PDF《卷取结构及其控制》

福建福建南纸股份有限公司# 5纸机是由芬兰Metso(原Valmet) 公司生产的具有当今世界先进水平的新闻纸机, 整台纸机有4个全新优化概念部分, 即Optiflo白水稀释流 浆箱, Optiformer夹网成形器, Optipress靴式压榨及 OptiReel plus卷取.

该纸机在100%效率下设计能力为 625t/d, 定量为48.8g/m2 , 机械动平衡速度为1800m/ min, 最大传动速度为1800m/min, 运行速度为1600m/ min. 本文就OptiReel plus卷取作一介绍. 福建卷取幅宽: 最大值值5590mm 值最小值值5559mm 福建母卷最大直径径3700mm 提键要: OptiReel plus卷取机可控制母卷的线压力、 纸幅张力、 转矩, 卷取的母卷松紧合适, 紧度大, 直径达3.7m. 本文对该卷取机的结构、 主要控制参数进行了论述, 同时与 旧式卷取机进行了效果对比. 关键词: 卷取;

线压;

张力;

转矩;

控制 1设结构及各部分功能福建OptiReel plus结构如图1所示. 技术进步・创新技术 图1 OptiReel plus 卷取机结构 1- 支架架2 - 张力测量梁架3 - 扫描架架4 - 舒展辊架5 - 卷取缸架6 - 纸 轴贮存架架7 - 带有主中心传动的主滑架架8 - 辅助滑架架9 - 上吹风 装置 (鹅颈) 架1

0 - 母卷加载刷架11- 下吹风装置架1

2 - 升降臂架1

3 - 滑块架1

4 - 制动接收站 1.1设张力测量梁 福建张力测量梁采用精密过滤器过滤后的压缩空气, 这 样避免了空气中水分对测量张力的影响. 张力测量梁分 为8个区并把压缩空气喷到纸幅横幅上, 通过纸幅反馈气 压来测量纸幅张力. 其内部有自动清洗装置, 当干燥部断

31 China Pulp &

Paper Industry Vol.24,No.2 Feb.,2003 OptiReel plus 卷取结构及其控制 梁宝生 陈永俊 (福建南纸股份有限公司 福建 南平 353000) 纸时可自动进行清洗和校正或通过干燥部控制室电脑 DCS画面手动清洗和校正. 1.2设扫描架 福建对成纸水分、 定量、 绝干量、 厚度进行在线监测, 以便 控制蒸汽用量和压光机压区压力. 1.3设舒展辊 福建在卷取之前的舒展辊直径φ230mm, 材质为钢. 它的 弧度可以调整, 在舒展辊操作侧末端有一箭头可显示舒 展辊调整弧度. 舒展辊运行角度大约5度. 舒展辊采用 分段 式, 与旧式 扁担 式相比, 其调节范围大, 可调整性 强, 能更好地舒展纸幅而不易折纸. 1.4设卷取缸 福建卷取缸直径φ1275mm, 配有引纸绳轮, 干燥部到卷 取部靠引纸绳引纸. 当引纸完成后引纸绳可处于爬行状 态, 这样可减少引纸绳的磨损. 而有的旧式纸机引纸绳只 能处于运行状态, 这样增加了引纸绳的磨损. 卷取缸材料 为铸铁, 双沟纹, 表面碳化钨粗糙处理. 双沟纹可排除进 入母卷的空气, 而表面碳化钨粗糙处理使纸卷紧度更好. 卷取缸配有空气刮刀, 以清洁卷取缸表面以及防止断纸 和引纸时纸缠绕卷取缸. 空气刮刀与卷取缸有一定的缝 隙, 这样保证了刮刀不会破坏卷取缸表面, 刮刀内的空气 管可把刮刀与卷取缸之间的纸片吹出而使刮刀保持清 洁. 1.5设纸轴贮存架 福建纸轴贮存架可贮存3根纸轴, 并通过上升臂传递纸轴 到主中心传动, 主中心传动通过锁定夹固定纸轴, 纸轴贮 存架和主中心传动一共可容纳4根备用纸轴, 与旧式插臂 式只能贮存一根纸轴相比, 其断纸时就不必临时吊空纸 轴而浪费不必要的等候时间, 从而提高生产效率. 1.6设带有主中心传动的主滑架 福建接受、 锁定并加速空纸轴到纸机车速. 在开始起卷 时, 主中心传动产生转矩, 并把母卷传递给辅助中心传 动. 主中心传动上母卷极限直径为φ1600mm. 超过此直 径, 为安全起见, 纸幅被干燥部末端的切纸刀自动切断. 1.7设辅助滑架 福建辅助滑架通过滑块接收从主卷取中心传递来的母 卷, 并通过主中心传动把母卷卷取到预定值, 换卷后释放 母卷到支架导轨上, 并送到制动接收站里. 因为制动接收 站里有减震器, 这样可减少被释放母卷的震动. 1.8设起卷装置 福建上吹风装置 (鹅颈) , 其作用是引纸或换卷吹风. 福建下吹风装置 (共有3根吹风管) , 换卷时吹风. 福建纸幅切割器, 配合上吹风装置 (鹅颈) 和下吹风装置 引纸或换卷间歇切割纸幅. 福建每根吹风管都有3根分支, 一根分支向纸轴中间吹 风, 另外两根分支分别向纸轴的操作侧和传动侧吹风, 这 样使纸幅一引上母卷横向紧度就一致. 而旧式3150mm纸 机采用人工手动吹风换卷或引纸, 不但操作安全性低, 而 且母卷打底时会造成操作侧大而传动侧小、 横幅紧度不 一致的现象. 1.9设母卷加载刷 福建母卷加载刷提供线压并配合下吹风或上吹风换卷, 阻止空气进入母卷, 防止换卷时表层纸页向外甩出, 保证 母卷表层纸页紧度并减少换卷损失. 福建OptiReel plus卷取对母卷的主要控制参数是: 线压 力、 纸幅张力、 转矩. 这3个参数都是母卷直径的函数, 都 可在控制室DCS系统中调整或修改. 卷取参数取决于现 场条件, 其决定因素包括纸页特性 (例如平滑度、 挺度、 可 压缩性、 摩擦系数) 、 母卷尺寸和运行速度等. 选择适宜的 参数便于卷取易运行、 耐贮存、 端面平整的母卷. 它们的 参考范围分别为: 福建线压力张3.5~3.9kN/m 福建纸幅张力张270~360N/m 福建转矩张290~330N/m 2.1设线压力 福建线压是控制母卷紧度的主要参数. 最小线压是液压 缸零加载, 最大线压是一个不使压区压溃纸页和不使纸 页因为母卷打底太紧而破裂的压力. 2.1.1设线压测量与调节 福建卷取配有卷取主中心主滑架和辅助滑架, 借助于这 两种设备的液压缸来控制母卷和卷取缸之间的压区压 力, 液压缸的参数压力是以所选线压曲线和母卷直径的 函数形式给出的. 2.1.2设线压曲线形状 2要主要控制参数表1母母卷半径对应的线压 半径 m m 线压 kN/m 半径 m m 线压 kN/m 0.0 3.80 299.0 1.56 35.0 3.80 332.0 1.43 61.0 3.76 375.0 1.29 86.0 3.66 442.0 1.17 142.0 3.10 581.0 1.10 186.0 2.67 1356.0 1.10 268.0 1.77 1443.0 1.10 图2线线压力参考曲线 福建为了提高母卷 打底质量, 并且有 适当的紧度和不产 生滑动, 开始时线 压必须较大, 而随 着母卷直径的变大, 线压逐渐降低, 如表

1、 图2, 供参考. 2.1.3设母卷加载刷 福建使用底部起卷换卷时, 母卷加载刷提供的线压应使 母卷表面层的紧度和母卷内部一样, 如加载刷压力太大, 技术进步・创新技术

32 《中华纸业》第24 卷第

2 期2003 年2月当紧的表层纸页压下面较松的纸页时, 母卷两端会出现 星形边缘. 如果太小, 纸卷表层不会贴在一起而会相互滑 动. 2.2设纸幅张力 福建找到能使纸页以可控的方式进入卷取而没有边缘跳 动、 没有收缩和能使舒展辊正常运行的正确张力是很重 要的. 如张力太低, 纸页下垂;

如张力太高, 易使纸页在运 行过程中发生断纸, 因纸页具有粘弹性和塑性, 因此即使 没断纸也应避免太高的纸幅张力, 以免造成纸页强度损 失. 2.2.1设纸幅张力测量与调节 福建卷取前配有一根IQ张力测量梁来测量纸幅的张力, 纸幅和测量梁之间产生的气压与纸幅张力成正比, 是非 接触性测量, 精度高. 根据所给设定值和所测量的张力来 调节纸幅张力, 正常运行时, 通过卷取缸调节;

换卷时, 通 过辅助中心传动调节. 2.2.2设纸幅张力曲线形状 福建张力的设定曲线通常是一条直线, 在母卷半径0~ 1443mm时, 纸幅张力为290N/m. 在起卷过程中, 如有必 要使起卷更顺利, 可以提高纸幅张力. 2.3设转矩 福建转矩是一个介于线压和纸幅张力之间的因素, 转矩 补偿了部分线压, 它的作用是压紧下层纸页, 这样有效地 卷出更紧的母卷, 而对纸页压溃较少. 转矩象纸幅张力一 样, 如果太高, 转矩对纸页作用力太大, 会使纸幅失去更 好的运行性能. 2.3.1设转矩的测量与调节 福建主中心传动或辅助中心传动的转矩是通过卷取轴和 母卷传递给母卷表层纸页的力. 在卷取过程中, 转矩先随 着主中心传动转矩的产生而产生, 然后随着辅助中心的 传动转矩的产生而产生. 电器传动控制系统根据转矩的 设定值 (该设定值是以母卷直径的函数形式给出的) 计算 出参考转矩, 然后传送给电机. 这个值是传递给主中心传 动还是辅助中心传动, 取决于哪个传动与母卷连接. 2.3.2设转矩曲线形状 福建转矩通常有和线压类似的曲线形状, 如表

2、 图3所示, 以供参考. 恒定的转矩会造成纸卷底部紧、 表层松. 高 转矩被用来使纸卷打底更紧, 设定值随着母卷直径的增 3取卷取控制效果福建OptiReel plus卷取除了用线压力和纸幅张力对母 卷进行控制外, 还增加了转矩控制, 这样能够有效地卷出 质量更好的母卷. 主中心传动和辅助中心传动保证了母 卷的转矩控制. 而旧式3150mm纸机采用卷取缸的皮带轮 和卷取缸带动母卷转动, 纯为速度控制, 甚至还没有张力 控制, 这样对母卷的控制不稳定, 紧度不大, 松紧不一, 母 卷直径也受到限制, 一般不超过1.1m, 另外卷取缸皮带对 母卷的传动, 易使皮带磨损, 更换也较困难, 限制了生产 产量, 也限制了车速的提高. 而OptiReel plus卷取卷出 的母卷松紧合适, 紧度大, 直径也大, 可达3 .

7 m . 旧式 3150mm 纸机复卷后直径φ1m、 宽781mm的纸捆重量大 约320kg, 而OptiReel plus卷取复卷后同样φ1m、 宽781mm的纸捆重量大约420kg, 产生如此大差值的一个重 要因素是母卷的紧度. 这样OptiReel plus卷取可大大减 少复卷后纸的贮存和运输空间, 同样直径的纸报社印刷 时换卷少, 出报率提高. OptiReel plus卷取对母卷的整 个过程(包括把母卷从主中心传动传递到辅助传动以及对 母卷换卷等)可通过DCS实行全自动控制, 提高了操作者 的安全性, 减少劳动强度. 它对母卷的控制效果比较理 想, 避免因为母卷打底........