電空轉換器在卷筒紙張力控制系統的應用

電空轉換器在卷筒紙張力控制系統的應用

瓦楞紙板生產中，保持瓦楞原紙適當、恒定的張力控制是保證瓦楞紙板質量的關鍵因素。在

早期的瓦楞紙扳生產線中，控制紙卷張力大小的方法采用機械方式。操作工人根據原紙紙卷的卷徑變化分階段人工調整機械抱鬧剎車器的松緊，從而保持一定的張力控制。機械方式結構簡單、成本低廉、操作調整、維護方便：但是張力控制不穩定、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越快，紙卷張力的要求也越來越高的情況下，已經無法滿足瓦楞紙扳線的要求。因此機械式的張力控制方式在瓦楞紙板生產線中已經淘汰，取而

代之的是氣動剎車控制方式。與磁粉離合器的剎車控制方式相比，氣動剎車器具有成本低、使用靈活、方便，不存在剩磁的優勢， 因此在瓦楞紙板行業中廣泛應用。我們知道瓦楞紙板生產線中原紙紙卷是一個放料的過程，而且是一個跟隨單面機的瓦楞輥速度從動的過程，因此紙卷的運行速度與單面機、雙面機驅動部速度相關聯，會出現突然地加速或減速，速度變動很大，因此需要原紙的張力控制具有非常穩定可靠性、靈敏性。應用于瓦楞紙板生產線的原紙張力控制系統一般為閉環張力控制系統。能對瓦線生產中的原紙張力進行自動檢測和適時控制，從而消除在瓦楞紙板生產過程中因原紙張力變化而產生的斷紙現象，大大提高了生產效率和原材料的利用率，除低生產成本。

系統結構如圖

我們知道，張力與力矩的關系：

 

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減小。其基本工作原理是：根據原紙的材質、機器運行時原紙張力要求，在張力控制器上設定所需要的張力數值，荷重傳感器將檢測到的原紙的張力值反饋到張力控制器，張力控制器進行計算，輸出相應的

電壓給電／空轉換器，電／空轉換器控制輸出壓力大小相對應的空氣給氣動剎車器，

氣動剎車器執行對瓦楞原紙的張力控制。隨著紙卷卷經不斷的減小，剎車器的力

矩也不斷減小。在瓦楞紙板生產線中使用的氣動剎車

器有兩種：

■空壓卡鉗碟盤式式剎車器

■ 高性能空壓剎車器

空壓卡鉗式氣動剎車器空壓卡鉗式氣動剎車器是通過壓縮空氣來施加壓力頂緊卡鉗，卡鉗上的摩擦片與碟式接觸執行力矩控制的，通過彈簧來緩解、釋放。其外型及結構如圖2、

外殼一般為鼓型鑄鋁結構，兩片對接一起，內部結構由一塊耐油、耐水的*密封橡膠墊形成空腔，壓縮空氣輸入后推動頂桿來加緊卡鉗。卡鉗上的兩片摩擦剎車片與碟盤接觸控制紙卷的力矩，來控制原紙的張力。

其特點是：

■更換剎車摩擦片容易簡單、用一把鉗子就可以更換

■ 剎車盤zui大厚度可大200mm，但是一般應用的厚度為10mm為標準

■ 剎車片無石棉，耐摩擦

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

■頻繁使用耐久性高，性能穩定：圓盤表面大部分直接與周圍空氣接觸，熱散容易，制動后圓盤表面溫升不高，性能安定一所需壓縮空氣量少，靈敏度高

■結構簡單，使用中不需要調整，維修簡單；磨察片的磨損，氣壓自動補償，無需調整摩片間隙使用壽命較長

■耐水、耐塵埃、耐高溫

■價格較便宜

維護保養

空壓卡鉗式氣動剎車器結構比較簡

單，也沒有特別需要維護的地方，在使用

中注意以下幾點：

■注意觀察剎車器的剎車片的磨損情況。當剎車片使用磨損很薄了，就要及時更換。避免剎車器的鐵與碟盤進行直接接觸，而且能夠避免鼓型內部橡膠墊的破裂。

■ 注意觀察連接到剎車器的氣管，特別是與剎車器的接頭處不能有輕微的漏氣現象，漏氣嚴重影響剎車器的張力控制，應及時更換。

■ 復位彈簧不能有變形等情況發生，使用一段時間后如果彈力變小應進行更換。空壓碟式制動力的計算考慮一般空壓碟式制動力的構造有增加制動力的機構，所增加的出力倍數應計算在內，制動扭矩為：

T=2iJAprl~

式中：

T—— 制動扭矩力（kgfm ）

u—— 摩擦系數0．3

A—— 氣壓缸受力面積（cm ）

P— —氣壓作用力（kg／cm ）

R—— 圓盤有效制動半徑（m ）：

B— — 增壓比=氣壓缸出力點與支點

的距離／摩擦力作用中心與支點中心距離另外，制動停止時間以及制動產生的能耗也是設計使用要考慮的因素。高性能張力氣動剎車器空壓卡鉗式氣動剎車器因為價格較低而性能卻非常不錯，因此在國內以及中國臺灣中檔瓦楞紙板生產線上使用很普遍；但是進口的歐美瓦楞紙生產線中使用的是一種高性能張力氣動剎車器，以適應更高速度下穩定的原紙張力控制。其外形及結構.