一種超高壓擺動噴淋設備的應用實踐

宋曉光

(大宇制紙有限公司，黑龍江牡丹江，157013)

一種超高壓擺動噴淋設備的應用實踐

宋曉光

(大宇制紙有限公司，黑龍江牡丹江，157013)

介紹了一種采用步進電機做為驅動裝置的超高壓擺動噴淋設備在生產中的應用情況。

步進電機;擺動噴淋設備;驅動裝置

造紙毛布是造紙廠重要的脫水器材，也是貴重易耗品，它在紙機的壓榨部起到傳送、脫水、墊層等作用。造紙毛布的透氣性、透水性和含水量等是生產和使用過程中評價造紙毛布品質重要的物理性能指標，毛布的通透清洗與否直接影響到造紙廠的生產效率、產品質量和生產成本。紙漿纖維、雜質等，尤其是具有黏性的物質進入毛布，如洗滌不夠，隨著反復壓榨，毛布逐步被壓實，這些滯留物使毛布脫水通道堵塞而迫使毛布因壓花 (即毛布印)而提前下機。不僅如此，在造紙生產中，隨著二次纖維回用量的增加，其中的熱熔物、施膠劑和無機填料、細小纖維等黏附在一起沉積在壓榨毛布上，就會縮短毛布的使用壽命，影響紙幅脫水，從而對產品質量產生影響。基于此，在紙機的脫水毛布區域采用超高壓擺動噴淋設備，對運行的毛布進行洗滌，可以使毛布的清潔度達到生產要求，加強對毛布的清洗，清除掉堵塞毛布毛孔的細小纖維組分，可以保證生產紙張的質量，延長毛布使用壽命，這對于提高產量，降低生產成本，有著積極的作用。

1 原噴淋設備存在的問題

(1)原超高壓擺動噴淋采用異步電機配套減速器，采用曲柄滑塊機構帶動所連接的噴淋桿運動，使噴淋桿做來回往復運動。由于曲柄滑塊機構運行軌跡為正弦曲線，因此整個運動周期為非勻速狀態，噴淋桿直線運行速度不均，因此，對毛布的洗滌不均勻，清洗不到位。而且由于運行速度較快，完成一個往返運行周期僅需6 s左右，因此對毛布的清洗效果較差。

(2)原噴淋機構往返換程時間長。換程時有1 s的滯緩時間，形成高壓 (20 MPa)水針形水流在一個固定時間內沖洗毛布的區域，會對毛布長期運行產生損壞。

(3)在更換紙種時，產品定量不同，紙機車速也不同。原擺動噴淋機構不能進行調節，從而不能適應匹配的紙機速度。

針對以上問題，采用了以步進電機作為驅動裝置的超高壓擺動噴淋設備代替原有噴淋設備。

2 步進電機驅動的擺動噴淋設備

(1)該擺動噴淋設備由步進電機組成的擺動器和噴淋桿組成 (見圖1)。由步進電機傳動，通過前置相連的滾珠絲杠結構，帶動滾珠絲杠產生連續、均勻、高精度地運行，從而穩定輸出推力、拉力。由此完成噴淋桿的前后伸縮運行。由于步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號時，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度 (稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

因此，高壓擺動噴淋裝置采用步進電機驅動，具有直線運動均勻準確，運行速度可調，往返換程時間短 (小于10 ms)的優點，從而確保了高壓水針流對壓榨部毛布等需清潔區域的高效率的洗滌。該擺動器可與紙機的速度連鎖擺動，實現噴淋桿的運行速度與紙機的運行速度相匹配，從而達到高效的清洗效果。采用新型的噴淋機構，單程運行120 mm，需6 min，從而大大延長了對毛布的清洗時間。

(2)擺動裝置與噴淋桿連接為柱銷連接。由于與之相連的步進電機擺動體外形為圓柱形，可以在任意旋轉角度后再行固定，這樣就保證了與相配的噴淋桿的針形水流的噴淋方向可以任意調節，從而在實際生產中，使噴淋角度的調節達到最優化，而且對周圍毛布及附屬機構不產生影響，安裝調節簡單方便。

(3)具有自清洗裝置。這種自清洗集成系統可在不必關閉整個噴淋系統的情況下自動清洗，在這個裝置內部有一個旋轉刷型清洗組件，通過轉動外部手輪人工操作。在清洗過程中，不銹鋼清洗刷子擦洗噴淋管的內部及噴嘴口。轉動手輪的同時，打開沖洗閥，由于是反向沖洗，使得在數秒鐘內清除的積存碎屑，在高壓水流的沖擊下，直接從沖洗閥排出，不會沾污所要噴射的表面。每段清洗刷子以間距120 mm的距離進行交錯排列布置，刷子段之間的大流通道能夠使系統清洗得更快捷和徹底。

(4)潤滑與排污。擺動器有一注油口 (見圖2)，與之相對應的地方有一泄油口，在注油時，同時打開。此時新油脂注入時，擠出舊油脂。待新油脂出現，即可完成一次注油更新工作。這種機構的設置，不但使注油工作直觀，而且還可對腔體中正在使用的油脂進行分析，從而合理地編制潤滑工作記錄和潤滑周期。在整個注油過程不必停機，可在線進行油脂的取樣檢查分析。

3 主要技術參數

速度行程:可調行程長度在1～300 mm之間，擺動器速度在10～300 mm/min，擺動位置和速度可實時監控連鎖。

控制方式:帶編碼器的閉環控制，可以與紙機速度連鎖。

環境溫度:－10℃ ～60℃，系統功耗:0.9～1.1 kW。

工作壓力:1.5～2.0 MPa。

4 使用效果對比

設備更新前，在原噴淋系統的洗滌條件下，紙機毛布平均使用時間大約為45天。采用步進電機驅動的擺動噴淋裝置后，由于清洗均勻，毛布印明顯減少，毛布使用時間在50～60天左右，毛布使用壽命可以延長10%以上，達到了提高產品質量，降低生產成本的目的。

The Structure and Application of Ultra High Pressure Oscillator Shower

SONG Xiao-guang
(Daewoo Paper Mfg．Co．，Ltd．，Mudanjiang，Heilongjiang Province，157013)

The article introduces the application of the ultra high pressure shower which is driven by stepping motor，analyses its driving feature and structure and compares its different parts with the old equipment．

stepping motor;oscillator showing;felt

TS737+.6

B

0254-508X(2012)01-0072-02

宋曉光先生，工程師;主要從事設備管理、技術改造及新產品開發工作。

(E-mail:sdrjhljmdj@163．com)

2011-08-03

(責任編輯:趙旸宇)