造纸复卷机结构的技术改造

张建军

摘 要：作为造纸的主要附属设备之一，复卷机内部发生故障的概率较高，严重威胁着造纸工人的生命安全。经调研发现，我国造纸复卷机的加工精度较低、造纸原材料的质量较差。因此，部分企业开始对造纸复卷机的内部结构进行技术改造，以期提高复卷机的造纸质量，保证造纸工人的生命安全。

关键词：造纸复卷机；技术改造；卷纸；张力辊

中图分类号：TS734 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.133

1 造纸复卷机的内部结构

目前，应用较广的下引纸复卷机由成品纸卷、张力辊、前底辊、后底辊、退纸辊和分切机构组成。具体工作原理为：纸张通过退纸辊退卷，经由纵切系统纵切，之后通过弧形辊从后底辊后缠绕在卷纸筒上，前、后底辊共同驱动卷纸筒心转动，从而实现整个纸卷的复卷。复卷机的运行需要各个环节的良好配合，尤其是张力、转矩与压力的配合。

当前所应用的造纸复卷机一般都会装有调节速度的设备，通过调节复卷机各辊组的辊面线速度，可使原纸在走纸、复卷过程中产生合理的纸幅张力，从而保证造纸复卷机的复卷效果。

2 造纸复卷机的工作原理

2.1 压纸辊压力的主要作用

压纸辊压力的主要作用有以下2点：①可确保底辊与纸卷之间具有符合要求的摩擦力，从而避免打滑；②可确保成品纸卷具有一定的硬度。在卷取纸卷时，纸卷的直径不断增大，纸卷的质量也在不断提高。此外，前、后底辊与成品纸卷的接触点也会在此过程中发生一定的变化。在操作的过程中，工作人员要保证前底辊、后底辊对成品纸卷施加的压力保持在一定的范围内。

对于纸卷的松紧状态而言，压纸辊所产生的压力对其有一定影响的。而造纸复卷机内部的压力调节机构可确保支撑辊与纸卷之间的压力保持在稳定的范围内，避免在卷取纸卷的前期因纸芯质量过轻而出现打滑问题，或防止在卷取纸卷后期因压力过大而导致纸卷过紧。

2.2 纸幅张力

在经过复卷机辊组时，原纸一般都会受到辊面线速度的影响，进而被拉长，出现纸幅张力。在利用造纸复卷机操作时，前底辊和后底辊的速度是稳定的。如果退纸辊的转速未随着纸卷直径的缩小而加快，则退纸辊的卷径速度会有所降低，导致前底辊、后底辊与退纸辊之间的张力随之增大，进而造成纸张断裂。

3 造纸复卷机结构的改进

3.1 压纸辊压力调整机构的改造

以往，多数造纸复卷机的调整机构为悬秤设备。该设备的偏心链轮或横轴凸轮上挂有一定质量的物体，以增加造纸复卷机的悬秤力量。如果纸卷的直径不断增大，则会导致横轴转动，使重物悬挂处的凸轮臂不断变长，进而增加造纸复卷机的悬秤力量。

经过技术改造的造纸复卷机是通过自动程序调整和控制压力的，即利用液压式悬秤设备或气压式悬秤设备。其中，液压式悬秤设备主要由悬秤油缸、电磁减压阀和电气程序控制单元组成，只要改变悬秤油缸的油压，即可获得不同的悬秤力。压力调整系统一般通过电位器控制纸卷的直径，电位器通常安装在压纸辊上，其可发送相关信号到电气程序控制单元上。电气程序控制单元的悬秤程序控制曲线一般分为3种类型，可在控制盘的选择器上选择不同的曲线。通常情况下，程序曲线体现的是纸卷直径与悬秤力的关系，即：

P= f（φ）. （1）

电磁减压阀由电气控制单元传输的信号控制，其能对远程控制减压阀进行合理调整，从而实现对压纸辊压力和油压的自动化调控。此外，经过改造后的造纸复卷机还安装了电位器，可对悬秤力进行手动调节。值得注意的是，对于很多纸种而言，只有支承辊转矩程序控制系统与压纸辊压力程序控制系统协调配合，才能保证纸品的质量。

3.2 支承辊转矩程序控制

支承辊转矩或转速一定要控制在合理范围内。只有这样，才能确保纸卷的质量。如果利用速度控制，则应有效控制支承辊的间速差，使其尽可能<±0.2%.对于大多数纸种，在系统启动的过程中，应利用正速差确保卷芯处纸卷的紧度；随着纸卷直径的增大，应利用负速差确保纸卷外层保持较为松弛的状态。如果速差程序控制设备的精度较低，则其纸卷是无法满足设计要求的。一般情况下，支承辊转矩程序控制只对前支承辊的转矩进行控制，而前支承辊的转矩是由纸种决定的。

3.3 张力调整机构的改造

造纸复卷机张力调整机构形式多样，传统的张力机构一般通过手动操控制动器获得张力。由于该机构的操作较为复杂，导致其产生的张力不稳定。随着科技的发展，张力调整机构在不断完善。目前，经过改造的张力调整机构可对张力进行自动化控制，并在退纸卷后方加装了浮动辊，用以检查张力大小；利用张力反馈，在卷径较小时可控制磁场，在卷径较大时可控制发电机的电压，从而使发电机的状态与造纸复卷机高速运转的状态相适应。这种方式可保证造纸复卷机具有良好的性能。此外，自动控制张力设备还包括光电吸入型和电气压力型等类型。

4 结束语

目前，我国的市场竞争日益激烈，导致复卷机的卷纸任务不断增多，因此，卷纸难度在不断加大。如果造纸复卷机的卷纸环节出现问题，则会导致复卷机停机，甚至造成全厂停产。由此可见，对其结构进行技术改造是十分必要的。本文重点分析了造纸复卷机结构的技术改造方法，以供相关单位参考。

参考文献

[1]陈丽霞.复卷机控制系统及传动系统的设计[D].广州：华南理工大学，2014.

[2]李天利.交流复卷机的间接张力控制[J].纸和造纸，2014（03）.

[3]黄焱.复卷机的张力控制——牛顿力学定律在造纸传动的分析与应用[J].华东纸业，2014（01）.

[4]李天利.直流传动复卷机退纸辊电机的弱磁控制[J].中国造纸，2014（04）.

[5]刘学慧.超声波传感器应用于复卷机张力控制改进[J].黑龙江造纸，2014（02）.

[6]李天利.人体静电对复卷机控制系统的影响[J].中国造纸，2014（09）.

〔编辑：张思楠〕