鏈板式紙卷輸送機撞擦傷分析與改進

朱建吉

（金東紙業(yè)（江蘇）股份有限公司，江蘇鎮(zhèn)江 212000）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟、技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代造紙設備越來越大，自動化程度越來越高。依據(jù)造紙工藝流程，紙機生產(chǎn)抄造的紙卷，需要連續(xù)不斷地通過鏈板式輸送機從一個位置輸送到另一個位置。鏈板式輸送機是一種利用循環(huán)往復的鏈條作為牽引力，以金屬板作為輸送承載體的輸送機械設備[1]。由于其輸送能力大、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等特點，被廣泛應用于造紙行業(yè)紙卷輸送。

受結(jié)構(gòu)限制，每條鏈板式輸送機長約30 m，紙卷在輸送過程中通過兩條鏈板式輸送機之間時易出現(xiàn)較多的撞擦傷問題，增加生產(chǎn)成本，影響產(chǎn)品品質(zhì)，同時極易造成客戶投訴，成為制約生產(chǎn)效率提升的隱患。隨著企業(yè)質(zhì)量控制標準和顧客對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，這一問題已經(jīng)嚴重困擾著企業(yè)，如何解決這一問題已經(jīng)迫在眉睫。

結(jié)合長期在大型現(xiàn)代造紙企業(yè)負責設備管理的經(jīng)驗，就如何解決和改善紙卷的撞擦傷問題進行了系統(tǒng)的分析和研究，通過增設兩條鏈板式輸送機之間的過渡裝置，解決了上述撞擦傷問題，降低產(chǎn)品的成本，提升了顧客滿意度。

1 原因分析

紙機生產(chǎn)抄造的紙卷往往體積大、重量大且表面柔軟，在輸送過程中紙卷的底部易出現(xiàn)撞擦傷，其呈現(xiàn)的形式多種多樣（如紙卷棱角處撞擊變形、破損、死紋、折皺等），產(chǎn)生的原因也各不相同，如輸送機承載能力不足，兩條輸送機之間的平整性、直線度誤差，兩條輸送機間的運行速度不同步等都會引起撞擦傷（圖1）。其中，對于輸送機承載不足的問題，可以通過更換保養(yǎng)輸送機解決；輸送機之間的平整性和直線度也可以通過調(diào)整輸送機框架來校正水平，而輸送機的運行速度不同步，通過調(diào)整變頻器也可以消除。但是上述改善仍然有很大的局限性，無法消除此類撞擦傷問題。

進一步分析研究發(fā)現(xiàn)，由于輸送的紙卷幅寬不一致、有大有?。ǚ鶎?00～500 mm），大幅寬的紙卷在通過兩條鏈板式輸送機接頭時，由于紙卷重量均勻分布在輸送機上，則可以平穩(wěn)通過兩條輸送機，不易出現(xiàn)撞擦傷。但是同樣的兩條鏈板式輸送機，輸送幅寬小于800 mm 的紙卷時在端面會產(chǎn)生較多的撞擦傷。原因是小幅寬的紙卷在經(jīng)過鏈板式輸送機接頭時會有“低頭”現(xiàn)象，撞在另一條鏈板式輸送機接頭處，進而產(chǎn)生撞擦傷。如果在兩條鏈板式輸送機之間增加一套過渡裝置，在輸送小幅寬紙卷時在兩條鏈板式輸送之間起輔助和支承作用，從而改善小幅寬紙卷的“低頭”現(xiàn)象，減少紙卷輸送損。

2 改進方法

2.1 工作原理與結(jié)構(gòu)分析

圖1 紙卷底部撞擦傷

鏈板式輸送機由條板、鏈條、鏈道、弧形導板、鏈輪、齒輪馬達等部分組成。鏈條繞過鏈道上的頭、尾部鏈輪構(gòu)成一個封閉環(huán)，借助鏈條的牽引，承載來連續(xù)輸送，鏈條的驅(qū)動由傳動裝置完成[2]。其中，紙卷放置在條板上方，通過鏈條帶動條板的不斷運行，實施紙卷位置的移動，從一條輸送機運送到另一條輸送機，達到連續(xù)不斷輸送紙卷的目的。

鏈板式輸送機的傳動機構(gòu)如圖2 所示：輸送機鏈道一端為主傳動，另一端為從傳動；主傳動由齒輪馬達轉(zhuǎn)動，帶動主動鏈輪轉(zhuǎn)動，從動鏈輪隨動，從而實現(xiàn)鏈條在框架鏈道上移動并帶動條板運行。

圖2 鏈板式紙卷輸送機示意

2.2 改進方案

根據(jù)紙卷在輸送機上的輸送方式，以及紙卷從一條紙卷輸送機運送到另一條紙卷輸送機的行進形式和原理，提出3 種改善紙卷在輸送機接頭之間的撞擦傷的方案，在輸送機接頭之間設計一套緩沖過渡裝置，改善運行方式。

方案1：在兩條輸送帶接頭位置增設兩根鋼質(zhì)過渡輥。

方案2：在兩條輸送帶接頭位置增設兩根包膠過渡輥。

方案3：在兩條輸送帶接頭位置增設三排兩段式皮帶過渡輥。

（1）方案1。在兩條鏈板式輸送機接頭位置增設兩根鋼質(zhì)過渡輥，結(jié)構(gòu)和設計相對簡單，一目了然，紙卷從一條輸送機運送到另一條輸送機接頭位置（圖3）。因為有兩根鋼質(zhì)過渡輥輔助支承，起到了一定的緩沖過渡作用，改善了紙卷在輸送機接頭位置的“低頭”現(xiàn)象，消除了嚴重的撞傷，但是紙卷在從兩根鋼質(zhì)過渡輥上方通過時，由于在硬的鋼質(zhì)過渡輥表面上會有相對移動，仍然會在紙卷表面形成擦傷，即魚鱗紋，產(chǎn)品品質(zhì)仍然無法達成要求、滿足顧客需求。

（2）方案2。在兩條鏈板式輸送機接頭位置增設兩根包膠過渡輥，其結(jié)構(gòu)原理、設計與方案1 相似（圖4），考慮將接頭位置的兩根鋼質(zhì)過渡輥改造為包膠過渡輥，以避免過渡輥表面的硬接觸，使其具有一定的緩沖功能，從而減少紙卷在通過過渡輥時產(chǎn)生的擦傷魚鱗紋。但是結(jié)果發(fā)現(xiàn)因兩根包膠過渡輥分別安裝在不同的輸送機上，兩根過渡輥之間存在一定的高低差，紙卷通過時產(chǎn)生的擦傷魚鱗紋有所減少，但是還無法避免擦傷紙卷，無法達到顧客要求。

圖3 兩根鋼質(zhì)過渡輥

（3）方案3。在兩條鏈板式輸送機接頭位置增設三排兩段式皮帶過渡輥，其原理是增加紙卷與過渡輥的接觸面，增加緩沖區(qū)域，同時采用整體式結(jié)構(gòu)解決兩條鏈板式輸送機之間的高低差困擾（圖5）。應用這一方案，可以消除在不同輸送機上安裝過渡輥引起的高低差影響，同時在過渡輥的外面再增加皮帶傳動，使其延長緩沖時間，減少紙卷在三排兩段式皮帶過渡輥上的行進阻力。

2.3 方案實施

按照兩條鏈板式輸送機接頭之間的空間位置，設計整體式三排兩段式皮帶過渡輥結(jié)構(gòu)（圖6）：長200 mm，寬100 mm，高50 mm；為了實現(xiàn)紙卷平穩(wěn)通過，其支架兩端均傾斜15°，增加紙卷接觸面；三排過渡輥平行放置，過渡輥直徑20 mm、長100 mm，其表面設定成凹型，以防止包裹的傳動皮帶跑偏；為便于調(diào)整整體式三排兩段式皮帶過渡輥的位置，其上方左右兩端各設計兩個頂絲，以調(diào)整其位置；整體式三排兩段式皮帶過渡輥的皮帶表面略低于輸送帶平面，約1 mm時效果較佳。經(jīng)過一段時間的運行和生產(chǎn)實踐，設備運行正常。

圖4 兩根包膠過渡輥

圖5 三排兩段式皮帶過渡輥

圖6 三排兩段式皮帶過渡輥結(jié)構(gòu)

3 改進效果

經(jīng)過改進，兩條鏈板式紙卷輸送機之間過渡裝置結(jié)構(gòu)很好地實現(xiàn)了紙卷的輸送，顯著減少了紙卷撞擦傷，年度經(jīng)濟效益顯著。另外，此項改進的成功，不僅解決困擾企業(yè)的輸送紙卷撞擦傷問題，而且還提升顧客滿意度，提高工廠生產(chǎn)效率，真正實現(xiàn)了小成本、大效益的效果。根據(jù)造紙企業(yè)的特點，從生產(chǎn)實際出發(fā)，不斷對現(xiàn)有設備進行技術改造和革新將是相關技術人員不懈追求的目標