電空轉(zhuǎn)換器在卷筒紙張力控制系統(tǒng)的應(yīng)用

瓦楞紙板生產(chǎn)中，保持瓦楞原紙適當(dāng)、恒定的張力控制是保證瓦楞紙板質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在

早期的瓦楞紙扳生產(chǎn)線中，控制紙卷張力大小的方法采用機(jī)械方式。操作工人根據(jù)原紙紙卷的卷徑變化分階段人工調(diào)整機(jī)械抱鬧剎車(chē)器的松緊，從而保持一定的張力控制。機(jī)械方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、操作調(diào)整、維護(hù)方便：但是張力控制不穩(wěn)定、而且不靈敏，控制精度不夠。特別是在瓦楞紙板線的速度越來(lái)越快，紙卷張力的要求也越來(lái)越高的情況下，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足瓦楞紙扳線的要求。因此機(jī)械式的張力控制方式在瓦楞紙板生產(chǎn)線中已經(jīng)淘汰，取而

代之的是氣動(dòng)剎車(chē)控制方式。與磁粉離合器的剎車(chē)控制方式相比，氣動(dòng)剎車(chē)器具有成本低、使用靈活、方便，不存在剩磁的優(yōu)勢(shì)， 因此在瓦楞紙板行業(yè)中廣泛應(yīng)用。我們知道瓦楞紙板生產(chǎn)線中原紙紙卷是一個(gè)放料的過(guò)程，而且是一個(gè)跟隨單面機(jī)的瓦楞輥速度從動(dòng)的過(guò)程，因此紙卷的運(yùn)行速度與單面機(jī)、雙面機(jī)驅(qū)動(dòng)部速度相關(guān)聯(lián)，會(huì)出現(xiàn)突然地加速或減速，速度變動(dòng)很大，因此需要原紙的張力控制具有非常穩(wěn)定可靠性、靈敏性。應(yīng)用于瓦楞紙板生產(chǎn)線的原紙張力控制系統(tǒng)一般為閉環(huán)張力控制系統(tǒng)。能對(duì)瓦線生產(chǎn)中的原紙張力進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和適時(shí)控制，從而消除在瓦楞紙板生產(chǎn)過(guò)程中因原紙張力變化而產(chǎn)生的斷紙現(xiàn)象，大大提高了生產(chǎn)效率和原材料的利用率，除低生產(chǎn)成本。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖

我們知道，張力與力矩的關(guān)系：

 

M =F x R

式中：

F——張力，單位N（牛頓）

R— 原紙紙卷半徑M （米）

M——力矩N·M （牛·米）

 

 

 

要保持張力的恒定，原紙卷徑是不斷在減小的，所以要求力矩也相應(yīng)減小。其基本工作原理是：根據(jù)原紙的材質(zhì)、機(jī)器運(yùn)行時(shí)原紙張力要求，在張力控制器上設(shè)定所需要的張力數(shù)值，荷重傳感器將檢測(cè)到的原紙的張力值反饋到張力控制器，張力控制器進(jìn)行計(jì)算，輸出相應(yīng)的

電壓給電／空轉(zhuǎn)換器，電／空轉(zhuǎn)換器控制輸出壓力大小相對(duì)應(yīng)的空氣給氣動(dòng)剎車(chē)器，

氣動(dòng)剎車(chē)器執(zhí)行對(duì)瓦楞原紙的張力控制。隨著紙卷卷經(jīng)不斷的減小，剎車(chē)器的力

矩也不斷減小。在瓦楞紙板生產(chǎn)線中使用的氣動(dòng)剎車(chē)

器有兩種：

■空壓卡鉗碟盤(pán)式式剎車(chē)器

■ 高性能空壓剎車(chē)器

空壓卡鉗式氣動(dòng)剎車(chē)器空壓卡鉗式氣動(dòng)剎車(chē)器是通過(guò)壓縮空氣來(lái)施加壓力頂緊卡鉗，卡鉗上的摩擦片與碟式接觸執(zhí)行力矩控制的，通過(guò)彈簧來(lái)緩解、釋放。其外型及結(jié)構(gòu)如圖2、

外殼一般為鼓型鑄鋁結(jié)構(gòu)，兩片對(duì)接一起，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由一塊耐油、耐水的*密封橡膠墊形成空腔，壓縮空氣輸入后推動(dòng)頂桿來(lái)加緊卡鉗。卡鉗上的兩片摩擦剎車(chē)片與碟盤(pán)接觸控制紙卷的力矩，來(lái)控制原紙的張力。

其特點(diǎn)是：

■更換剎車(chē)摩擦片容易簡(jiǎn)單、用一把鉗子就可以更換

■ 剎車(chē)盤(pán)zui大厚度可大200mm，但是一般應(yīng)用的厚度為10mm為標(biāo)準(zhǔn)

■ 剎車(chē)片無(wú)石棉，耐摩擦

■ 力矩公式：剎車(chē)力矩kgm=剎車(chē)力（kg）X有效盤(pán)半徑（m ）；扭力調(diào)整范圍廣，空氣壓力調(diào)整0．4kgf~6kgf／cm 容易調(diào)整

■頻繁使用耐久性高，性能穩(wěn)定：圓盤(pán)表面大部分直接與周?chē)諝饨佑|，熱散容易，制動(dòng)后圓盤(pán)表面溫升不高，性能安定一所需壓縮空氣量少，靈敏度高

■結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用中不需要調(diào)整，維修簡(jiǎn)單；磨察片的磨損，氣壓自動(dòng)補(bǔ)償，無(wú)需調(diào)整摩片間隙使用壽命較長(zhǎng)

■耐水、耐塵埃、耐高溫

■價(jià)格較便宜

維護(hù)保養(yǎng)

空壓卡鉗式氣動(dòng)剎車(chē)器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)

單，也沒(méi)有特別需要維護(hù)的地方，在使用

中注意以下幾點(diǎn)：

■注意觀察剎車(chē)器的剎車(chē)片的磨損情況。當(dāng)剎車(chē)片使用磨損很薄了，就要及時(shí)更換。避免剎車(chē)器的鐵與碟盤(pán)進(jìn)行直接接觸，而且能夠避免鼓型內(nèi)部橡膠墊的破裂。

■ 注意觀察連接到剎車(chē)器的氣管，特別是與剎車(chē)器的接頭處不能有輕微的漏氣現(xiàn)象，漏氣嚴(yán)重影響剎車(chē)器的張力控制，應(yīng)及時(shí)更換。

■ 復(fù)位彈簧不能有變形等情況發(fā)生，使用一段時(shí)間后如果彈力變小應(yīng)進(jìn)行更換。空壓碟式制動(dòng)力的計(jì)算考慮一般空壓碟式制動(dòng)力的構(gòu)造有增加制動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，所增加的出力倍數(shù)應(yīng)計(jì)算在內(nèi)，制動(dòng)扭矩為：

T=2iJAprl~

式中：

T—— 制動(dòng)扭矩力（kgfm ）

u—— 摩擦系數(shù)0．3

A—— 氣壓缸受力面積（cm ）

P— —氣壓作用力（kg／cm ）

R—— 圓盤(pán)有效制動(dòng)半徑（m ）：

B— — 增壓比=氣壓缸出力點(diǎn)與支點(diǎn)

的距離／摩擦力作用中心與支點(diǎn)中心距離另外，制動(dòng)停止時(shí)間以及制動(dòng)產(chǎn)生的能耗也是設(shè)計(jì)使用要考慮的因素。高性能張力氣動(dòng)剎車(chē)器空壓卡鉗式氣動(dòng)剎車(chē)器因?yàn)閮r(jià)格較低而性能卻非常不錯(cuò)，因此在國(guó)內(nèi)以及中國(guó)臺(tái)灣中檔瓦楞紙板生產(chǎn)線上使用很普遍；但是進(jìn)口的歐美瓦楞紙生產(chǎn)線中使用的是一種高性能張力氣動(dòng)剎車(chē)器，以適應(yīng)更高速度下穩(wěn)定的原紙張力控制。其外形及結(jié)構(gòu).