浅析无轴传动轮转胶印机的张力控制

浅析无轴传动轮转胶印机的张力控制

无轴传动环球70轮转胶印机的张力控制非常重要，因为在无轴传动的情况下印刷机的张力控制方式发生了很大变化，与有轴传动方式下的张力控制有很大的区别。无轴传动张力控制主要受供纸部张力、送纸辊速比、RTF（折报机三角板前的拉纸辊）速比等几方面的影响。与有轴传动相比，无轴传动的张力控制更加灵活，但可变因素的增加也提高了张力控制的难度，这就要求我们在实践中不断摸索三者的规律，达到最佳的配合模式。在此笔者谈谈对无轴传动环球70轮转胶印机进行张力控制的几点体会。



供纸部张力控制部件组成

　

　　供纸部的张力控制部分由刹车片、制动器、浮动辊等组成，为了使纸带张力保持恒定，纸卷制动器必须能够根据纸带张力的波动情况自动进行调整以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。在机器平稳运行过程中，应保证纸带张力稳定在给定值上，在启动和刹车时防止纸带过载和随意松卷。在印刷过程中，随着纸卷直径不断减小，为保持纸带张力的恒定，需要对制动力矩进行相应的调整。

　　MEG DLP1000型供纸机纸卷的制动采用轴制动方式，在纸卷芯部轴端设置刹车片和刹车盘，通过气压方式加载制动力，即气动式张力控制系统。在印刷过程中，纸带的线速度保持不变，而纸卷的角速度却随着纸卷直径的减小不断增大。在不考虑由角加速度产生的惯性力矩和阻力矩的前提下，为保证纸带稳定运行，应该满足下面的条件：

F×R＝T×r

　　F为纸带张力，R为纸卷半径，T为纸卷轴芯的制动力，r为纸卷轴芯制动力半径。

可以看出，随着纸卷半径的减小，如果不改变制动力的大小，纸带所受到的张力会越来越大，最终会使纸带被拉断。因此，在保持纸带张力稳定的前提下，随着纸卷半径的减小，制动力必须按照一定的规律随之减小。

　　简而言之，就是刹车片与刹车盘接触后产生一定的摩擦力，从而使纸带具有一定的张力，浮动辊在张力的作用下产生摆动后带动其上的电位器发生一定的改变，将张力的变化转化为电信号，控制刹车气缸的气压，从而达到控制摩擦力大小的目的，实现纸带张力的自动控制。

刹车片与刹车盘的间距应在1～2mm之间。如果间隙过大，当气缸气压变化时不能有效地将刹车片夹紧，导致张力过小，造成开机时浮动辊突然被拉下将纸带绷断;如果间隙过小，则气缸始终将刹车片夹紧，气缸气压变化不能调整刹车片与刹车盘的夹紧程度,最终会将纸带拉断。特别是在开机时当张力显示值由4位数变成3位数后,会因纸带张力过大导致断纸。

　　应根据刹车片材质的不同定期检查其磨损情况，并适当调整间隙，否则会影响张力控制。刹车片出现故障后会引起张力控制极不稳定，特别是在接纸时浮动辊大幅度摆动，并且纸带在进入RTF之前发飘，调整送纸辊和RTF及供纸部张力都不能解决问题，接纸结束后导致张力瞬间消失（浮动辊在接纸后大幅度调整）造成断纸。造成刹车片刹车效果降低的原因是刹车片耐磨层材质比较软而其碎屑又不能及时排出，经过摩擦后聚积在刹车片上形成了釉状物质，减小了摩擦系数。这时可打磨刹车片，将釉状物质去除，增加排屑槽的数量或更换刹车片。



印刷部入口张力控制



　　印刷部入口张力与供纸部张力是以送纸辊为界，送纸辊安装在印刷装置与供纸机之间的纸路上，强制纸带运行，避免送纸辊之前的纸带张力波动直接影响送纸辊之后的纸带张力，保证进入印刷装置的纸带经过两次张力控制之后较稳定。二次张力系统的控制原理是依靠纸带的速度与送纸辊的线速度之差，通过摩擦实现的。一般情况下，送纸辊的线速度小于纸带的速度。当使用送纸辊时，供纸部张力对印刷部入口张力具有一定的影响，通过印刷机主控制台合理地设置送纸辊电动机与滚筒电动机的速度比是精确控制印刷部入口纸带张力的关键，一般设置在-0.15％左右（根据印刷部的多少数值略有不同，但相差不会太大）。

　　无轴传动方式彻底改变了以往依靠机械装置控制张力的模式，通过数字电动机之间转速变化形成的相对速差实现对张力的控制，即在送纸辊、印刷部滚筒、折报机RTF的线速度之间形成微小的速差实现对张力的控制。送纸辊电动机转速降低将增大印刷部的入口张力，反之则减小。影响送纸辊电动机控制张力的因素除了速比的大小外，另一个原因是送纸辊与合压辊的压力，压力的大小用合压时的压痕体现，一般为5～6mm。压痕过小，则两辊的接触压力较小，送纸辊与纸张的摩擦也较小，在相同的送纸辊电动机速比下张力减小；压痕过大，则会使橡胶合压辊与送纸辊在对压运转过程中因接触压力较大产生过多的热量，加速橡胶辊的老化，减少其寿命。送纸辊对保证印刷质量是至关重要的，它能有效地防止印刷过程中跑规矩的问题。



印刷部出口张力控制



　　折报机RTF—三角板拉纸辊电动机的作用是使纸带在印刷部出口至三角板保持一定的张力，确保纸带经过印刷后顺利地进入折报机。RTF电动机的转速（线速度）一般要比印刷部滚筒的转速快0.8%左右，变化范围在0～2.0%。此数值的设定要视具体情况而定，如果设定的不合适，则不但影响印刷部出口至三角板的张力，而且影响纸带进入折报机后的张力。数值偏大，会使印刷部出口至三角板的纸带张力变大，而三角板至折报机之间的纸带张力变小；数值偏小，会使印刷部出口至三角板的纸带张力变小，而使三角板至折报机之间的纸带张力变大。当所印刷的纸路较少时，此数值可以适当减少，因为这时的张力比较容易控制；当所印刷的纸路较多时，应适当增加RTF电动机速比值，以满足最里面纸张对张力的要求，而其他纸带的张力则可以通过调整送纸辊和印刷部张力的数值进行调整。印刷部出口张力是通过设置折报机RTF和送纸辊的速比，在两者的共同作用下来控制的。折报机RTF电动机速比数值变化时会使所有印刷部的出口张力发生变化。如果只有单独一个纸路的印刷部出口张力不合适，则应该调整相应送纸辊电动机的速比和供纸部的张力，实现单独纸路张力产生变化，而不应该调整RTF电动机的速比。



供纸部、送纸辊、RTF之间的关系



　　供纸部、送纸辊、RTF之间是相互影响又相对独立的。供纸部设置的张力和送纸辊设置的速比之间的合理配置可以实现对印刷部入口张力的控制。如果供纸部的张力不够大，只靠送纸辊是不行的。因为送纸辊转速与印刷部滚筒转速的速度差很小（仅为1‰～２‰），不足以为印刷部提供足够的张力。如果将送纸辊的速比调整得过大，则将增大送纸辊的负荷，不利于其保持稳定运转，容易造成送纸辊电动机电气故障，如调速器异常等。

　　RTF电动机的速比变化是对所有印刷部而言的，其任何变化都会对所有印刷部的出口张力产生影响，如果太大则将增加控制印刷部出口张力的难度。供纸部、送纸辊、RTF之间的相互关系，简单说就是局部和整体的关系。供纸部、送纸辊、RTF之间的配比关系遵循由外到里依次增大的原则，实现张力由外到里依次增加。最外边纸带张力最小，最里边纸带张力最大，两者中间的纸带张力大小介于两者之间，并且从外到里依次增大。 

　　这时（折报机Ｆ位于T1与T2之间），RTF速比设置为0.8％，送纸辊电动机速比依次设置为48（T1的送纸辊电动机控制系统与其他的有所不同）、－0.14％、－0.15％、－0.17％、－0.18％，供纸部的张力依次设置为18、18、19、20。如果最外边的纸带张力最大，则将出现很多难以克服的困难，如纸带在进入三角板时跑偏或者经过折报机折页后报纸内部的纸张有褶皱现象，甚至会因纸带严重跑偏而断纸，或因内部纸带的张力小开机，合压后在橡皮布剥离张力的作用下造成断纸。如果此时仅仅增加里面纸带的张力，则会因为张力过大而造成断纸，人为地增加了控制张力的难度。检测张力大小时，可在设备运转时用手轻轻地触压纸带感觉纸带的绷紧度，或者仔细观察纸带是否发飘，检查三角板RTF压纸轮处的纸张内部（纸边）是否有卷曲，检查报纸的折叠情况等。



夹纸辊对张力的影响



　　夹纸辊主要控制RTF以后的纸带张力，对进一步控制从印刷部出口到三角板的张力有非常重要的作用。两对夹纸辊使纸带在被裁切之前保持一定的张力，但又有一定的差别。导纸辊（bending rollers)下方第一对夹纸辊的作用是使纸带贴附在三角板上，并拉动纸带使之被顺利裁开（裁刀为被动型）；第二对夹纸辊的作用是使纸带保持一定的张力。如果设备运转时纸带有抖动现象，则说明两对夹纸辊之间的张力不合适。

　　两对夹纸辊的松紧原则是第二对比第一对略紧，因为夹纸辊的松紧发生变化时，其表面线速度与纸带的相对速度也相应的发生变化。两对夹纸辊的作用虽然有所区别，但是必须配合使用才能在设备高速运转时保持稳定的纸带张力，防止纸带跑偏。夹纸辊太松则纸带会因为张力比较小而左右移动，太紧则将纸边压伤且易造成纸边撕裂，还会将夹纸辊上齿牙损坏，或引起报纸裁口大小发生变化。



其他因素对张力的影响



　　如果过纸辊太脏同样可以引起张力不稳，造成断纸。过纸辊使用较长时间后不及时清理，会在其表面黏附很多油泥，导致其直径大小不一致，使纸带受到的张力左右前后均不一致。如果纸带所受到的张力超过其抗张强度，则发生断纸事故。特别是当更换不同厂家的新闻纸时，因纸带两边的松紧度不同会使问题更加严重，这将极大地影响生产，因此要及时清理过纸辊。模切刀 压痕条 刀版弹垫 补底纸 胶条 海绵条 补底纸 压痕模 压痕线