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创新型高速卫生纸加工设备之复卷机的设计

2021-7-16 10:24:18 次浏览

  本文对创新型高速卫生纸加工设备之复卷机进行了具体阐述,并详细介绍了从退纸机到卸纸台各个部分的构造及功能。



  由于卫生纸必须保持一定的厚度和柔软度,因此卫生纸复卷机的设计和传统复卷机的设计有较大区别,压辊压力要求恒定值,整个分切系统和控制系统与传统复卷机也有很大区别。其工作原理:从卫生纸机上取下的纸卷被安置到退纸架上,退纸压臂在气缸带动下,将皮带压在纸卷上,并与纸卷保持一定角度,电机带动皮带转动,使纸辊绕退纸轴旋转,纸幅经过稳纸器,通过弧形杆调整纸幅舒展度,由分切刀将纸幅分割成所需要的宽度,在压辊的压力下,将纸卷复卷为成品纸卷,卸纸斗将成品纸卷放置在地面。整套设备由退纸部、分切系统、推纸辊系统、纸芯夹紧系统、直径检测装置、卸纸斗装置及安全防护装置组成。


1 退纸部


  退纸部主要由退纸架、齿轮电机、皮带张紧装置、导辊、稳纸器、弧形杆等构成。如图2所示。


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(1)退纸压臂压力控制直接影响放卷质量,压臂压力大,容易将纸卷磨损;压臂压力小,则不能使纸卷转动。为此编制了计算软件,根据气缸推力与压臂与纸辊角度关系计算纸辊受压力,并将其计算值整理,较好地解决了压辊压力臂压力控制的问题。如图3所示。


卫生纸复卷机退压臂压力控制和螺栓润滑


(2)横向摆动主要功能是消除纸幅定量差,有助于张力控制。退纸架设有横向摆动装置,通过齿轮电机带动机构横向调整,横向调整后,可以将卷筒纸定为纵切中心。因此,在复卷机的两侧可取得所需的纸边宽度,横向调整距离±50m m,当母辊到达最大直径时,限位开关关闭齿轮电机,通过油嘴来完成调整螺栓润滑。见图3。


2 分切刀系统


  如图4,分切系统是一种单独的剪切切纸系统,上刀架安装在切纸部立柱的横梁上,采用线性导轨定位,并带有机械停止装置,切刀架在线性轴承上滑动,与底刀气动啮合,上下刀定位通过手轮和齿轮齿条系统同时定位。本系统分切刀底刀轴为长供气式气涨轴,可以保证分切时不至于刀套脱开,增加系统安全性。


卫生纸复卷机分切系统


3 推纸辊系统


  如图5所示,在复卷过程中,当纸辊到达预定辊径时,纸辊推出装置在气缸推动下将纸辊推出,纸芯在上方压板重力下将纸芯紧压在纸芯槽内,当到达两底辊中心位置附近时,纸芯重力大于压板重力对纸芯槽的施加力,纸芯从纸芯槽内滑落至预定位置,完成自动放纸芯动作。在纸辊推出过程中,推出臂一直跟随纸辊运动,这样可以保证纸辊在推出过程中,减少纸辊回弹作用。同时纸辊推出与放纸芯动作同时进行,也节省了操作时间。


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4 纸芯夹紧系统


  如图6所示,自动放纸芯系统将纸芯放置完毕后,用油缸夹紧纸芯,可以防止卷取过程中纸芯的轴向串动,并带有手轮调整机构,能够对 纸芯的位置进行微调。油缸采用风油增压系统,将空气压转换成压力相同的油压,用油压来驱动执行元件,可消除空气的压缩性带来的问题,启动时和负载变动时,也能得到平稳的运动速度。纸芯夹紧顶头升降由比例阀、传感器控制,上升下降各有限位,气缸带有检测开关。系统通过油缸升降装置来垂直滑动,油缸上方带有同步轴装置,保证两侧同步升降。纸芯夹紧通过液压控制系统实现纸芯顶头的压力调节,使纸辊保持合适的松紧度,油缸压力由plc程序通过预设数值来控制。


卫生纸加工设备之复卷机纸芯夹紧系统


5 直径检测装置


  如图7所示,直径检测装置包括固定于机架上标尺和安装于纸芯提升装置上指示计组成,通过光栅尺来测定纸卷直径,指示纸卷直径大小。光栅尺作为测量系统运行极其快速、准确,可在数微秒内提供测得的位置值,控制器可实时接收增量位置信号。


卫生纸复卷机直径检测装置


6 压辊系统(如图8)


  由于卫生纸特殊要求,在刚开始复卷时,压辊压在纸辊上,使纸辊保持一定压力,当到达一定直径时,压辊对纸辊微压,使纸辊处于两底辊中心。复卷机压辊自动控制系统根据成品卷直径及自动系统中设定的直径曲线,来控制压辊载荷。当卷取直径较大时,纸辊达到预定直径时将压辊升起,压辊臂处于竖直状态时,小气缸轴伸出将压辊臂锁定在上方,以防对工作人员造成人身伤害,当压辊臂对纸辊作用时,气缸收缩,压辊臂解除锁定并下降,对纸辊施加压力。


卫生纸复卷机压辊系统


7 卸纸斗装置


  卸纸台由两个油缸控制实现成品纸辊卸载,并配有检测开关,可检测纸辊是否在卸纸斗上及对射开关,有工作人员在卸纸斗处时,卸纸斗不动作,增加系统安全性。


8 安全防护装置


  如图9所示,安全防护装置主要由防护罩、整体防护栏杆、滑动门及转动门组成,通过地脚螺栓固定于地面上,防护栏上装有检测开关,与主传动联锁,当有人员进入时,车速限定在200m/min内。


卫生纸复卷机安全防护装置


  总之,从整个结构设计来看,该机型结构简单,性能稳定,能够适应车速800m/m i n卫生纸机,如增加一组退纸装置,可适应车速1100m/m i n以上卫生纸机,基本可以满足国内外卫生纸生产及加工厂家的要求。


参考文献


[1] 华南工学院,天津轻工业学院.制浆造纸机械与设备[m].


[2] 夏吉瑞,张凤玉.高速卫生纸机智能化[j].中华纸业


[3] 孙桓,李继庆.机械原理教程[m].西北工业大学出版社.


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