張愛(ài)華 任工昌

(陜西科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,陜西西安,710021)

·可控中高輥·

軟壓光機(jī)可控中高輥液壓系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

張愛(ài)華 任工昌

(陜西科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,陜西西安,710021)

對(duì)壓光機(jī)可控中高輥進(jìn)行分析,總結(jié)可控中高輥對(duì)液壓系統(tǒng)的要求。通過(guò)對(duì)可控中高輥的底輥加載回路與提升回路的分析,設(shè)計(jì)了滿足壓光機(jī)性能的液壓系統(tǒng)。

軟輥壓光機(jī);可控中高輥;靜壓支撐;液壓系統(tǒng)

(＊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(jī)的剛性壓區(qū)能使紙張厚度保持一致,但剛性壓區(qū)只能將紙張凸出部分壓下,凹進(jìn)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(qū)域產(chǎn)生不同色調(diào)的圖文,影響印刷效果。軟壓光機(jī)采用熱硬輥和彈性輥對(duì)紙幅進(jìn)行壓光,壓輥有彈性,這樣紙幅通過(guò)壓區(qū)時(shí)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(qū)域,所以即使在紙幅水分含量很高的情況下,紙幅也不會(huì)出現(xiàn)壓光斑點(diǎn)。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(jī)的可控中高輥有兩種形式:浮游可控中高輥[2],見(jiàn)圖1;分區(qū)可控中高輥[3],見(jiàn)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(guò)調(diào)節(jié)輥內(nèi)的油壓,使輥?zhàn)荧@得理想的中高。分區(qū)可控中高輥采用的是靜壓支撐技術(shù)。通過(guò)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(nèi)的線壓,使作用在紙幅上的線壓為工藝所需最佳值。在微機(jī)的協(xié)調(diào)控制下,靜壓支撐可以自動(dòng)控制整個(gè)紙幅長(zhǎng)度上不同區(qū)域的線壓,以滿足工藝要求,獲得高質(zhì)量制品。在適宜的油膜剛度下,中高輥可以在各種車速下運(yùn)行且允許在滿負(fù)荷下啟動(dòng)與停機(jī)。

該回路功能實(shí)現(xiàn)的主要?jiǎng)幼黜樞?壓光機(jī)啟動(dòng)→底輥提升→正常加載。

圖1 浮游可控中高輥

圖2 分區(qū)可控中高輥

2 液壓傳動(dòng)技術(shù)

魯迅“從這搏斗的危險(xiǎn)、緊張、艱難中感到活躍的生命力、感到生活的充實(shí)，產(chǎn)生唯有斗士才能體驗(yàn)的幸福感。”[4]160他認(rèn)為“死者倘不埋在活人的心中，那就真真死掉了”。[7]280“唯獨(dú)革命家，無(wú)論他生或死，都能給大家以幸福?！盵9]410正如馮雪峰在《魯迅回憶》中說(shuō)“現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)斗的意志、需要和目的，決定著和統(tǒng)一著魯迅先生的全部思想”。真誠(chéng)、抗?fàn)幍娜松鷳B(tài)度，斗士的生存方式和價(jià)值取向，使魯迅的散文體現(xiàn)出冷峻剛毅的風(fēng)格。

與機(jī)械傳動(dòng)相比,液壓傳動(dòng)具有許多優(yōu)點(diǎn):在運(yùn)行過(guò)程中,液壓傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍可達(dá)1000∶1;液壓傳動(dòng)裝置可在低速下輸出很大的力;在輸出功率相同時(shí),液壓傳動(dòng)裝置體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小;液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),易于設(shè)計(jì)制造等。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)也存在一定的缺點(diǎn),如不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比;工作時(shí),液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)溫度的變化較為敏感;在液壓傳動(dòng)中,能量需要經(jīng)過(guò)兩次變換,且液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在傳遞過(guò)程中,有流量和壓力損失,所以系統(tǒng)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(jià)高,對(duì)其使用維護(hù)提出了更高的要求;出現(xiàn)故障時(shí),比較難于查找和排除,對(duì)維修人員的技術(shù)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(zhǔn)確、控制靈敏、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、左右速度一樣、能夠很好地與頂輥配合。為了減少因系統(tǒng)壓力下降而引起油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頻繁啟動(dòng),給液壓泵帶來(lái)的損壞,要求蓄能器能夠穩(wěn)定、長(zhǎng)時(shí)間的工作。此外,在卸載時(shí),各個(gè)油缸動(dòng)作要迅速。底輥提升回路如圖3所示。

3 液壓系統(tǒng)

出現(xiàn)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(tài)下,底輥與頂輥迅速分離,就必須先卸載。首先,輥內(nèi)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(yùn)動(dòng)。

根據(jù)對(duì)提升裝置和輥內(nèi)加載裝置的工況分析,歸納出軟壓光機(jī)幾個(gè)典型工況。設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí),要求液壓系統(tǒng)的動(dòng)作能夠滿足如下工況的要求。

底輥由靜止?fàn)顟B(tài)勻速提升至適當(dāng)位置時(shí)開(kāi)始勻減速,到與頂輥接觸時(shí)停止。底輥勻速提升要求液壓系統(tǒng)供油壓力穩(wěn)定,油泵泵送量靈敏可調(diào)。同時(shí),各個(gè)換向閥動(dòng)作靈敏迅速,以滿足對(duì)輥體運(yùn)動(dòng)方向的準(zhǔn)確控制。

底輥與頂輥接觸后,輥內(nèi)液壓頂塊開(kāi)始加壓。各個(gè)液壓頂塊根據(jù)各自壓力的設(shè)定準(zhǔn)確加壓,從而控制輥體的中高。此時(shí),要求壓力傳感器感應(yīng)準(zhǔn)確,液壓頂塊無(wú)內(nèi)泄。這個(gè)工況下,油泵的工作功率最大。

建議成立由經(jīng)驗(yàn)豐富的公示語(yǔ)翻譯人員、公示語(yǔ)翻譯研究人員、外籍教師等組成的翻譯團(tuán)隊(duì)，并指定專人負(fù)責(zé)譯審，對(duì)譯文質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。對(duì)疑難、有爭(zhēng)議的問(wèn)題可邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)權(quán)威公示語(yǔ)研究專家來(lái)把脈。

3.1 典型工況的確定

由于軟壓光機(jī)的底輥較重、加載荷較大,要求液壓系統(tǒng)具有較大的功率。在運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換時(shí),要能夠消除液壓系統(tǒng)內(nèi)部的沖擊,以防液壓系統(tǒng)元件損壞;在正常工作時(shí),由于紙幅上總有不均勻的區(qū)域,底輥和提升裝置會(huì)存在一定的震動(dòng),這就要求底輥加載裝置的加載穩(wěn)定,提升裝置需要安裝吸收震動(dòng)的裝置;壓光機(jī)底輥運(yùn)行位置控制不當(dāng),會(huì)引起軟輥的撞傷、燙傷,所以要求液壓系統(tǒng)的控制精度、反應(yīng)靈敏度都要較高;除了液壓系統(tǒng)本身能夠產(chǎn)生熱量以外,在與頂輥配合工作時(shí),會(huì)引起底輥的溫度顯著升高,因此,液壓系統(tǒng)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(tǒng)本身存在泄露問(wèn)題,因此在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮泄露給液壓系統(tǒng)工作帶來(lái)的影響;由于紙機(jī)是連續(xù)工作,所以要充分考慮故障問(wèn)題,盡量避免因故障引起停機(jī),降低損失和提高效益。

在造紙工業(yè)中,液壓系統(tǒng)工作環(huán)境較為悶熱潮濕,環(huán)境對(duì)液壓系統(tǒng)的影響不容忽視。溫度過(guò)高,會(huì)使液壓油黏度下降,降低液壓油的承載能力,引起液壓系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,液壓元件磨損加劇,同時(shí)也會(huì)加速液壓油的氧化變質(zhì),造成元件的控制油道被堵塞或使?jié)L動(dòng)軸承、軸心、液壓泵柱等磨損加劇,縮短了整個(gè)液壓系統(tǒng)的使用壽命。加強(qiáng)對(duì)溫度的監(jiān)控,將溫度作為液壓系統(tǒng)控制的一個(gè)信號(hào),既可以保證液壓系統(tǒng)安全工作,又可以提高整個(gè)系統(tǒng)的自控程度。此外,增加冷卻系統(tǒng)也是一個(gè)有效的解決辦法。環(huán)境過(guò)于潮濕,液壓系統(tǒng)中混入的水分超標(biāo),需要重新更換液壓油,否則不但損壞軸承,還會(huì)腐蝕鋼面,使其生銹,同時(shí),還會(huì)造成液壓油乳化、變質(zhì)和沉淀,冷卻器導(dǎo)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(tǒng)分析

例如，教師可以結(jié)合著社會(huì)生活的熱點(diǎn)來(lái)創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境。如在湘教版數(shù)學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第3章《一元一次方程》的教學(xué)中，教師可以引入一個(gè)飛機(jī)攔截的情境：中國(guó)在2013年劃設(shè)了東海放空識(shí)別區(qū)，中國(guó)空軍和海軍經(jīng)常會(huì)出海攔截外國(guó)的不明飛機(jī)。我們假設(shè)小李是一名飛行員，駕機(jī)執(zhí)行攔截任務(wù)，他從地面勻速加速起飛，10秒后達(dá)到了350km/h的離地速度，隨后到60秒時(shí)勻速加速到了1500km/h的巡航速度趕赴目標(biāo)空域。根據(jù)這個(gè)情境，教師可以組織學(xué)生們解相關(guān)的一元一次方程。這是一個(gè)新穎的話題，而且是兩段情境，具有挑戰(zhàn)性；初中生又具有樸素的愛(ài)國(guó)主義情懷，在解題情境中表現(xiàn)積極：

3.3 液壓系統(tǒng)元件

液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件:限壓式變量泵;執(zhí)行元件:提升液壓缸、輥內(nèi)液壓頂塊;控制元件:溢流閥、單向閥、換向閥、伺服閥、節(jié)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(fā)展，首先得益于頂層設(shè)計(jì)的日臻完善。珠江航務(wù)管理局（以下簡(jiǎn)稱“珠航局”）緊緊抓住部黨組提出建設(shè)“第二條黃金水道”的歷史機(jī)遇，圍繞《若干意見(jiàn)》《規(guī)劃綱要》以及《行動(dòng)計(jì)劃》三大頂層設(shè)計(jì)文件狠抓督辦。截至目前，《行動(dòng)計(jì)劃》明確的62項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)中59項(xiàng)已正式啟動(dòng)，規(guī)劃中的美好愿景正慢慢照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

液壓傳動(dòng)是利用液體的壓力進(jìn)行能量傳遞、轉(zhuǎn)換和控制的一種傳動(dòng)形式,應(yīng)用廣泛。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是由液壓動(dòng)力元件、液壓執(zhí)行元件、液壓控制元件、液壓輔助元件和工作介質(zhì)5部分組成。

圖3 底輥提升回路

從近代中國(guó)印刷業(yè)的發(fā)祥地，到建國(guó)初期援建內(nèi)地印刷業(yè)的主力省份，現(xiàn)如今數(shù)一數(shù)二的綜合性印刷大省，有著深厚底蘊(yùn)的上海印刷，不論過(guò)去還是現(xiàn)在，一直扮演著中國(guó)印刷業(yè)排頭兵的角色。那么未來(lái)，站在制高點(diǎn)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(shí),廣泛分布于黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)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(zhì)之一，且黃酮類化合物能夠在體內(nèi)新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生大量簡(jiǎn)單的酚酸類物質(zhì)[2]，可以顯著增強(qiáng)其他抗氧化劑的作用。因此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定刺玫果的總黃酮含量，以及體外清除自由基DPPH速率來(lái)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(guò)換向閥的組合動(dòng)作,控制液壓油的流向,從而實(shí)現(xiàn)整改回路的動(dòng)作。在該回路中,壓力傳感器和壓力繼電器對(duì)控制系統(tǒng)中的壓力起著決定性作用。蓄能器通過(guò)自身的充壓,能為整個(gè)液壓系統(tǒng)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(lián)回路,二者均由一個(gè)限壓式變量泵供油。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,避免因只有1臺(tái)液壓泵損壞而引起停機(jī),所以并聯(lián)1臺(tái)參數(shù)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(tái)熱交換器,以冷卻液壓油。

在底輥內(nèi),調(diào)節(jié)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(gè)液壓頂塊下部的液壓缸內(nèi)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(guó)農(nóng)業(yè)大省，亦是全國(guó)農(nóng)藥生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、使用大省。當(dāng)前，河南省共有165家農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)農(nóng)藥約為2.6萬(wàn)噸，農(nóng)藥經(jīng)營(yíng)單位3.5萬(wàn)多家，年農(nóng)藥使用近1.7萬(wàn)噸。自新的《農(nóng)藥管理?xiàng)l例》實(shí)施以來(lái)，河南將貫徹落實(shí)新條例作為本省農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)，加大相關(guān)規(guī)章制度宣傳工作，加強(qiáng)農(nóng)藥監(jiān)管巡查工作，助力農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，力促農(nóng)藥企業(yè)做大做強(qiáng)，切實(shí)發(fā)揮保障國(guó)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(zhì),因而在主油路上設(shè)置了磁性過(guò)濾器。由于輥?zhàn)釉谥亓Φ茸饔孟?會(huì)有一定的撓度變形,而頂輥和底輥?zhàn)饔弥?產(chǎn)生的線壓力要均一,這就需要合適而準(zhǔn)確的中高度,為了實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)的主要?jiǎng)幼黜樞驗(yàn)?壓光機(jī)啟動(dòng)→伺服閥動(dòng)作→底輥加載動(dòng)作。

4）第3節(jié)鋼筋綁扎完成后，檢查驗(yàn)收合格后將第1套模板依次利用塔吊上翻、拼裝、穿對(duì)拉螺桿、調(diào)整模板，模板加固驗(yàn)收合格后進(jìn)行混凝土澆筑[2]；

該回路主要是通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)系統(tǒng)油壓控制調(diào)節(jié)伺服閥和液壓泵的壓力和泵送量,從而控制各個(gè)液壓頂塊的支撐力,進(jìn)而調(diào)節(jié)中高度。

5 結(jié) 語(yǔ)

本次設(shè)計(jì),具有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn):利用由液壓伺服閥和壓力傳感器組成的閉環(huán)控制,可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輥體的中高;同時(shí),為了滿足可控中高輥的撓性需求,可單獨(dú)調(diào)節(jié)各液壓頂塊的壓力與流量。由于工作環(huán)境的特殊性,為了使液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定,選用了大功率的散熱器。由于液壓系統(tǒng)自身對(duì)元件的要求很高,所以在安裝和維護(hù)方面需要花費(fèi)較高的成本。

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[5] 明仁雄,萬(wàn)會(huì)雄.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社, 2003.

(責(zé)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(ài)華女士,在讀碩士研究生;主要研究方向:機(jī)械電子、可靠性設(shè)計(jì)等。

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

2010-02-10(修改稿)