零速自動(dòng)接紙機(jī)作為印刷生產(chǎn)中的供紙?jiān)O(shè)備，必定要對(duì)卷筒紙的運(yùn)動(dòng)張力進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，以滿(mǎn)足正常的印刷要求。在接紙機(jī)中承擔(dān)這個(gè)任務(wù)的重要裝置就是張力控制系統(tǒng)。在生產(chǎn)過(guò)程中，張力控制系統(tǒng)使用頻繁、工作強(qiáng)度大，故其出現(xiàn)故障的頻率也非常高。因此，對(duì)于使用零速自動(dòng)接紙機(jī)的印刷企業(yè)來(lái)說(shuō)，維護(hù)使用好張力控制系統(tǒng)，才能保證接紙機(jī)乃至印刷主機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與工作。本文將結(jié)合震立Z4050—35型零速自動(dòng)接紙機(jī)張力控制系統(tǒng)的工作原理和機(jī)器運(yùn)行中維護(hù)及故障排除的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
在印刷生產(chǎn)中，張力控制系統(tǒng)通常會(huì)出現(xiàn)如下三種故障情況：①印刷過(guò)程中，張力浮動(dòng)輥上下頻繁擺動(dòng)，并且幅度較大，導(dǎo)致紙帶張力不穩(wěn)，影響套印;②印刷過(guò)程中，紙帶張力太小，卷筒紙用紙或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，使紙帶進(jìn)入主機(jī)后無(wú)法正常印刷;③接紙過(guò)程中，電磁制動(dòng)器無(wú)法對(duì)運(yùn)行中的卷筒紙進(jìn)行可靠的制動(dòng)控制，導(dǎo)致接紙瞬間兩個(gè)卷筒紙沒(méi)有都處于零速狀態(tài)，造成接紙失敗。
1.對(duì)印刷中張力控制系統(tǒng)故障的分析與解決方法
在印刷過(guò)程中，張力控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象為：張力浮動(dòng)輥上下頻繁擺動(dòng)，并且幅度較大;張力控制系統(tǒng)對(duì)紙帶的張力監(jiān)測(cè)和調(diào)控?zé)o法正常進(jìn)行。
通常出現(xiàn)這類(lèi)故障有三方面的原因：一是張力氣缸的氣壓不穩(wěn)定;二是張力角位移電位器和電控箱對(duì)紙帶張力監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)和控制不正常;三是電磁制動(dòng)器出現(xiàn)機(jī)械性故障。
張力氣缸的氣路故障通過(guò)供氣壓強(qiáng)的監(jiān)測(cè)和采取穩(wěn)壓措施排除。電磁制動(dòng)器的機(jī)械性故障需要針對(duì)現(xiàn)象分別處理，本節(jié)主要從張力角位移電位器和電控箱的張力控制調(diào)整方面著手解決這類(lèi)故障。
張力角位移電位器負(fù)責(zé)對(duì)紙帶張力進(jìn)行采樣。若其與張力軸的相對(duì)位置沒(méi)有精確定位，傳輸?shù)诫娍叵涞男盘?hào)參數(shù)就會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致電控箱不能對(duì)電磁制動(dòng)器輸出正確的控制電壓。這樣，就會(huì)使電磁制動(dòng)器工作不正常，無(wú)法控制紙帶的張力。
當(dāng)張力浮動(dòng)輥出現(xiàn)上述異常情況時(shí)，就需要進(jìn)行張力控制調(diào)整。具體的調(diào)整步驟如下。
(1)調(diào)節(jié)接紙機(jī)操作面板上的張力調(diào)壓閥，使張力氣缸的氣壓值達(dá)到正常值0.15～0.3Mpa。此時(shí)張力浮動(dòng)輥抬起，處于中間高度位置。
(2)松開(kāi)張力角位移電位器與張力軸的聯(lián)軸器上的鎖緊螺釘;慢慢旋轉(zhuǎn)電位器軸(軸上有轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘)，觀察電控箱中的調(diào)試電壓表。當(dāng)表上指針大致指向0V時(shí)，旋緊鎖緊螺釘。
(3)松開(kāi)電位器上的三個(gè)壓板螺釘，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)電位器，使調(diào)試電壓表的指針精確地指在0V處，鎖緊全部壓板螺釘。
(4)關(guān)閉張力調(diào)壓閥，使張力浮動(dòng)輥下落到底;再旋轉(zhuǎn)張力調(diào)壓閥，使張力浮動(dòng)輥抬起至最高位置。在此過(guò)程中，同步調(diào)節(jié)電控箱中張力控制盒上的W1電位器;使張力浮動(dòng)輥處于最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)，調(diào)試電壓表上的電壓值分別顯示為+0.5V、-0.5V。同時(shí)要觀察電壓表上電壓值是否線性變化。如果電壓值與規(guī)定數(shù)值不符，需從第一步重新調(diào)試至第三步，直至數(shù)值正確。
(5)調(diào)節(jié)張力調(diào)壓閥，使張力浮動(dòng)輥抬至最高位置。轉(zhuǎn)動(dòng)張力控制盒上的W2電位器，使輸出電壓表的指針指向10V。
張力控制電壓調(diào)整好后，張力角位移電位器就能夠準(zhǔn)確采樣，使電控箱能夠正常地對(duì)電磁制動(dòng)器輸出控制電壓(最高不超過(guò)10V，即制動(dòng)電壓)，保證印刷過(guò)程中張力的穩(wěn)定。
印刷過(guò)程中，當(dāng)紙帶張力太小的情況發(fā)生時(shí)，首先應(yīng)判斷張力角位移電位器采樣是否正確、電控箱對(duì)電磁制動(dòng)器控制電壓的輸出是否正常。如上述部件工作不正常，可進(jìn)行張力控制調(diào)試。如其工作正常，則可判斷為電磁制動(dòng)器故障，需對(duì)電磁制動(dòng)器部分進(jìn)行檢修。
2.對(duì)接紙中張力控制系統(tǒng)故障的分析與解決方法
接紙機(jī)接紙時(shí)，按3.8m/s速度運(yùn)行中的卷筒紙要在很短的時(shí)間(約3秒內(nèi))完全靜止下來(lái)，達(dá)到零速狀態(tài)。這樣，舊的卷筒紙才能與處于靜止?fàn)顟B(tài)的待接卷筒紙準(zhǔn)確完成接紙動(dòng)作。電控箱對(duì)電磁制動(dòng)器施加的制動(dòng)電壓，是在一個(gè)起步電壓上，按一定上升速率疊加的。因此卷筒紙的制動(dòng)是一個(gè)逐漸減速的過(guò)程，它不僅要制動(dòng)有力，而且要過(guò)渡平穩(wěn)。制動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，卷筒紙無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)完全靜止;制動(dòng)時(shí)間過(guò)短，卷筒紙可能被扯斷。因此，卷筒紙接紙制動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)，需要仔細(xì)檢查電磁制動(dòng)器，并對(duì)制動(dòng)電壓進(jìn)行檢測(cè)或調(diào)試。
制動(dòng)電壓的調(diào)試分為兩部分：一是起步電壓的調(diào)整;二是電壓上升速率的調(diào)節(jié)。
電磁制動(dòng)器開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，先會(huì)被施加一個(gè)起步電壓。一般接紙機(jī)生產(chǎn)廠家會(huì)預(yù)先設(shè)定起步電壓值，在設(shè)定中通常都會(huì)考慮到紙張能夠承受的初次張力，數(shù)值較小。作為使用單位，不要輕易改變此數(shù)值，只能在電磁制動(dòng)器由于較大磨損導(dǎo)致制動(dòng)力矩有明顯下降趨勢(shì)時(shí)才調(diào)大起步電壓值，一般控制在2～5V之間。
上升速率的數(shù)值調(diào)節(jié)，不能一次改變太大，需要根據(jù)接紙情況逐步調(diào)試確定。因?yàn)榇藚?shù)的設(shè)定大小與接紙過(guò)程中蓄紙架的用紙量有很大關(guān)系。上升速率設(shè)定太大，電磁制動(dòng)器制動(dòng)力矩相應(yīng)增大，在接紙過(guò)程中紙帶易被扯斷;上升速率設(shè)定太小，卷筒紙制動(dòng)時(shí)間將延長(zhǎng)，導(dǎo)致蓄紙架中的紙很快用盡，造成接紙失敗。因此，對(duì)于大卷筒紙或高速印刷接紙，上升速率可設(shè)定較大;反之，則宜減小上升速率數(shù)值。根據(jù)我們多次的使用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，上升速率數(shù)值調(diào)節(jié)較佳時(shí)，接紙完成后，蓄紙架將下落至總高程的1/3處。
電磁制動(dòng)器的應(yīng)用改進(jìn)
零速自動(dòng)接紙機(jī)張力控制系統(tǒng)中對(duì)卷筒紙進(jìn)行張力控制和制動(dòng)的主要部件就是電磁制動(dòng)器，由于它制動(dòng)力矩大、工作頻繁，因此特別容易磨損，出現(xiàn)故障。當(dāng)張力控制系統(tǒng)出現(xiàn)工作不正常的情況時(shí)，通常采用前述排除方法解決。如果多次調(diào)試后，張力控制系統(tǒng)還是無(wú)法正常工作，我們就應(yīng)對(duì)電磁制動(dòng)器各個(gè)部件仔細(xì)檢查，分析是否出現(xiàn)了機(jī)械性故障。
電磁制動(dòng)器的機(jī)械性故障主要表現(xiàn)為：制動(dòng)器磁軛和制動(dòng)盤(pán)表面嚴(yán)重磨損、制動(dòng)盤(pán)支承座上的軸承損壞、磁隙異常。由于制動(dòng)器磁軛和制動(dòng)盤(pán)在零速自動(dòng)接紙機(jī)生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)中是直接摩擦接觸。因此，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，制動(dòng)器磁軛表面和制動(dòng)盤(pán)表面都會(huì)因相互摩擦而磨損、磨傷。當(dāng)兩平面因磨損、磨傷而使電磁制動(dòng)器的磁效應(yīng)減弱時(shí)，電磁制動(dòng)器就無(wú)法對(duì)卷筒紙進(jìn)行正常的張力控制和制動(dòng)了。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期跟蹤觀察，我們發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)盤(pán)支承軸承損壞時(shí)，會(huì)使電磁制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)發(fā)生傾斜，導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)器磁軛發(fā)生偏磨，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致電磁制動(dòng)器的張力控制和制動(dòng)功能失效。
支承軸承損壞后，如果及時(shí)發(fā)現(xiàn)、更換，還能夠使電磁制動(dòng)器繼續(xù)使用。當(dāng)制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)器磁軛嚴(yán)重磨損后，一般會(huì)報(bào)廢而更換新件。為了發(fā)掘原有部件的使用潛力，節(jié)約費(fèi)用，鍛煉技術(shù)隊(duì)伍，我們會(huì)對(duì)更換下來(lái)的電磁制動(dòng)器自行設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行修復(fù)性改造。改造后的電磁制動(dòng)器經(jīng)多年使用，各項(xiàng)主要性能指標(biāo)仍完全正常。
在印刷生產(chǎn)中，張力控制系統(tǒng)通常會(huì)出現(xiàn)如下三種故障情況：①印刷過(guò)程中，張力浮動(dòng)輥上下頻繁擺動(dòng)，并且幅度較大，導(dǎo)致紙帶張力不穩(wěn)，影響套印;②印刷過(guò)程中，紙帶張力太小，卷筒紙用紙或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，使紙帶進(jìn)入主機(jī)后無(wú)法正常印刷;③接紙過(guò)程中，電磁制動(dòng)器無(wú)法對(duì)運(yùn)行中的卷筒紙進(jìn)行可靠的制動(dòng)控制，導(dǎo)致接紙瞬間兩個(gè)卷筒紙沒(méi)有都處于零速狀態(tài)，造成接紙失敗。
1.對(duì)印刷中張力控制系統(tǒng)故障的分析與解決方法
在印刷過(guò)程中，張力控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象為：張力浮動(dòng)輥上下頻繁擺動(dòng)，并且幅度較大;張力控制系統(tǒng)對(duì)紙帶的張力監(jiān)測(cè)和調(diào)控?zé)o法正常進(jìn)行。
通常出現(xiàn)這類(lèi)故障有三方面的原因：一是張力氣缸的氣壓不穩(wěn)定;二是張力角位移電位器和電控箱對(duì)紙帶張力監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)和控制不正常;三是電磁制動(dòng)器出現(xiàn)機(jī)械性故障。
張力氣缸的氣路故障通過(guò)供氣壓強(qiáng)的監(jiān)測(cè)和采取穩(wěn)壓措施排除。電磁制動(dòng)器的機(jī)械性故障需要針對(duì)現(xiàn)象分別處理，本節(jié)主要從張力角位移電位器和電控箱的張力控制調(diào)整方面著手解決這類(lèi)故障。
張力角位移電位器負(fù)責(zé)對(duì)紙帶張力進(jìn)行采樣。若其與張力軸的相對(duì)位置沒(méi)有精確定位，傳輸?shù)诫娍叵涞男盘?hào)參數(shù)就會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致電控箱不能對(duì)電磁制動(dòng)器輸出正確的控制電壓。這樣，就會(huì)使電磁制動(dòng)器工作不正常，無(wú)法控制紙帶的張力。
當(dāng)張力浮動(dòng)輥出現(xiàn)上述異常情況時(shí)，就需要進(jìn)行張力控制調(diào)整。具體的調(diào)整步驟如下。
(1)調(diào)節(jié)接紙機(jī)操作面板上的張力調(diào)壓閥，使張力氣缸的氣壓值達(dá)到正常值0.15～0.3Mpa。此時(shí)張力浮動(dòng)輥抬起，處于中間高度位置。
(2)松開(kāi)張力角位移電位器與張力軸的聯(lián)軸器上的鎖緊螺釘;慢慢旋轉(zhuǎn)電位器軸(軸上有轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘)，觀察電控箱中的調(diào)試電壓表。當(dāng)表上指針大致指向0V時(shí)，旋緊鎖緊螺釘。
(3)松開(kāi)電位器上的三個(gè)壓板螺釘，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)電位器，使調(diào)試電壓表的指針精確地指在0V處，鎖緊全部壓板螺釘。
(4)關(guān)閉張力調(diào)壓閥，使張力浮動(dòng)輥下落到底;再旋轉(zhuǎn)張力調(diào)壓閥，使張力浮動(dòng)輥抬起至最高位置。在此過(guò)程中，同步調(diào)節(jié)電控箱中張力控制盒上的W1電位器;使張力浮動(dòng)輥處于最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)，調(diào)試電壓表上的電壓值分別顯示為+0.5V、-0.5V。同時(shí)要觀察電壓表上電壓值是否線性變化。如果電壓值與規(guī)定數(shù)值不符，需從第一步重新調(diào)試至第三步，直至數(shù)值正確。
(5)調(diào)節(jié)張力調(diào)壓閥，使張力浮動(dòng)輥抬至最高位置。轉(zhuǎn)動(dòng)張力控制盒上的W2電位器，使輸出電壓表的指針指向10V。
張力控制電壓調(diào)整好后，張力角位移電位器就能夠準(zhǔn)確采樣，使電控箱能夠正常地對(duì)電磁制動(dòng)器輸出控制電壓(最高不超過(guò)10V，即制動(dòng)電壓)，保證印刷過(guò)程中張力的穩(wěn)定。
印刷過(guò)程中，當(dāng)紙帶張力太小的情況發(fā)生時(shí)，首先應(yīng)判斷張力角位移電位器采樣是否正確、電控箱對(duì)電磁制動(dòng)器控制電壓的輸出是否正常。如上述部件工作不正常，可進(jìn)行張力控制調(diào)試。如其工作正常，則可判斷為電磁制動(dòng)器故障，需對(duì)電磁制動(dòng)器部分進(jìn)行檢修。
2.對(duì)接紙中張力控制系統(tǒng)故障的分析與解決方法
接紙機(jī)接紙時(shí)，按3.8m/s速度運(yùn)行中的卷筒紙要在很短的時(shí)間(約3秒內(nèi))完全靜止下來(lái)，達(dá)到零速狀態(tài)。這樣，舊的卷筒紙才能與處于靜止?fàn)顟B(tài)的待接卷筒紙準(zhǔn)確完成接紙動(dòng)作。電控箱對(duì)電磁制動(dòng)器施加的制動(dòng)電壓，是在一個(gè)起步電壓上，按一定上升速率疊加的。因此卷筒紙的制動(dòng)是一個(gè)逐漸減速的過(guò)程，它不僅要制動(dòng)有力，而且要過(guò)渡平穩(wěn)。制動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，卷筒紙無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)完全靜止;制動(dòng)時(shí)間過(guò)短，卷筒紙可能被扯斷。因此，卷筒紙接紙制動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)，需要仔細(xì)檢查電磁制動(dòng)器，并對(duì)制動(dòng)電壓進(jìn)行檢測(cè)或調(diào)試。
制動(dòng)電壓的調(diào)試分為兩部分：一是起步電壓的調(diào)整;二是電壓上升速率的調(diào)節(jié)。
電磁制動(dòng)器開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，先會(huì)被施加一個(gè)起步電壓。一般接紙機(jī)生產(chǎn)廠家會(huì)預(yù)先設(shè)定起步電壓值，在設(shè)定中通常都會(huì)考慮到紙張能夠承受的初次張力，數(shù)值較小。作為使用單位，不要輕易改變此數(shù)值，只能在電磁制動(dòng)器由于較大磨損導(dǎo)致制動(dòng)力矩有明顯下降趨勢(shì)時(shí)才調(diào)大起步電壓值，一般控制在2～5V之間。
上升速率的數(shù)值調(diào)節(jié)，不能一次改變太大，需要根據(jù)接紙情況逐步調(diào)試確定。因?yàn)榇藚?shù)的設(shè)定大小與接紙過(guò)程中蓄紙架的用紙量有很大關(guān)系。上升速率設(shè)定太大，電磁制動(dòng)器制動(dòng)力矩相應(yīng)增大，在接紙過(guò)程中紙帶易被扯斷;上升速率設(shè)定太小，卷筒紙制動(dòng)時(shí)間將延長(zhǎng)，導(dǎo)致蓄紙架中的紙很快用盡，造成接紙失敗。因此，對(duì)于大卷筒紙或高速印刷接紙，上升速率可設(shè)定較大;反之，則宜減小上升速率數(shù)值。根據(jù)我們多次的使用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，上升速率數(shù)值調(diào)節(jié)較佳時(shí)，接紙完成后，蓄紙架將下落至總高程的1/3處。
電磁制動(dòng)器的應(yīng)用改進(jìn)
零速自動(dòng)接紙機(jī)張力控制系統(tǒng)中對(duì)卷筒紙進(jìn)行張力控制和制動(dòng)的主要部件就是電磁制動(dòng)器，由于它制動(dòng)力矩大、工作頻繁，因此特別容易磨損，出現(xiàn)故障。當(dāng)張力控制系統(tǒng)出現(xiàn)工作不正常的情況時(shí)，通常采用前述排除方法解決。如果多次調(diào)試后，張力控制系統(tǒng)還是無(wú)法正常工作，我們就應(yīng)對(duì)電磁制動(dòng)器各個(gè)部件仔細(xì)檢查，分析是否出現(xiàn)了機(jī)械性故障。
電磁制動(dòng)器的機(jī)械性故障主要表現(xiàn)為：制動(dòng)器磁軛和制動(dòng)盤(pán)表面嚴(yán)重磨損、制動(dòng)盤(pán)支承座上的軸承損壞、磁隙異常。由于制動(dòng)器磁軛和制動(dòng)盤(pán)在零速自動(dòng)接紙機(jī)生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)中是直接摩擦接觸。因此，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，制動(dòng)器磁軛表面和制動(dòng)盤(pán)表面都會(huì)因相互摩擦而磨損、磨傷。當(dāng)兩平面因磨損、磨傷而使電磁制動(dòng)器的磁效應(yīng)減弱時(shí)，電磁制動(dòng)器就無(wú)法對(duì)卷筒紙進(jìn)行正常的張力控制和制動(dòng)了。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期跟蹤觀察，我們發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)盤(pán)支承軸承損壞時(shí)，會(huì)使電磁制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)發(fā)生傾斜，導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)器磁軛發(fā)生偏磨，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致電磁制動(dòng)器的張力控制和制動(dòng)功能失效。
支承軸承損壞后，如果及時(shí)發(fā)現(xiàn)、更換，還能夠使電磁制動(dòng)器繼續(xù)使用。當(dāng)制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)器磁軛嚴(yán)重磨損后，一般會(huì)報(bào)廢而更換新件。為了發(fā)掘原有部件的使用潛力，節(jié)約費(fèi)用，鍛煉技術(shù)隊(duì)伍，我們會(huì)對(duì)更換下來(lái)的電磁制動(dòng)器自行設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行修復(fù)性改造。改造后的電磁制動(dòng)器經(jīng)多年使用，各項(xiàng)主要性能指標(biāo)仍完全正常。
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