1、現(xiàn)代化復(fù)卷機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和工藝控制延邊石峴白麓紙業(yè)股份有限公司李淑杰摘要：本文詳細(xì)介紹石紙 10#紙機(jī)Win drum型復(fù)卷機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和工藝控制。關(guān)鍵詞：復(fù)卷機(jī)結(jié)構(gòu)組成操作原理工藝控制一、引言延邊石峴白簏紙業(yè)股份有限公司于2002年9月建成投產(chǎn)了從芬蘭 Mesto公司引進(jìn)的18萬噸彩色膠印新聞紙機(jī)，簡稱10#紙機(jī)。它是目前世界上最先進(jìn)的新聞紙機(jī)之一。10#機(jī)的設(shè)計車速為1600m/min，實際運行車速最高達(dá) 1580m/min。該紙機(jī)投產(chǎn)后，產(chǎn)品供不應(yīng)求， 成為我公司最主要的效益來源。為了滿足高速運行的紙機(jī)，10#機(jī)同時配備了美卓公司生產(chǎn)的Win drum型復(fù)卷機(jī)。Win drum型復(fù)卷機(jī)大體

2、可分為退紙區(qū)、縱切區(qū)、卷紙區(qū)、卸紙區(qū)，設(shè)計車速2500m/min。實踐證明Win drum復(fù)卷機(jī)的運行速度和 10#紙機(jī)運行速度相匹配， 并且其優(yōu)良的復(fù)卷質(zhì)量可以 很好地滿足現(xiàn)代高速印刷機(jī)的要求。下面介紹Win drum型復(fù)卷機(jī)的結(jié)構(gòu)組成與操作原理，以及進(jìn)行的工藝控制，確保復(fù)卷出質(zhì)量優(yōu)良的紙卷。二、Win drum型復(fù)卷機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及操作原理1、退紙區(qū)1.1、退紙架退紙部分有兩個退紙架，安裝在基礎(chǔ)板的基座上，退紙架用于支持母卷。退紙架上有退 紙鎖定桿，是液壓控的有三個控制位置，除了鎖定和放開位置還有一個接收位置。母卷由鎖定桿鎖定在正確的位置， 然后通過齒輪聯(lián)聯(lián)軸器連接到位于傳動側(cè)的傳動電機(jī)上。

3、鎖定桿還可以減輕母卷吊運時對退紙架產(chǎn)生的沖擊力。鎖定桿的基座安裝在有導(dǎo)軌的軸承上，基座可橫向移動，橫向液壓缸可以將母卷橫向移動土50mm操作側(cè)退紙架也有導(dǎo)軌，在它上面的基座可斜向移動，斜向液壓缸可以將母卷的操作端斜向移動土10mm在退支架的傳動側(cè)有一個連接在聯(lián)軸器上的吊鉤停止架，當(dāng)聯(lián)軸器合上時可防止卷取輥的吊起。退紙部分還有一個止停液壓制動器。1.2、 退紙的機(jī)械傳動（如圖1所示）退紙部分的驅(qū)動包括一個制動器和機(jī)械驅(qū)動設(shè)備。機(jī)械驅(qū)動部件是減速機(jī)，母輥通過齒輪聯(lián)軸器連接到傳動電機(jī)上。傳動電機(jī)帶動母輥轉(zhuǎn)動，并且在運行期間保持紙幅張力。!(6 )1- 盤閘2- 傳動軸3- 齒輪箱4- 傳動側(cè)退紙架5

4、- 吊勾止動擋板 CO6- 母卷圖1退紙的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)示意圖7- 操作側(cè)退紙架8- 紙軸聯(lián)軸器1.3、測量母卷直徑在退紙架與地面之間的支架上固定著一個測量直徑的傳感器。當(dāng)母卷吊到退紙架上，鎖定桿鎖定母卷后，該傳感器可以自動地測量并記錄母卷的直徑。2、縱切區(qū)紙頁由引紙設(shè)備通過復(fù)卷機(jī)，紙頁在縱切部分被縱向切成要求寬度的分紙頁。邊緣部分通過切邊刀從紙頁上切下。紙頁在由導(dǎo)輥支承縱切部分上移動。在切刀前的輥伸展開紙頁以使它均勻地進(jìn)入縱切部分。在縱切部分的舒展輥保證切開的分紙頁彼此分開。縱切區(qū)由導(dǎo)紙輥、張力測量輥、縱切裝置、舒展裝置、切邊槽等設(shè)備組成。2.1、導(dǎo)紙輥導(dǎo)紙輥是借助于紙幅與輥面的摩擦力自由轉(zhuǎn)動

5、的，將紙幅從退紙區(qū)引導(dǎo)至縱切區(qū)， 同時也有舒展紙幅的作用。導(dǎo)紙輥是由分輥組成，這些分輥側(cè)面對側(cè)面地安裝在鋼梁上，組成連續(xù)的導(dǎo)輥。每個分導(dǎo)輥安裝在分開的軸承座上，可以分別拆下來維修。2.2、張力測量輥紙頁張力由張力測量輥來測量的，張力測量輥由若干段輥節(jié)組成，張力傳感器安裝在各個輥節(jié)的結(jié)合處下面， 共有六個，由它們各自測量出的張力值便可以知道紙幅張力的橫向分 布情況，它們的平均值即為紙幅張力值。2.3、縱切裝置（如圖2所示）縱切裝置用于將來自退紙架上母卷的紙幅縱向切成若干段。它包括上縱切刀、下縱切刀、縱切刀固定器、 傳動電機(jī)和滑架。紙頁用兩個縱切刀一同切割，上切刀和底刀形成切刀 對，共有10對，最

6、小縱切寬度為 142mm在對刀時，一對上下縱切刀通過一根連接桿連接 在一起，使其可以同時在滑架上橫向移動。在基架上縱向固定有一根磁條，在下縱切刀上連接著一個數(shù)字測量裝置的測量頭，它可以計數(shù)來自磁條的脈沖，在數(shù)字顯示器上可以看見根據(jù)脈沖計算出來的縱切刀之間的距離。圖2縱切設(shè)備示意圖1-上切刀固定器2-上切刀3-下切刀4-切刀電機(jī)5-上切刀軸承6-壓縮空氣箱7-調(diào)節(jié)螺栓2.4、舒展裝置（如圖3所示）1- 舒展輥2- 調(diào)整紙幅包角的機(jī)構(gòu)3- 舒展輥弓形方向控制A-紙幅B-弧形輥弓形的方向圖3舒展輥裝置結(jié)構(gòu)示意圖C-舒展輥弓形的方向舒展裝置的作用是橫向舒展紙幅， 并使得經(jīng)過縱切的紙幅相互分開。 它包括

7、一根弧形輥 和一根分段舒展輥。弧形輥安裝在紙幅的上方， 它的弧度是固定的，但可以通過轉(zhuǎn)動微調(diào)裝 置來調(diào)整它對紙幅的包角的大小，以改善紙幅的分離效果。分段舒展輥配有弓行狀態(tài)控制器。輥節(jié)下方裝有氣囊，通過調(diào)節(jié)氣囊中的壓力可以改變分段舒展輥弓形的曲率，從而調(diào)整紙幅的舒展效果。紙幅分離的原理是： 當(dāng)紙幅通過弧形輥時，紙幅相互分開，當(dāng)通過分段舒展輥時，紙幅又從新互相平行排列，并且間隔一段由弧形輥包角引起的間隙。展紙的效果主要由展紙器改變包角來控制。更進(jìn)一步講，展紙效果可由改變可分展紙輥的弧形曲線來控制。紙幅抵達(dá)后底輥時，沿底輥底表面排列好，避免了發(fā)生紙卷端面不平甚至咬合在一起的現(xiàn)象。2.5、切邊槽在切邊

8、槽和導(dǎo)板上裝有一個空氣噴射口，空氣噴射的強(qiáng)度可以通過一個閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。紙邊被縱切部分的邊緣縱切刀切下后，經(jīng)過導(dǎo)板，受自身重力和吸力的作用自由地落入切邊槽中。3、卷紙區(qū)（如圖4所示）要卷的紙輥由旋轉(zhuǎn)和皮帶輥支撐，壓紙輥和紙芯鎖將輥子保持在鼓上。頂出器將完成輥推到低于輥子的在地面上的卸紙架上。在輥被頂出時有一個鋸齒形片切割紙幅。當(dāng)輥子直壓區(qū)保護(hù)罩在復(fù)卷過程中做徑很小時，以至于頂出器不能將其從鼓上頂出時就用小輥頂出。 為一個保護(hù)設(shè)備。紙芯被推進(jìn)紙芯盤，紙芯盤位 于輥頂出器內(nèi)，在輥頂出的過程中紙芯加載開始。如 圖將紙芯放在復(fù)卷鼓之間。1- 壓紙輥2- 卷芯鎖定裝置3- 后底輥4- 前底輥5- 紙卷退出

9、器6- 壓區(qū)擋板7- 卸紙架圖4卷紙部分示意圖3.1、皮帶輥皮帶輥設(shè)備包括兩個包帶輥，它們在中間和末端被支撐在支架上。有橡膠表面的支撐皮帶沿著皮帶滾旋轉(zhuǎn)。支撐皮帶的內(nèi)表面有一個導(dǎo)向的凸起，在皮帶輥上也有一個與之相對應(yīng)的溝，它能保證控制皮帶的能力。皮帶輥與下面的搖臂和液壓缸相連。在復(fù)卷時皮帶張力由液壓缸來調(diào)節(jié)。電機(jī)傳動后側(cè)的皮帶輥，其它的皮帶輥被這個皮帶驅(qū)動。這套皮帶輥有液壓制動器。皮帶輥軸承箱用的 是循環(huán)潤滑油，油循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的流量和溫度由傳感器監(jiān)視。用皮帶件的風(fēng)管將皮帶間隙的紙吹走，以保持清潔。在皮帶下方面有提升設(shè)備，這個提升設(shè)備在換皮帶時用。提升設(shè)備包括 液壓氣缸和液壓盤，在提升時液壓盤與鼓

10、聯(lián)鎖。3.2、復(fù)卷鼓鼓殼為鋼的，它們與設(shè)計相符的旋轉(zhuǎn)速度作了動平衡。鼓面有掛膠層，并且開了槽。鼓有液壓制動器。鼓的掛層可增加鼓與紙頁間的摩擦力。沿著溝槽，鼓與輥子之間的空氣可以跑出來。3.3、鼓真空后鼓為開孔的，鼓的負(fù)壓即真空是由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的。這可方便引紙并可在換紙輥期間狹紙可固定在轉(zhuǎn)鼓上。真空風(fēng)管與復(fù)卷機(jī)鼓軸相連。3.4 、 壓 紙輥壓紙輥由幾個相連的部分輥組成， 壓紙輥由壓紙輥梁上的軸承支承， 梁在固定在機(jī)架上 的滑桿上移動。 壓紙輥梁的運動是由附在機(jī)架上的液壓缸產(chǎn)生的。 在卷紙期間， 壓紙輥的減 壓是由這些液壓缸完成的。 壓紙輥還包括一個載荷傳感器， 它可保證壓紙輥和成品紙卷之間 的載荷。

11、壓紙輥傳動傳動壓紙輥電機(jī)有定時皮帶傳動裝置， 電機(jī)固定在壓紙輥橫梁上。 在壓紙輥部分輥之間 有一個連接器，可保證每個部分組輥都以相同的速度轉(zhuǎn)動，壓紙輥的速度與運行速度相同。在復(fù)卷過程中， 必須注意壓紙輥和紙輥之間的接觸面。 在卷紙期間如果壓輥壓在紙輥接 觸面超過一點點距離，必須特別小心處理。如果紙輥開始振動了，應(yīng)該立即減小運行速度。 在壓紙輥梁上有一個振動顯示器，在振動時可減小速度。壓紙輥光電開關(guān)在壓紙輥的兩端有光電開關(guān)， 如果紙頁或其它障礙擋在光電開關(guān)之間， 光電開關(guān)就會停 止壓紙滾的向下運動。 在運行期間， 光電開關(guān)監(jiān)視低幅以防其纏在壓紙輥上。 報警是由光電 開關(guān)觸動的。在報警時，將停止復(fù)

12、卷機(jī)。3.5 、芯的鎖定設(shè)備紙芯鎖包括紙芯卡頭、 軸和管。 紙芯卡頭附在一個摩擦力較低的紙芯卡頭小車上， 小車 在導(dǎo)軌上垂直向上運動。 紙芯卡頭由縱軸上的軸承支撐以便于它能自動轉(zhuǎn)動。 鎖定紙芯及紙 芯鎖定設(shè)備的向上運動都是液壓控制， 豎直運動的液壓缸可減少紙芯夾盤的重量以便于在紙 輥直徑增大時夾盤能向上升。紙芯卡頭位于止停器的下部位置，當(dāng)紙芯尺寸改變時，止動器及復(fù)卷用卡頭必須改變。 紙芯卡頭架上部位置有個減震器， 減少紙芯盤與止動器的撞擊， 紙芯鎖位于安全鎖之后， 安 全鎖用氣動缸打開。在復(fù)卷開始前， 紙芯鎖在復(fù)卷鼓之間，運行時，紙芯鎖保持成品紙卷在其側(cè)向位置。當(dāng) 紙輥直徑增加時， 紙芯卡頭隨

13、成品紙卷一同運動， 以防止有側(cè)向位移。 在將成品紙卷從復(fù)卷 機(jī)上移走前， 紙芯鎖是打開的并移到上部位置。 當(dāng)縱切刀定位結(jié)束后， 紙芯夾盤應(yīng)固定在正 確位置。 在紙芯鎖上有一個脈沖傳感器用來測量輥子的轉(zhuǎn)速。 這個脈沖 （與其他測量設(shè)備一 起）用于計算卷紙密度和直徑。 在每個軸上都有一個傳感器。 如果在軸上的傳感器壞了，另 一個傳感器會立即投入工作。紙芯尺寸識別器在控制壓紙輥向下之前， 復(fù)卷控制系統(tǒng)的程序里儲存所有紙芯的直徑。 在紙芯止動器內(nèi) 的感應(yīng)傳感器鑒別芯尺寸。3.4 、 卸紙架卸紙架安在地面上用于降低紙輥用。 支架的運動由液壓缸實現(xiàn)。 支架為鋼結(jié)構(gòu)。 支架液 壓缸有載荷降低閥。它可控制紙輥

14、的降低。卸紙架的作用是將服卷完的紙輥從復(fù)卷機(jī)上降到地面上， 當(dāng)紙輥被推頂出器推到位于下 部的卸紙架上時，卸紙架和輥子同時降低，先到中間位置，然后再到地面， 在到地面上時紙 輥從卸紙架上滾下來。 為了安全， 卸紙架不能自動降到地面上， 但可由操作人員控制從中間 位置到低位置。但在開始新的復(fù)卷前，輥子不需要降到地面上。3.6 、 壓區(qū)保護(hù)罩壓區(qū)保護(hù)罩位于卸紙架和皮帶輥之間，是一個牢固的有孔的保護(hù)罩。在復(fù)卷時，壓區(qū) 保護(hù)罩作為一個保護(hù)設(shè)備。它可防止與旋轉(zhuǎn)零件的接觸。在引紙期間，壓區(qū)保護(hù)罩在上面位置。如果壓區(qū)保護(hù)罩不在下邊位置，復(fù)卷機(jī)是不會 運行的。3.7、紙卷頂出器(如圖5所示)紙輥是由液壓操作的頂

15、出器將其從鼓上頂?shù)叫都埣苌希敵銎髋c機(jī)器相連。頂出的 紙輥最小直徑為 400mm( 15.7in )。小于直徑為400mm勺輥子由小輥頂出器頂?shù)叫都埣苌稀D5紙卷頂出器示意圖3.8、紙芯加載器紙芯加載器與頂出器相連。紙芯加載器包括一個紙芯盤和紙芯夾。紙芯加載器是液壓傳動，紙芯夾的運動由氣動控制。紙芯加載器將紙芯送到復(fù)卷鼓之間，紙芯加載器內(nèi)的紙芯停止在紙芯盤上，由紙芯夾 將紙芯保持在位。 在復(fù)卷過程中，紙芯加載器打開并且把新的紙芯推進(jìn)去，紙芯加載器推動紙芯夾，夾住紙芯。當(dāng)頂出器運動時，紙芯加載器轉(zhuǎn)向上進(jìn)入傳送位置。當(dāng)頂出器到達(dá)紙 芯運輸位置時，紙芯加載器轉(zhuǎn)向下，進(jìn)入放出位置。紙芯夾打開，紙芯掉在

16、復(fù)卷鼓之間。3.9、小輥推出小輥推出器是用于頂出頂出器頂不了的太小的紙輥。小輥推出器固定在輥頂出器上。其運動由液壓實現(xiàn)。小輥推出器能推出的最小直徑為200mm( 7.9in )。3.10、切斷刀切斷刀片為鋸齒形刀片，在輥頂出時在縱向切斷紙幅。切斷刀從復(fù)卷鼓之間升到切斷 位置。切斷刀的運動通過連桿機(jī)構(gòu)由液壓缸實現(xiàn)。紙幅反向力推向提升起來的切斷刀片上，切斷刀切斷紙頁。3.11、自動換紙輥換紙輥設(shè)備將紙輥從復(fù)卷機(jī)上移走。更換設(shè)備切斷頁、將紙輥推到卸紙架上并給紙芯 加載，以便于能夠引紙和復(fù)卷。換紙輥可在復(fù)卷機(jī)慢下來時開始，在減速的最后階段，壓區(qū)保護(hù)罩和壓紙輥升到上部 位置并且卸紙架升到接輥的位置。當(dāng)復(fù)

17、卷機(jī)停止時，紙芯卡頭打開并升到上部位置。切斷刀片從復(fù)卷鼓之間升起。輥頂出 器將輥子推進(jìn)卸紙架。同時，切斷刀片切斷紙頁。后鼓的真空可將切斷的紙頁保持在鼓上。紙芯加載器向鼓上放新的紙芯。頂出器重新回到原來的位置，卸紙架降到中間位置。 紙芯卡頭降低并合上。壓紙輥和卸紙架被降下來。復(fù)卷機(jī)開始以慢速起動。3.12、停止復(fù)卷機(jī)手動停止：當(dāng)運行按鈕關(guān)閉時，速度勻速減速，復(fù)卷機(jī)停止。自動停止：當(dāng)達(dá)到所選定的紙長或直徑時復(fù)卷機(jī)自動停止。斷紙停紙：當(dāng)在運行中斷紙時，設(shè)備自動停止，速度勻速降低。退姿區(qū)用緊急停止減 速。最大輥直徑停止： 當(dāng)達(dá)到最大輥直徑時，設(shè)備自動停止。三、復(fù)卷機(jī)的工藝控制1、主要的設(shè)計數(shù)據(jù)最大的傳

18、動速度：2500m/min最大的紙幅張力：520N/m母卷：最大直徑 3700mm,最大的寬度 6404mm切邊后紙幅：最大寬度 6350mm最小寬度6160mm紙邊溜槽：最大切邊（單邊）100mm最小紙邊（單邊）20mm縱切刀：數(shù)量10對，最小縱切寬度142mm成品輥最大直徑：1500mm2、速度控制速度控制的原則是在保證較高的復(fù)卷質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能地提高復(fù)卷速度但在復(fù) 卷一套紙期間應(yīng)該盡量避免改變復(fù)卷速度，以獲得紙卷緊度內(nèi)外均勻一致。當(dāng)紙卷半徑小于645mm時，應(yīng)考慮適當(dāng)降低復(fù)卷速度，因為在線速度不變時，母卷半徑的減小就意味著角速 度的增大，高的角速度會產(chǎn)生很強(qiáng)的空氣渦流和很大的離心力

19、，容易造成紙幅斷頭， 尤其在紙頁有缺陷的情況下更是增加紙幅斷頭率。3、張力控制一般要求張力控制在 360-380N/m之間。可以根據(jù)母卷的質(zhì)量適當(dāng)提高和降低復(fù)卷張力， 以減少紙幅斷頭率。 在復(fù)卷一套紙卷期間， 應(yīng)盡量避免去改變復(fù)卷張力，確保復(fù)卷紙卷的緊度內(nèi)外均勻一致，無突變現(xiàn)象。4、壓紙輥壓力控制（如圖6所示）在復(fù)卷初期，壓紙輥壓力是隨著紙卷的直徑增大而增大的，當(dāng)紙卷直徑到達(dá)一定程度 后，隨著紙卷自重產(chǎn)生的線壓力逐漸增大，壓紙輥壓力逐漸減小。在一般情況下，壓紙輥壓力是根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的壓力曲線自動控制的，操作人員無需更改。壓紙輥在復(fù)卷過程中給紙輥加載。紙輥與鼓之間的壓區(qū)載荷可通過調(diào)節(jié)壓紙輥載荷來

20、完成。壓區(qū)載荷會影響紙輥的緊度、紙幅張力和鼓的復(fù)卷力。另外，壓紙輥能保證成品紙卷 在原位置壓紙輥有一個位置測量裝置，其可提供壓紙輥的位置和紙輥直徑。隨著成品紙卷的直徑 的增加，按編程的減壓曲線可調(diào)節(jié)液壓缸壓力。液壓缸有個軟管切斷閥，如果軟管有損壞, 該閥可防止壓紙輥掉下來。5、復(fù)卷力控制 （如圖 7 所示） 復(fù)卷力的大小決定了復(fù)卷紙卷緊度的大小， 提高復(fù)卷力可以增加復(fù)卷紙卷的緊度。 在加 速過程中， 需要提高復(fù)卷力來補(bǔ)償因加速引起的紙頁松弛； 在減速過程中， 需要減小復(fù)卷力 來減小因制動而引起的紙頁拉緊的影響。 一般情況下， 復(fù)卷力是根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的復(fù)卷力曲 線自動控制的，操作人員無需更改。6

21、、振動控制 在壓紙輥橫梁上裝有一個振動傳感器。 當(dāng)復(fù)卷紙卷發(fā)生較大的振動時， 應(yīng)立即降低復(fù)卷 速度， 直至振動在正常范圍內(nèi)。 如果振動超過一定強(qiáng)度， 振動感應(yīng)器會自動將復(fù)卷速度降下 來。為了防止以外事故，操作人員應(yīng)密切監(jiān)視壓紙輥的振動情況。7、紙幅的舒展控制 紙復(fù)的舒展控制主要是通過調(diào)整弧形輥的包角大小和分段舒展輥弓形曲率來控制的。復(fù)卷期間， 操作人員可以進(jìn)入復(fù)卷區(qū)觀察紙卷刀口間隙的大小。 如果發(fā)現(xiàn)紙卷刀口的間隙太 小，應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整，以免紙頁交織在一起導(dǎo)致紙卷分不開。 在實際操作中，弧形輥的包角 大小經(jīng)調(diào)試以后一般無需再做調(diào)整， 只需調(diào)整分段弧形輥弓形的曲率即可。 若是紙卷的刀口 的間隙太小，則調(diào)大氣囊中的空氣壓力；若是紙卷刀口的間隙太大，則調(diào)小氣囊中的壓力。8、縱切刀的下壓力與深度控制下縱切刀（底刀）是固定的，上縱切刀受氣動調(diào)節(jié)，使上刀緊靠在下縱切刀上，其下刀角度是固定不可調(diào)的，但壓力是