軟壓光機可控中高輥液壓系統的研究與應用

張愛華 任工昌

(陜西科技大學機電工程學院,陜西西安,710021)

·可控中高輥·

軟壓光機可控中高輥液壓系統的研究與應用

張愛華 任工昌

(陜西科技大學機電工程學院,陜西西安,710021)

對壓光機可控中高輥進行分析,總結可控中高輥對液壓系統的要求。通過對可控中高輥的底輥加載回路與提升回路的分析,設計了滿足壓光機性能的液壓系統。

軟輥壓光機;可控中高輥;靜壓支撐;液壓系統

(＊E-mail:cnhua.0226@163.com)

Abstract:Alongwith the development of papermaking industry,the equipment of papermaking is demanded to develop too.Soft calender becomesmore and more popular because of its good function.Through the analysis of the C.C.roll of the calender,its hydraulic system requirements are summarized.Through the design of the loading circuit and the elevating circuit of the bottom roll of calender,the hydraulic system can meet the perfor mance requirements.

Key words:soft calender;C.C.roll;hydrostatic support;hydraulic system

普通壓光機的剛性壓區能使紙張厚度保持一致,但剛性壓區只能將紙張凸出部分壓下,凹進部分壓不著,則紙張凸出部分大量纖維被壓在一起,造成紙張緊度不均勻,使印刷油墨在紙張緊度較大和較小區域產生不同色調的圖文,影響印刷效果。軟壓光機采用熱硬輥和彈性輥對紙幅進行壓光,壓輥有彈性,這樣紙幅通過壓區時可獲得比較均衡的加載壓力。這就意味著,接觸面能將壓力更均勻地分配給紙幅較厚和較薄的區域,所以即使在紙幅水分含量很高的情況下,紙幅也不會出現壓光斑點。軟輥壓光可提高紙張平滑度、光澤度,并能使紙張保持良好的松厚度和挺度,能提高紙張緊度的均勻性,從而大大提高紙張的印刷適性[1]。

1 可控中高輥

軟壓光機的可控中高輥有兩種形式:浮游可控中高輥[2],見圖1;分區可控中高輥[3],見圖2。浮游可控中高輥由芯軸和輥殼組成,輥殼上包有彈性材料。芯軸和輥殼間的兩根密封條可將壓力油腔與回油腔隔離,通過調節輥內的油壓,使輥子獲得理想的中高。分區可控中高輥采用的是靜壓支撐技術。通過改變靜壓支撐中柱塞底面上油壓的大小,可控制中高輥全幅范圍內的線壓,使作用在紙幅上的線壓為工藝所需最佳值。在微機的協調控制下,靜壓支撐可以自動控制整個紙幅長度上不同區域的線壓,以滿足工藝要求,獲得高質量制品。在適宜的油膜剛度下,中高輥可以在各種車速下運行且允許在滿負荷下啟動與停機。

該回路功能實現的主要動作順序:壓光機啟動→底輥提升→正常加載。

圖1 浮游可控中高輥

圖2 分區可控中高輥

2 液壓傳動技術

魯迅“從這搏斗的危險、緊張、艱難中感到活躍的生命力、感到生活的充實，產生唯有斗士才能體驗的幸福感。”[4]160他認為“死者倘不埋在活人的心中，那就真真死掉了”。[7]280“唯獨革命家，無論他生或死，都能給大家以幸福。”[9]410正如馮雪峰在《魯迅回憶》中說“現實戰斗的意志、需要和目的，決定著和統一著魯迅先生的全部思想”。真誠、抗爭的人生態度，斗士的生存方式和價值取向，使魯迅的散文體現出冷峻剛毅的風格。

與機械傳動相比,液壓傳動具有許多優點:在運行過程中,液壓傳動可實現大范圍的無級調速,調速范圍可達1000∶1;液壓傳動裝置可在低速下輸出很大的力;在輸出功率相同時,液壓傳動裝置體積小、質量輕、結構緊湊、慣性小;液壓傳動易于實現過載保護,易于設計制造等。液壓傳動系統也存在一定的缺點,如不能保證嚴格的傳動比;工作時,液壓傳動系統對溫度的變化較為敏感;在液壓傳動中,能量需要經過兩次變換,且液壓傳動系統在傳遞過程中,有流量和壓力損失,所以系統能量損失較大,傳輸效率較低;元件制造的精度要求較高、造價高,對其使用維護提出了更高的要求;出現故障時,比較難于查找和排除,對維修人員的技術水平要求較高[4]。

底輥提升回路作為托起軟輥的回路,要保證軟輥的提升位置準確、控制靈敏、運動平穩、左右速度一樣、能夠很好地與頂輥配合。為了減少因系統壓力下降而引起油泵驅動電機的頻繁啟動,給液壓泵帶來的損壞,要求蓄能器能夠穩定、長時間的工作。此外,在卸載時,各個油缸動作要迅速。底輥提升回路如圖3所示。

3 液壓系統

出現斷紙后,底輥與頂輥要迅速分離,以免輥體被燙傷。在加壓狀態下,底輥與頂輥迅速分離,就必須先卸載。首先,輥內液壓頂塊油路換向閥迅速切換完成卸載,然后底輥提升油缸油路換向閥迅速完成換向,底輥向下運動。

根據對提升裝置和輥內加載裝置的工況分析,歸納出軟壓光機幾個典型工況。設計液壓系統時,要求液壓系統的動作能夠滿足如下工況的要求。

底輥由靜止狀態勻速提升至適當位置時開始勻減速,到與頂輥接觸時停止。底輥勻速提升要求液壓系統供油壓力穩定,油泵泵送量靈敏可調。同時,各個換向閥動作靈敏迅速,以滿足對輥體運動方向的準確控制。

底輥與頂輥接觸后,輥內液壓頂塊開始加壓。各個液壓頂塊根據各自壓力的設定準確加壓,從而控制輥體的中高。此時,要求壓力傳感器感應準確,液壓頂塊無內泄。這個工況下,油泵的工作功率最大。

建議成立由經驗豐富的公示語翻譯人員、公示語翻譯研究人員、外籍教師等組成的翻譯團隊，并指定專人負責譯審，對譯文質量嚴格把關。對疑難、有爭議的問題可邀請國內權威公示語研究專家來把脈。

3.1 典型工況的確定

由于軟壓光機的底輥較重、加載荷較大,要求液壓系統具有較大的功率。在運動形式轉換時,要能夠消除液壓系統內部的沖擊,以防液壓系統元件損壞;在正常工作時,由于紙幅上總有不均勻的區域,底輥和提升裝置會存在一定的震動,這就要求底輥加載裝置的加載穩定,提升裝置需要安裝吸收震動的裝置;壓光機底輥運行位置控制不當,會引起軟輥的撞傷、燙傷,所以要求液壓系統的控制精度、反應靈敏度都要較高;除了液壓系統本身能夠產生熱量以外,在與頂輥配合工作時,會引起底輥的溫度顯著升高,因此,液壓系統要能夠使底輥的溫度保持在合適的限度以下;由于液壓系統本身存在泄露問題,因此在設計時要充分考慮泄露給液壓系統工作帶來的影響;由于紙機是連續工作,所以要充分考慮故障問題,盡量避免因故障引起停機,降低損失和提高效益。

在造紙工業中,液壓系統工作環境較為悶熱潮濕,環境對液壓系統的影響不容忽視。溫度過高,會使液壓油黏度下降,降低液壓油的承載能力,引起液壓系統工作不穩定,液壓元件磨損加劇,同時也會加速液壓油的氧化變質,造成元件的控制油道被堵塞或使滾動軸承、軸心、液壓泵柱等磨損加劇,縮短了整個液壓系統的使用壽命。加強對溫度的監控,將溫度作為液壓系統控制的一個信號,既可以保證液壓系統安全工作,又可以提高整個系統的自控程度。此外,增加冷卻系統也是一個有效的解決辦法。環境過于潮濕,液壓系統中混入的水分超標,需要重新更換液壓油,否則不但損壞軸承,還會腐蝕鋼面,使其生銹,同時,還會造成液壓油乳化、變質和沉淀,冷卻器導熱能力下降,阻滯管路和閥門,減少濾油器的有效工作面積,增加液壓油的腐蝕作用[5]。

3.2 液壓系統分析

例如，教師可以結合著社會生活的熱點來創設相應的教學情境。如在湘教版數學七年級上冊第3章《一元一次方程》的教學中，教師可以引入一個飛機攔截的情境：中國在2013年劃設了東海放空識別區，中國空軍和海軍經常會出海攔截外國的不明飛機。我們假設小李是一名飛行員，駕機執行攔截任務，他從地面勻速加速起飛，10秒后達到了350km/h的離地速度，隨后到60秒時勻速加速到了1500km/h的巡航速度趕赴目標空域。根據這個情境，教師可以組織學生們解相關的一元一次方程。這是一個新穎的話題，而且是兩段情境，具有挑戰性；初中生又具有樸素的愛國主義情懷，在解題情境中表現積極：

3.3 液壓系統元件

液壓系統的動力元件:限壓式變量泵;執行元件:提升液壓缸、輥內液壓頂塊;控制元件:溢流閥、單向閥、換向閥、伺服閥、節流閥、截止閥、減速閥;輔助裝置:濾油器、冷卻器、蓄能器、液壓液位表、各種管道及各種接頭。

4 各液壓回路組成原理和性能分析

4.1 底輥提升回路

珠江黃金水道的跨越式發展，首先得益于頂層設計的日臻完善。珠江航務管理局（以下簡稱“珠航局”）緊緊抓住部黨組提出建設“第二條黃金水道”的歷史機遇，圍繞《若干意見》《規劃綱要》以及《行動計劃》三大頂層設計文件狠抓督辦。截至目前，《行動計劃》明確的62項重點任務中59項已正式啟動，規劃中的美好愿景正慢慢照進現實。

液壓傳動是利用液體的壓力進行能量傳遞、轉換和控制的一種傳動形式,應用廣泛。液壓傳動系統是由液壓動力元件、液壓執行元件、液壓控制元件、液壓輔助元件和工作介質5部分組成。

圖3 底輥提升回路

從近代中國印刷業的發祥地，到建國初期援建內地印刷業的主力省份，現如今數一數二的綜合性印刷大省，有著深厚底蘊的上海印刷，不論過去還是現在，一直扮演著中國印刷業排頭兵的角色。那么未來，站在制高點上的上海印刷又該如何打造屬于自己的特色名片？李新立給出了自己的思考。

刺玫果（Rosa davurica Pall.）薔薇科植物果實,廣泛分布于黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、河北、山西等地[1]。黃酮類化合物是刺玫果最重要的活性物質之一，且黃酮類化合物能夠在體內新陳代謝過程中產生大量簡單的酚酸類物質[2]，可以顯著增強其他抗氧化劑的作用。因此，本實驗通過測定刺玫果的總黃酮含量，以及體外清除自由基DPPH速率來初步探討刺玫果提取物體外抗氧化作用。

底輥提升回路中,通過換向閥的組合動作,控制液壓油的流向,從而實現整改回路的動作。在該回路中,壓力傳感器和壓力繼電器對控制系統中的壓力起著決定性作用。蓄能器通過自身的充壓,能為整個液壓系統保壓、改善沖擊[5]。

4.2 底輥加載回路

底輥加載回路與底輥提升回路是并聯回路,二者均由一個限壓式變量泵供油。為了提高系統的穩定性,避免因只有1臺液壓泵損壞而引起停機,所以并聯1臺參數一樣的液壓泵。底輥加載回路提供壓光所需要的線壓力,該線壓力沿紙幅寬度不變。為了保證液壓油的溫度可控,在主油路上裝了1臺熱交換器,以冷卻液壓油。

在底輥內,調節中高和提供線壓力的是沿著軸芯均勻布置的液壓頂塊,每個液壓頂塊下部的液壓缸內都充有壓力油,并從油缸頂部的噴油孔噴出,在液壓頂塊與輥殼之間形成靜壓支撐。

鄒慶鵬在致辭中介紹，河南作為中國農業大省，亦是全國農藥生產、經營、使用大省。當前，河南省共有165家農藥生產企業，年產農藥約為2.6萬噸，農藥經營單位3.5萬多家，年農藥使用近1.7萬噸。自新的《農藥管理條例》實施以來，河南將貫徹落實新條例作為本省農業發展的一項重要任務，加大相關規章制度宣傳工作，加強農藥監管巡查工作，助力農藥產業轉型升級，力促農藥企業做大做強，切實發揮保障國家糧食安全壓艙石的作用。

靜壓支撐的油膜厚度較薄,承受的壓力較大,所以提供的液壓油要干凈,不能有較大雜質,因而在主油路上設置了磁性過濾器。由于輥子在重力等作用下,會有一定的撓度變形,而頂輥和底輥作用之后,產生的線壓力要均一,這就需要合適而準確的中高度,為了實現這一要求,該回路選擇了易于控制和靈敏度較高的液壓伺服閥。底輥加載回路如圖4所示。

圖4 底輥加載回路

該回路功能實現的主要動作順序為:壓光機啟動→伺服閥動作→底輥加載動作。

4）第3節鋼筋綁扎完成后，檢查驗收合格后將第1套模板依次利用塔吊上翻、拼裝、穿對拉螺桿、調整模板，模板加固驗收合格后進行混凝土澆筑[2]；

該回路主要是通過壓力傳感器檢測系統油壓控制調節伺服閥和液壓泵的壓力和泵送量,從而控制各個液壓頂塊的支撐力,進而調節中高度。

5 結 語

本次設計,具有兩個鮮明的特點:利用由液壓伺服閥和壓力傳感器組成的閉環控制,可實時調節輥體的中高;同時,為了滿足可控中高輥的撓性需求,可單獨調節各液壓頂塊的壓力與流量。由于工作環境的特殊性,為了使液壓系統工作穩定,選用了大功率的散熱器。由于液壓系統自身對元件的要求很高,所以在安裝和維護方面需要花費較高的成本。

[1] 林偉倫,馬 平.軟壓區壓光技術[J].國際造紙,2000,19(2): 30.

[2] 朱有盛.軟輥壓光機的結構及其生產運行[J].中華紙業,2000, 21(7):42.

[3] 孫寶榮.比例靜壓支撐技術在可控中高輥中的應用(上)[J].輕工技術,2000(2):20.

[4] 楊金毛.游動可控中高輥壓區振動原因及解決辦法[J].中國造紙,2004,23(10):63.

[5] 明仁雄,萬會雄.液壓與氣壓傳動[M].北京:國防工業出版社, 2003.

(責任編輯:陳麗卿)

The Design of Hydraulic System of the Soft Calender

ZHANGAi-hua＊REN Gong-chang

(M echanical and Electrical Engineering College of Shanxi Science and Technology University,Xi'an,Shaanxi Province,710021)

張愛華女士,在讀碩士研究生;主要研究方向:機械電子、可靠性設計等。

TS734+.7

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0254-508X(2010)08-0050-03

2010-02-10(修改稿)