòu)的技術(shù)改造

張建軍

摘 要：作為造紙的主要附屬設(shè)備之一，復(fù)卷機(jī)內(nèi)部發(fā)生故障的概率較高，嚴(yán)重威脅著造紙工人的生命安全。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國(guó)造紙復(fù)卷機(jī)的加工精度較低、造紙?jiān)牧系馁|(zhì)量較差。因此，部分企業(yè)開始對(duì)造紙復(fù)卷機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造，以期提高復(fù)卷機(jī)的造紙質(zhì)量，保證造紙工人的生命安全。

關(guān)鍵詞：造紙復(fù)卷機(jī)；技術(shù)改造；卷紙；張力輥

中圖分類號(hào)：TS734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.133

1 造紙復(fù)卷機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

目前，應(yīng)用較廣的下引紙復(fù)卷機(jī)由成品紙卷、張力輥、前底輥、后底輥、退紙輥和分切機(jī)構(gòu)組成。具體工作原理為：紙張通過退紙輥退卷，經(jīng)由縱切系統(tǒng)縱切，之后通過弧形輥從后底輥后纏繞在卷紙筒上，前、后底輥共同驅(qū)動(dòng)卷紙筒心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)紙卷的復(fù)卷。復(fù)卷機(jī)的運(yùn)行需要各個(gè)環(huán)節(jié)的良好配合，尤其是張力、轉(zhuǎn)矩與壓力的配合。

當(dāng)前所應(yīng)用的造紙復(fù)卷機(jī)一般都會(huì)裝有調(diào)節(jié)速度的設(shè)備，通過調(diào)節(jié)復(fù)卷機(jī)各輥組的輥面線速度，可使原紙?jiān)谧呒?、?fù)卷過程中產(chǎn)生合理的紙幅張力，從而保證造紙復(fù)卷機(jī)的復(fù)卷效果。

2 造紙復(fù)卷機(jī)的工作原理

2.1 壓紙輥壓力的主要作用

壓紙輥壓力的主要作用有以下2點(diǎn)：①可確保底輥與紙卷之間具有符合要求的摩擦力，從而避免打滑；②可確保成品紙卷具有一定的硬度。在卷取紙卷時(shí)，紙卷的直徑不斷增大，紙卷的質(zhì)量也在不斷提高。此外，前、后底輥與成品紙卷的接觸點(diǎn)也會(huì)在此過程中發(fā)生一定的變化。在操作的過程中，工作人員要保證前底輥、后底輥對(duì)成品紙卷施加的壓力保持在一定的范圍內(nèi)。

對(duì)于紙卷的松緊狀態(tài)而言，壓紙輥所產(chǎn)生的壓力對(duì)其有一定影響的。而造紙復(fù)卷機(jī)內(nèi)部的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可確保支撐輥與紙卷之間的壓力保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，避免在卷取紙卷的前期因紙芯質(zhì)量過輕而出現(xiàn)打滑問題，或防止在卷取紙卷后期因壓力過大而導(dǎo)致紙卷過緊。

2.2 紙幅張力

在經(jīng)過復(fù)卷機(jī)輥組時(shí)，原紙一般都會(huì)受到輥面線速度的影響，進(jìn)而被拉長(zhǎng)，出現(xiàn)紙幅張力。在利用造紙復(fù)卷機(jī)操作時(shí)，前底輥和后底輥的速度是穩(wěn)定的。如果退紙輥的轉(zhuǎn)速未隨著紙卷直徑的縮小而加快，則退紙輥的卷徑速度會(huì)有所降低，導(dǎo)致前底輥、后底輥與退紙輥之間的張力隨之增大，進(jìn)而造成紙張斷裂。

3 造紙復(fù)卷機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

3.1 壓紙輥壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的改造

以往，多數(shù)造紙復(fù)卷機(jī)的調(diào)整機(jī)構(gòu)為懸秤設(shè)備。該設(shè)備的偏心鏈輪或橫軸凸輪上掛有一定質(zhì)量的物體，以增加造紙復(fù)卷機(jī)的懸秤力量。如果紙卷的直徑不斷增大，則會(huì)導(dǎo)致橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使重物懸掛處的凸輪臂不斷變長(zhǎng)，進(jìn)而增加造紙復(fù)卷機(jī)的懸秤力量。

經(jīng)過技術(shù)改造的造紙復(fù)卷機(jī)是通過自動(dòng)程序調(diào)整和控制壓力的，即利用液壓式懸秤設(shè)備或氣壓式懸秤設(shè)備。其中，液壓式懸秤設(shè)備主要由懸秤油缸、電磁減壓閥和電氣程序控制單元組成，只要改變懸秤油缸的油壓，即可獲得不同的懸秤力。壓力調(diào)整系統(tǒng)一般通過電位器控制紙卷的直徑，電位器通常安裝在壓紙輥上，其可發(fā)送相關(guān)信號(hào)到電氣程序控制單元上。電氣程序控制單元的懸秤程序控制曲線一般分為3種類型，可在控制盤的選擇器上選擇不同的曲線。通常情況下，程序曲線體現(xiàn)的是紙卷直徑與懸秤力的關(guān)系，即：

P= f（φ）. （1）

電磁減壓閥由電氣控制單元傳輸?shù)男盘?hào)控制，其能對(duì)遠(yuǎn)程控制減壓閥進(jìn)行合理調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓紙輥壓力和油壓的自動(dòng)化調(diào)控。此外，經(jīng)過改造后的造紙復(fù)卷機(jī)還安裝了電位器，可對(duì)懸秤力進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。值得注意的是，對(duì)于很多紙種而言，只有支承輥轉(zhuǎn)矩程序控制系統(tǒng)與壓紙輥壓力程序控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，才能保證紙品的質(zhì)量。

3.2 支承輥轉(zhuǎn)矩程序控制

支承輥轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速一定要控制在合理范圍內(nèi)。只有這樣，才能確保紙卷的質(zhì)量。如果利用速度控制，則應(yīng)有效控制支承輥的間速差，使其盡可能<±0.2%.對(duì)于大多數(shù)紙種，在系統(tǒng)啟動(dòng)的過程中，應(yīng)利用正速差確保卷芯處紙卷的緊度；隨著紙卷直徑的增大，應(yīng)利用負(fù)速差確保紙卷外層保持較為松弛的狀態(tài)。如果速差程序控制設(shè)備的精度較低，則其紙卷是無法滿足設(shè)計(jì)要求的。一般情況下，支承輥轉(zhuǎn)矩程序控制只對(duì)前支承輥的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，而前支承輥的轉(zhuǎn)矩是由紙種決定的。

3.3 張力調(diào)整機(jī)構(gòu)的改造

造紙復(fù)卷機(jī)張力調(diào)整機(jī)構(gòu)形式多樣，傳統(tǒng)的張力機(jī)構(gòu)一般通過手動(dòng)操控制動(dòng)器獲得張力。由于該機(jī)構(gòu)的操作較為復(fù)雜，導(dǎo)致其產(chǎn)生的張力不穩(wěn)定。隨著科技的發(fā)展，張力調(diào)整機(jī)構(gòu)在不斷完善。目前，經(jīng)過改造的張力調(diào)整機(jī)構(gòu)可對(duì)張力進(jìn)行自動(dòng)化控制，并在退紙卷后方加裝了浮動(dòng)輥，用以檢查張力大小；利用張力反饋，在卷徑較小時(shí)可控制磁場(chǎng)，在卷徑較大時(shí)可控制發(fā)電機(jī)的電壓，從而使發(fā)電機(jī)的狀態(tài)與造紙復(fù)卷機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)相適應(yīng)。這種方式可保證造紙復(fù)卷機(jī)具有良好的性能。此外，自動(dòng)控制張力設(shè)備還包括光電吸入型和電氣壓力型等類型。

4 結(jié)束語

目前，我國(guó)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，導(dǎo)致復(fù)卷機(jī)的卷紙任務(wù)不斷增多，因此，卷紙難度在不斷加大。如果造紙復(fù)卷機(jī)的卷紙環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則會(huì)導(dǎo)致復(fù)卷機(jī)停機(jī)，甚至造成全廠停產(chǎn)。由此可見，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造是十分必要的。本文重點(diǎn)分析了造紙復(fù)卷機(jī)結(jié)構(gòu)的技術(shù)改造方法，以供相關(guān)單位參考。

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〔編輯：張思楠〕